淺析混凝土貼面漿砌石在灌區(qū)節(jié)水改造中的應(yīng)用

在灌區(qū)節(jié)水改造實(shí)施過程中，渠道防滲襯砌形式直接影響工程的壽命和防滲效果，而洪水河灌區(qū)地處北方寒冷地區(qū)，冬季長達(dá)4個(gè)月之久，渠道防滲襯砌結(jié)構(gòu)的凍脹破壞是一個(gè)較突出的問題。改建前，灌區(qū)內(nèi)的渠系均為上世紀(jì)60～70年代修建的漿砌卵石渠道，80年代興建了一批混凝土預(yù)制板支渠和斗渠，從運(yùn)行情況分析，漿砌石渠道抗凍性能優(yōu)于混凝土預(yù)制板，其主要缺點(diǎn)是糙率大，對(duì)面層石料的選料要求較高，石料的利用率不高；底腳縫易淘刷進(jìn)而破壞渠底，維修頻繁?；炷令A(yù)制板渠道抗凍性能差，板間縫受凍脹應(yīng)力易開裂，造成混凝土預(yù)制板脫落，防滲效果下降，渠道耐久性差。在北方寒冷地區(qū)普遍存在類似顯現(xiàn)[1][2]。針對(duì)上述問題，在灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造渠道防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，我們本著因地制宜的原則[3]，對(duì)普通漿砌石進(jìn)行了改進(jìn)：即利用灌區(qū)內(nèi)豐富的卵石資源，根據(jù)各級(jí)渠道渠床地質(zhì)條件、水流條件、抗凍脹效果、施工難易程度、結(jié)構(gòu)美觀等方面綜合考慮，在不同級(jí)別的渠道上采用改進(jìn)后的混凝土貼面漿砌石防滲護(hù)面，斷面選型以弧形底梯形、梯形圓弧坡角形、拋物線型為主，形成了干、支、斗三級(jí)渠道曲線形的最佳斷面組合，渠道的抗凍、抗?jié)B、水力學(xué)條件得到了明顯提高。

1混凝土貼面漿砌石防滲結(jié)構(gòu)

1.1防滲結(jié)構(gòu)厚度

防滲結(jié)構(gòu)厚度的確定須同時(shí)滿足抗凍、抗?jié)B要求[4][5]。對(duì)于Ⅰ、Ⅱ類強(qiáng)凍脹土基，渠底部及渠頂以下渠深的2/3處總厚度按渠道類別干渠取35cm；支渠、斗渠取30～28cm；漸變到封頂為25～20cm。面層混凝土厚度根據(jù)灌區(qū)節(jié)水改造工程實(shí)踐，取值一般在3-5cm，厚度過大，一是不經(jīng)濟(jì)，二是漿砌石和混凝土的線脹系數(shù)不一致，會(huì)因溫度不均造成溫度應(yīng)力疊加致使面層混凝土開裂。在側(cè)向排水條件好的Ⅲ、Ⅳ類弱凍脹土基、透水性強(qiáng)的沙土類及砂礫石基礎(chǔ)上，總厚度以滿足現(xiàn)行規(guī)范[5]要求為宜。

對(duì)于Ⅰ、Ⅱ類強(qiáng)凍脹土基，進(jìn)行換基處理，置換材料為φ30～50mm河卵石，置換厚度分兩種情況：平行于等高線布置的渠道考慮陰坡的遮蔭，渠底部65cm，陰坡上部40cm，陰坡下部70cm，陽坡上部30cm，陽坡下部50cm。垂直于等高線布置的渠道，坡面上部30cm，坡面下部、渠底部50cm。

渠道每5m設(shè)伸縮縫一道，縫寬2cm，瀝青水泥砂漿嵌縫，縫面灌2cm厚聚氯乙烯泥止水。

1.2砌筑材料

砌筑材料采用細(xì)?；炷疗鲋?，混凝土骨料最大粒徑20㎜，強(qiáng)度等級(jí)C15，使用標(biāo)號(hào)為R425普通硅酸鹽水泥，水灰比控制在0.5-0.55之間。貼面混凝土與漿砌石砌筑材料相一致，強(qiáng)度等級(jí)C15，水灰比控制在0.45-0.5之間。對(duì)于有推移質(zhì)泥沙的渠道，為提高渠道的抗沖、抗磨性能，護(hù)面混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C20。

2主要施工工藝

與常規(guī)渠道施工工序一樣，首先進(jìn)行渠道開挖和邊坡整理，然后進(jìn)入渠底置換料，并夯筑，渠坡置換料隨邊坡砌筑高度隨砌隨填，以免占用砌體空間，以保證砌體厚度。渠底置換料夯填后即可進(jìn)入混凝土貼面漿砌石施工，主要工藝如下：

①安置樣模：為保證設(shè)計(jì)的曲面輪廓幾何尺寸準(zhǔn)確，在實(shí)踐中總結(jié)了樣模掛線法，即根據(jù)渠道的設(shè)計(jì)尺寸，將曲線部分加工成預(yù)制樣模，樣模寬度10～12cm，高度以設(shè)計(jì)渠底厚度的1/2為宜，強(qiáng)度等級(jí)不低于面層混凝土標(biāo)號(hào)，每隔10m～15m放置一個(gè)，以不拖線為宜，用同標(biāo)號(hào)混凝土固定。樣模作為結(jié)構(gòu)的一部分不拆除。

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