現(xiàn)澆薄壁砼渠道在大型灌區(qū)節(jié)水改造中的應(yīng)用

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簡(jiǎn)介： 現(xiàn)澆薄壁砼渠道是雪野水庫(kù)灌區(qū)節(jié)水改造中的主要防滲節(jié)水措施，該技術(shù)和方法應(yīng)用于大型灌區(qū)的節(jié)水改造中，不僅安全可靠，而且經(jīng)濟(jì)可行，取得了令人滿意的效果，其作法可為類似灌區(qū)節(jié)水改造工程提供借鑒。
關(guān)鍵字：薄壁砼；渠道防滲；灌區(qū)；節(jié)水改造

    渠道防滲是提高水的利用率的一項(xiàng)重要措施。渠道防滲措施種類很多，根據(jù)萊蕪市雪野水庫(kù)灌區(qū)渠道特點(diǎn)，在續(xù)建配套與節(jié)水改造中采用了現(xiàn)澆薄壁混凝土防滲措施?；炷烈r砌防滲的主要優(yōu)點(diǎn)有：防滲效果好，渠道水利用系數(shù)可達(dá) 0.95以上；耐久性好，使用壽命長(zhǎng)；抗沖能力強(qiáng)，允許流速大；糙率小，能夠縮小渠道斷面；強(qiáng)度高，便于養(yǎng)護(hù)管理，減少管理費(fèi)用。
1 工程概況
    雪野水庫(kù)灌區(qū)自1960年開發(fā)，1970年初具規(guī)模，1972年至1976年干渠完成土渠改石渠，灌區(qū)控制灌溉面積3.09萬(wàn)hm2，設(shè)計(jì)灌溉面積2.03萬(wàn)hm2，是萊蕪市唯一一處大型灌區(qū)。灌區(qū)內(nèi)有總干渠、東干渠、西干渠三條骨干渠道，總長(zhǎng)64.5km，總干渠設(shè)計(jì)流量為 20.8m3／s。由于原砌石護(hù)面的渠道護(hù)砌標(biāo)準(zhǔn)低，施工質(zhì)量差，且經(jīng)過(guò)30多年的運(yùn)行，渠道滲漏和渠墻倒塌嚴(yán)重，影響了工程的正常運(yùn)行和灌溉效益，因此，2001年，原國(guó)家計(jì)委下達(dá)了對(duì)萊蕪市雪野水庫(kù)灌區(qū)進(jìn)行續(xù)建配套與節(jié)水改造工程的投資計(jì)劃，主要工程內(nèi)容為總干渠3.1km、東干渠31.6km、西干渠29.8km的節(jié)水改造與續(xù)建配套。
2 工程設(shè)計(jì)
2.1  矩形斷面渠道現(xiàn)澆混凝土襯砌
    原矩形斷面渠道為石灰砂漿砌塊亂石，渠底寬1.8m-5.1m,渠墻高1.2m-3.0m，設(shè)計(jì)在原渠道的砌石表面上進(jìn)行混凝土襯砌，局部倒塌的渠墻按設(shè)計(jì)尺寸用塊亂石砌筑好，渠墻上按lm×lm間距布設(shè)直徑為12mm的螺紋鋼筋，釘入深度20cm，縫內(nèi)灌入膨脹水泥固定鋼筋。渠底按設(shè)計(jì)比降修整后現(xiàn)澆C15混凝土，襯砌厚度l0cm，渠墻采用現(xiàn)澆C20混凝土，襯砌厚度8-12cm，底部12cm，頂部8cm，墻頂為現(xiàn)澆C20混凝土壓頂，寬度50cm，厚度20cm，與渠墻混凝土整體澆筑。
2.2  梯形斷面渠道現(xiàn)澆混凝土襯砌
    原梯形斷面渠道為干砌塊亂石勾縫，底寬1.2m-3.6m，邊坡為 1：1.5，設(shè)計(jì)在原渠道砌石上鋪設(shè)混凝土防滲層，渠底為現(xiàn)澆C15混凝土，邊坡為現(xiàn)澆C20混凝土，厚度均為10cm，邊坡頂部為現(xiàn)澆C20混凝土壓頂，寬度50cm，厚度20cm。
2.3  伸縮縫
    混凝土襯砌層應(yīng)設(shè)置伸縮縫，縱向伸縮縫設(shè)置在渠墻或邊坡與渠底的交界處，共兩道，橫向伸縮縫沿渠道橫斷面貫通整個(gè)混凝土襯砌層，間距6m，伸縮縫設(shè)計(jì)縫寬1.5cm．縫深10cm，為矩形全縫，伸縮縫底部8cm用PT膠泥灌縫，上部2cm用1：2水泥砂漿勾縫。
3  工程施工
3.1  矩形斷面渠道
    渠道襯砌工程施工前，先清理修整渠底和渠墻，清除石縫內(nèi)泥土、雜草，按設(shè)計(jì)要求修整渠底和渠墻的平整度，然后在渠墻上釘入螺紋鋼筋，梅花形布置。根據(jù)渠墻高度，混凝土渠墻模板采用規(guī)格1.5m×0.6m鋼模板焊接組合而成的大模板，支架由鋼管焊制，支撐采用腳手架鋼管及帶絲鋼管。施工中支架放于渠道中間，雙面對(duì)撐固定模板，兩側(cè)渠墻同時(shí)澆筑，每6m為一澆筑段。振搗使用直徑2.5cm 插入式振動(dòng)棒振實(shí)，噴涂塑料養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?；炷燎啄０宀捎脤挾?0cm槽鋼，平板振動(dòng)器振搗，蓋濕草簾養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為14-28天。
