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【摘要】: 在渠道防渗衬砌工程建设中, 由于混凝土衬砌渠道具有良好的防渗效果, 在灌区节水改造中得到了广泛的应用。为了保证现浇混凝土衬砌渠道防渗效果和耐久性, 除了正确合理的设计以外, 必须严格提高施工技术水平,加强对施工过程各环节的管理, 以保证施工质量, 做到优质、经济、安全的施工。
【关键词】: 渠道; 混凝土; 防渗; 施工
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
在农业的节水灌溉工程建设当中,混凝土防渗渠道的防渗功能发挥着重要的作用。如果渠道的防渗效果好, 能够减少渗漏损失水量85% 以上, 而且还能够提高输水能力, 因此，被广泛使用在灌区节水改造工程建设当中。为了确保现浇混凝土防渗渠道的防渗效果和使用寿命, 在保证设计正确合理的基础上, 还要进一步提高施工的技术水平, 加强施工过程中的工艺监督和管理,给施工质量提供保障，做到渠道建设的优质、经济、安全。
二、工程概况与施工工艺流程
凌海灌区续建配套与节水改造工程位于凌海市东南，涉及4个乡镇。灌区经过多年运行，大部分工程及其配套设施已严重老化，渠道土质为砂质，渗透系数大，渗漏严重，输水损失大，对其进行防渗衬砌处理已是当务之急。本次改造的东、西干渠地处沿海，渠道内长有芦苇、蒲草等，不适合铺土工膜防渗，因此选择现场浇筑混凝土防渗形式。渠道衬砌混凝土施工工艺流程：渠道土方开挖与填夯→人工修整坡面→模板制作和安装→砂石垫层铺设→衬砌混凝土施工→场地清理。
三、衬砌渠道的结构型式
渠道的衬砌通常要考虑到渠道的断面、正常情况下的水深和最大量的水深、
渠道的护坡、土质、地下水的条件和抗冻等多方面因素。以凌海灌区东干渠桩号2+153——6+142 段进行渠道现浇混凝土衬砌为例，设计渠深2米，比降1/7000,边坡系数1∶1，10cm厚砂石垫层，10cm厚混凝土，每6米一道沥青木板施工缝。在实际施工过程中，也可以根据渠道现状选用其他结构型式，在铁力市的某个灌区中,现浇衬砌渠道的结构型式采用等厚度的梯形单式断面混凝土板下铺1层土工膜(2布1膜400g/m2)及10cm砂垫层的型式，渠道的边坡采用1:1.5，为了防止混凝土的热胀冷缩以及地基的不均匀沉陷所产生的破坏,沿渠道纵向和横向分别设置了伸缩缝,伸缩缝内部用1cm厚的闭孔泡沫塑料进行填充。
四、施工准备
1、地基处理
新建渠道，在进行防渗体工程的铺筑之前，必须先进行清理工作，把渠基整理平整，再夯实结实，为了保证基土的水分能够自然风干并降到最低，要提前半个月时间开挖，给基土足够的时间风干水分，这样能够增强土基的强度，降低在冬季的冻胀；改建渠道，要尽早放水，扒松渠道进行水分风干，然后用新土回填并进行夯实。不管是新建还是改建渠道，对渠基的夯实很重要，在根据设计要求开挖渠道断面之后,要进行土渠削平整处理,并且夯实牢固，且回填土的干容重不能小于1.55g/cm3，才能保证混凝土不会因为受力而开裂。
2、模板制作
模版制作必须根据图纸设计要求和规定的施工方法制作，保证其稳定、坚固、经济。对于现浇砼防渗渠道施工的模板和防渗层结构形式有着紧密关系。在实际的施工中，等厚板、楔形板、肋梁板和中部加厚板等防渗渠道的结构形式通常使用活动模板浇筑。现浇U形渠槽的模板,则是由边挡板架、内模架、活动模板和缝子板四部分组成。
模板安装的时候，沿着渠道纵向的允许±10 mm的偏差,沿宽度方向的允许±30 mm偏差，但是其他尺寸的允许偏差不得超出相关规定。如果使用衬砌机进行浇筑，就不需要安装模板。
五、混凝土材料的选用
1、 水泥的质量要求
在使用水泥的时候，要注意水泥的品种和强度等级的区分，根据工程的实际情况合理选择和使用水泥，达到提高工程质量的同时水泥用量最低。
2、骨料的质量要求
砂和石骨料是混凝土最基本的组成成分。骨料的质量好坏会直接影响到混凝土的强度、水泥用量的要求, 从而影响到建筑物的质量和工程造价。因此， 在工程的施工中要进行统筹规划,对砂石骨料储量、力学指标、杂质含量等因素进行详细分析。
六、混凝土配合比
混凝土的施工配合比进行实验验证，必须符合设计技术指标和施工要求，而且经过审批之后才能够使用。混凝土的施工配料必须在审核通过后签发执行，严格按照签发的混凝土施工配料单进行配料，不能擅自变更。在施工配料中只要发现漏配、少配或者错配的情况，混凝土就不能够进仓。
七、混凝土的拌和和运输
1、混凝土的拌和
对于混凝土的拌和物要符合与施工条件相适应的和易性，在满足方便施工操作且保证振捣密实的前提下，可以根据结构物的实际条件和施工方法，当结构件的截面尺寸较小或者钢筋较密、进行人工振捣的时候，坍落度可选较大；反之，当构件的截面尺寸较大或者钢筋较疏、进行机械振捣的情况，可选用较小的坍落度。本次施工，因为混凝土面层较薄选择平面振捣器进行振捣，坍落度选较大值。
2、混凝土的运输
混凝土的运输是混凝土的拌和和浇筑两个过程的中间过程，必须符合随拌、随运、随用的要求。在运输过程中要保持不初凝，不分离，不漏浆，无严重泌水，无过大的温度变化，进而保证混凝土符合入仓的温度要求，从装料到入仓卸料的整个过程要控制在30-60 分钟之内。当混凝土在夏季作业的时候，运输时间要更短一些，以防止混凝土的水分过快蒸发，造成坍落度的损失，控制混凝土的温度回升造成混凝土的温度裂缝。在冬季作业的时候，时间不能太长，防止混凝土的热量损失过多。
八、混凝土的浇筑
1、 基础面的处理
砂砾的地基，要清理杂物，平整建基面，再浇筑10 cm的低标号混凝土当做垫层，达到防止漏浆的目的；土质地基要应先铺一层砂石垫层，再盖上湿砂压实之后，浇筑混凝土。
2、施工缝处理
渠道衬砌一般每5——6米设一道沥青木板施工缝，施工缝在凿毛或冲毛之后，还要用压力水进行冲洗，把表面的碴尘冲洗干净之后，再浇筑混凝土，进而保证施工缝的结合良好。对纵缝表面不用进行凿毛处理，但也要冲洗干净，便于灌浆。
3、入仓铺料和平仓振捣
混凝土衬砌渠道在施工时通常会按照伸缩缝进行分块浇筑。渠底，渠坡通常是选择跳仓浇筑。卸入仓内成堆混凝土料应及时平仓振捣，不得堆积，也可以人工平仓。仓内如果有粗骨料堆积时，要均匀分布到砂浆较多的地方，不能用水泥砂浆覆盖避免形成蜂窝。在对倾斜面浇筑混凝土的时候，要自低向高浇筑。混凝土平仓后振捣，不能用振捣替代平仓，振捣时间混凝土粗骨料不再显著下沉，并开始泛浆为准，防止欠振或过振的情况。采用平面振捣器振捣时，要将混凝土按模板的高度全部铺满仓面，保证表面平整，才可以开始振捣。
4、收面
收面工作是浇筑的重要的环节。做好收面工作，能够降低渠道糙率，提高输水能力，增强防渗效果。收面工作要求没有石子外漏，没有蜂窝麻面，要在浇筑完混凝土之后立即进行，要使用原浆进行收面，不能另外选用砂浆收面，也不能洒水收面。要先用长木抹在表面粗抹一遍，使得表面平整，稍停一下，再用铁泥抹细抹一遍，最后等到水分蒸发之后，再用铁泥抹抹一遍，最终实现密实，平整，光滑。