3.2  梯形斷面渠道
    基面清理與矩形斷面渠道相同，基面清理完畢后，按設(shè)計(jì)邊坡及比降支設(shè)模板，模板采用寬度10cm的槽鋼，混凝土澆筑前，先在原砌石表面鋪一層厚度為1～2cm的水泥砂漿，邊坡與渠底的襯砌均采用平板振動(dòng)器搪振搗，振扳行距重疊5～10cm，振搗邊坡時(shí)，采用單向上行振動(dòng)，靠近模板的邊角部位輔以人工搗固。澆注完畢混凝土初凝后蓋濕草簾養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期14-28天。
3.2  伸縮縫
    混凝土襯砌時(shí)用厚度為1.5cm的泡沫板預(yù)留伸縮鞋，伸縮縫填充時(shí)先用酒精噴燈將縫中泡沫板熔化，再灌注8cm深的PT膠泥，上部2cm用l：2水泥砂漿勾縫，覆蓋細(xì)砂養(yǎng)護(hù)。
4 常見質(zhì)量問(wèn)題及原因分析
    混凝土直墻容易發(fā)生以下質(zhì)量問(wèn)題：一是底部20cm范圍內(nèi)出現(xiàn)蜂窩，二是中部混凝土出現(xiàn)云彩狀花紋；混凝土邊坡和渠底的主要質(zhì)量問(wèn)題是混凝土表面的干縮裂縫?；炷林眽Φ撞砍霈F(xiàn)蜂窩的主要原因有混凝土配合比不當(dāng)、運(yùn)輸及入倉(cāng)時(shí)混凝土離析和振搗不足；中部混凝土出現(xiàn)云彩狀花紋，屬于過(guò)振引起砂漿和粗骨料的分離，混凝土出現(xiàn)了不均勻現(xiàn)象；混凝土邊坡和渠底表面的干縮裂縫原因是養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，致使水分散失過(guò)快，體積收縮，引起混凝土開裂。
5質(zhì)量控制的主要措施
5.1 水泥、砂子、碎石等原材料的質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。施工前對(duì)水泥取樣做物理性能試驗(yàn)，對(duì)砂子、碎石做級(jí)配及配合比試驗(yàn)．
5.2 施工過(guò)程中，使用材料的配合比隨時(shí)抽檢復(fù)查，各種材料的稱量偏差值水泥為±2.0％，砂子、碎石為±3.0％。
5.3 施工中的各道工序，嚴(yán)格檢查驗(yàn)收，以施工、監(jiān)理、業(yè)主三方簽字為準(zhǔn)，前一道工序末驗(yàn)收合格．不得進(jìn)行下一道工序施工，施工單位按監(jiān)理要求對(duì)隱蔽工程適時(shí)進(jìn)行報(bào)驗(yàn)。
5.4 渠墻、邊坡及渠底混凝土襯砌層厚度滿足設(shè)計(jì)規(guī)定要求，襯砌層厚度允許偏差≤±5％。
5.5 混凝土施工完成12～18h后及時(shí)養(yǎng)護(hù)，以提高混凝土早期強(qiáng)度和最終強(qiáng)度，減少表面水分蒸發(fā)與細(xì)微裂縫。
6 結(jié) 語(yǔ)
    雪野水庫(kù)灌區(qū)節(jié)水改造工程自2002年4月開工，至今已完成四個(gè)年度投資計(jì)劃，工程效益已初步顯現(xiàn)，在工程施工期間，穿插進(jìn)行多次放水灌溉，萊蕪市雪野水庫(kù)管理處對(duì)改造完成的總干渠3.1km進(jìn)行了試驗(yàn)，總干渠輸水時(shí)間由改造前的1.5h縮短為0.5h，干渠渠道水利用系數(shù)由改造前的0.82提高為0.98，灌溉效率顯著提高，節(jié)水效果十分明顯，工程運(yùn)行安全無(wú)任何質(zhì)量事故。

作者簡(jiǎn)介：徐景起（1974-），男，大學(xué)，工程師，主要從事水利工程建設(shè)和管理工作。
作者單位：徐景起 （山東省萊蕪市雪野水庫(kù)管理處，山東，萊蕪，271115）
劉美巖 （山東省萊蕪市雪野水庫(kù)管理處，山東，萊蕪，271115）
劉忠勝 （山東省萊蕪市雪野水庫(kù)管理處，山東，萊蕪，271115）
王  寧 （山東省萊蕪市雪野水庫(kù)管理處，山東，萊蕪，271115）