5、 养护
混凝土的养护是保证和提高混凝土质量的重要环节，特别是混凝土衬砌结构具有的壁薄、外露面积大的特点，使得养护工作非常重要，必须设置专人负责养护。常规的养护方法是在混凝土的表面覆盖湿草帘和湿芦席。正常的气温，混凝土在浇筑之后的6～18 小时就可以养护，根据实用水泥的不同和气温的不同养护的时间也是不同的。养护要多洒水，保持混凝土表面一直保持湿润状态。另外，还要在混凝土表面覆盖塑料薄膜，保存混凝土相固定的温度和保湿环境，使混凝土得到充分的养护。
九、加强施工过程的质量控制和检查
为了使施工质量得到保证,必须在施工过程中进行不定期检查。常规情况下要每天检查一次。当材料的品质发生较大变化的时候,要进行合格材料更换或调整混凝土的配合比。混凝土的配合比要严格控制,禁止在拌合过程中随意加水。坍落度每班至少检查3次,一旦超出允许范围,就及时检查查找原因并出处理。检查的结果要作出记录。强度试件每组3块,抗渗试件每组6块,抗冻试件数量可以试验要求而定。试件的浇制和养护方法应和施工条件保持一直。试件制好后要登记、编号,注明取样部位、制样时间等详细信息。等到了設计龄期时,送有关单位进行试验,试验成果记入施工档案备案。
十、结束语
混凝土防渗渠道是提高输水能力和农业节水的最有效途径。研究、改善混凝土渠道防渗衬砌的设计和施工工艺是水利工作者的重要课题, 在今后的工作当中,要密切关注先进的渠道防渗衬砌设计和成功的施工经验,通过不断学习和积累，使节水灌溉技术推广应用迈上一个新台阶。
【参考文献】：
[1]李亚杰.建筑材料[M].北京: 中国水利水电出版社, 2000,8.
[2]袁光裕.水利工程施工[M].北京:中国水利水电出版社,1995,9.
[3]李安国等.渠道防渗工程技术[M].北京:中国水利水电出版社, 1998.
[4]王丽.混凝土防渗技术分析[J].中国水利，2008
[5]李红兵.水利渠道防渗技术衬砌施工技术分析[J]施工技术，2010
【关键词】: 渠道; 混凝土; 防渗; 施工
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
在农业的节水灌溉工程建设当中,混凝土防渗渠道的防渗功能发挥着重要的作用。如果渠道的防渗效果好, 能够减少渗漏损失水量85% 以上, 而且还能够提高输水能力, 因此，被广泛使用在灌区节水改造工程建设当中。为了确保现浇混凝土防渗渠道的防渗效果和使用寿命, 在保证设计正确合理的基础上, 还要进一步提高施工的技术水平, 加强施工过程中的工艺监督和管理,给施工质量提供保障，做到渠道建设的优质、经济、安全。
二、工程概况与施工工艺流程
凌海灌区续建配套与节水改造工程位于凌海市东南，涉及4个乡镇。灌区经过多年运行，大部分工程及其配套设施已严重老化，渠道土质为砂质，渗透系数大，渗漏严重，输水损失大，对其进行防渗衬砌处理已是当务之急。本次改造的东、西干渠地处沿海，渠道内长有芦苇、蒲草等，不适合铺土工膜防渗，因此选择现场浇筑混凝土防渗形式。渠道衬砌混凝土施工工艺流程：渠道土方开挖与填夯→人工修整坡面→模板制作和安装→砂石垫层铺设→衬砌混凝土施工→场地清理。
三、衬砌渠道的结构型式
渠道的衬砌通常要考虑到渠道的断面、正常情况下的水深和最大量的水深、
渠道的护坡、土质、地下水的条件和抗冻等多方面因素。以凌海灌区东干渠桩号2+153——6+142 段进行渠道现浇混凝土衬砌为例，设计渠深2米，比降1/7000,边坡系数1∶1，10cm厚砂石垫层，10cm厚混凝土，每6米一道沥青木板施工缝。在实际施工过程中，也可以根据渠道现状选用其他结构型式，在铁力市的某个灌区中,现浇衬砌渠道的结构型式采用等厚度的梯形单式断面混凝土板下铺1层土工膜(2布1膜400g/m2)及10cm砂垫层的型式，渠道的边坡采用1:1.5，为了防止混凝土的热胀冷缩以及地基的不均匀沉陷所产生的破坏,沿渠道纵向和横向分别设置了伸缩缝,伸缩缝内部用1cm厚的闭孔泡沫塑料进行填充。
四、施工准备
1、地基处理
新建渠道，在进行防渗体工程的铺筑之前，必须先进行清理工作，把渠基整理平整，再夯实结实，为了保证基土的水分能够自然风干并降到最低，要提前半个月时间开挖，给基土足够的时间风干水分，这样能够增强土基的强度，降低在冬季的冻胀；改建渠道，要尽早放水，扒松渠道进行水分风干，然后用新土回填并进行夯实。不管是新建还是改建渠道，对渠基的夯实很重要，在根据设计要求开挖渠道断面之后,要进行土渠削平整处理,并且夯实牢固，且回填土的干容重不能小于1.55g/cm3，才能保证混凝土不会因为受力而开裂。
2、模板制作
模版制作必须根据图纸设计要求和规定的施工方法制作，保证其稳定、坚固、经济。对于现浇砼防渗渠道施工的模板和防渗层结构形式有着紧密关系。在实际的施工中，等厚板、楔形板、肋梁板和中部加厚板等防渗渠道的结构形式通常使用活动模板浇筑。现浇U形渠槽的模板,则是由边挡板架、内模架、活动模板和缝子板四部分组成。
模板安装的时候，沿着渠道纵向的允许±10 mm的偏差,沿宽度方向的允许±30 mm偏差，但是其他尺寸的允许偏差不得超出相关规定。如果使用衬砌机进行浇筑，就不需要安装模板。
五、混凝土材料的选用
1、 水泥的质量要求
在使用水泥的时候，要注意水泥的品种和强度等级的区分，根据工程的实际情况合理选择和使用水泥，达到提高工程质量的同时水泥用量最低。
2、骨料的质量要求
砂和石骨料是混凝土最基本的组成成分。骨料的质量好坏会直接影响到混凝土的强度、水泥用量的要求, 从而影响到建筑物的质量和工程造价。因此， 在工程的施工中要进行统筹规划,对砂石骨料储量、力学指标、杂质含量等因素进行详细分析。
六、混凝土配合比
混凝土的施工配合比进行实验验证，必须符合设计技术指标和施工要求，而且经过审批之后才能够使用。混凝土的施工配料必须在审核通过后签发执行，严格按照签发的混凝土施工配料单进行配料，不能擅自变更。在施工配料中只要发现漏配、少配或者错配的情况，混凝土就不能够进仓。
七、混凝土的拌和和运输
1、混凝土的拌和
对于混凝土的拌和物要符合与施工条件相适应的和易性，在满足方便施工操作且保证振捣密实的前提下，可以根据结构物的实际条件和施工方法，当结构件的截面尺寸较小或者钢筋较密、进行人工振捣的时候，坍落度可选较大；反之，当构件的截面尺寸较大或者钢筋较疏、进行机械振捣的情况，可选用较小的坍落度。本次施工，因为混凝土面层较薄选择平面振捣器进行振捣，坍落度选较大值。
2、混凝土的运输
混凝土的运输是混凝土的拌和和浇筑两个过程的中间过程，必须符合随拌、随运、随用的要求。在运输过程中要保持不初凝，不分离，不漏浆，无严重泌水，无过大的温度变化，进而保证混凝土符合入仓的温度要求，从装料到入仓卸料的整个过程要控制在30-60 分钟之内。当混凝土在夏季作业的时候，运输时间要更短一些，以防止混凝土的水分过快蒸发，造成坍落度的损失，控制混凝土的温度回升造成混凝土的温度裂缝。在冬季作业的时候，时间不能太长，防止混凝土的热量损失过多。
八、混凝土的浇筑
1、 基础面的处理
砂砾的地基，要清理杂物，平整建基面，再浇筑10 cm的低标号混凝土当做垫层，达到防止漏浆的目的；土质地基要应先铺一层砂石垫层，再盖上湿砂压实之后，浇筑混凝土。
2、施工缝处理
渠道衬砌一般每5——6米设一道沥青木板施工缝，施工缝在凿毛或冲毛之后，还要用压力水进行冲洗，把表面的碴尘冲洗干净之后，再浇筑混凝土，进而保证施工缝的结合良好。对纵缝表面不用进行凿毛处理，但也要冲洗干净，便于灌浆。
3、入仓铺料和平仓振捣
混凝土衬砌渠道在施工时通常会按照伸缩缝进行分块浇筑。渠底，渠坡通常是选择跳仓浇筑。卸入仓内成堆混凝土料应及时平仓振捣，不得堆积，也可以人工平仓。仓内如果有粗骨料堆积时，要均匀分布到砂浆较多的地方，不能用水泥砂浆覆盖避免形成蜂窝。在对倾斜面浇筑混凝土的时候，要自低向高浇筑。混凝土平仓后振捣，不能用振捣替代平仓，振捣时间混凝土粗骨料不再显著下沉，并开始泛浆为准，防止欠振或过振的情况。采用平面振捣器振捣时，要将混凝土按模板的高度全部铺满仓面，保证表面平整，才可以开始振捣。
4、收面
收面工作是浇筑的重要的环节。做好收面工作，能够降低渠道糙率，提高输水能力，增强防渗效果。收面工作要求没有石子外漏，没有蜂窝麻面，要在浇筑完混凝土之后立即进行，要使用原浆进行收面，不能另外选用砂浆收面，也不能洒水收面。要先用长木抹在表面粗抹一遍，使得表面平整，稍停一下，再用铁泥抹细抹一遍，最后等到水分蒸发之后，再用铁泥抹抹一遍，最终实现密实，平整，光滑。
5、 养护
混凝土的养护是保证和提高混凝土质量的重要环节，特别是混凝土衬砌结构具有的壁薄、外露面积大的特点，使得养护工作非常重要，必须设置专人负责养护。常规的养护方法是在混凝土的表面覆盖湿草帘和湿芦席。正常的气温，混凝土在浇筑之后的6～18 小时就可以养护，根据实用水泥的不同和气温的不同养护的时间也是不同的。养护要多洒水，保持混凝土表面一直保持湿润状态。另外，还要在混凝土表面覆盖塑料薄膜，保存混凝土相固定的温度和保湿环境，使混凝土得到充分的养护。
九、加强施工过程的质量控制和检查
为了使施工质量得到保证,必须在施工过程中进行不定期检查。常规情况下要每天检查一次。当材料的品质发生较大变化的时候,要进行合格材料更换或调整混凝土的配合比。混凝土的配合比要严格控制,禁止在拌合过程中随意加水。坍落度每班至少检查3次,一旦超出允许范围,就及时检查查找原因并出处理。检查的结果要作出记录。强度试件每组3块,抗渗试件每组6块,抗冻试件数量可以试验要求而定。试件的浇制和养护方法应和施工条件保持一直。试件制好后要登记、编号,注明取样部位、制样时间等详细信息。等到了設计龄期时,送有关单位进行试验,试验成果记入施工档案备案。
十、结束语
混凝土防渗渠道是提高输水能力和农业节水的最有效途径。研究、改善混凝土渠道防渗衬砌的设计和施工工艺是水利工作者的重要课题, 在今后的工作当中,要密切关注先进的渠道防渗衬砌设计和成功的施工经验,通过不断学习和积累，使节水灌溉技术推广应用迈上一个新台阶。
【参考文献】：
[1]李亚杰.建筑材料[M].北京: 中国水利水电出版社, 2000,8.
[2]袁光裕.水利工程施工[M].北京:中国水利水电出版社,1995,9.
[3]李安国等.渠道防渗工程技术[M].北京:中国水利水电出版社, 1998.
[4]王丽.混凝土防渗技术分析[J].中国水利，2008
[5]李红兵.水利渠道防渗技术衬砌施工技术分析[J]施工技术，2010