龍建春,謝順勝
(1. 芷江縣水利局,湖南 懷化 419100; 2. 懷化市水利局,湖南 懷化 418000)
芷江縣大部分灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有水利設(shè)施多建于20 世紀(jì)60—70 年代,近年來(lái)?。á瘢┬秃托。á颍┬退畮?kù)均進(jìn)行了除險(xiǎn)加固處理,運(yùn)行情況較好。山塘、河壩運(yùn)行情況大體尚可,但有部分山塘出現(xiàn)壩身漏水、壩體裂縫及淤積嚴(yán)重等情況,需及時(shí)處理。灌區(qū)干渠基本未襯砌,水毀嚴(yán)重,滲漏量大;渠系建筑物老化嚴(yán)重,存在很多病險(xiǎn);而渠道防滲是灌區(qū)發(fā)揮水資源潛力,實(shí)行節(jié)約用水,建立高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)基本農(nóng)田,提高經(jīng)濟(jì)效果的重要而有效的技術(shù)措施。下面就混凝土襯砌渠道施工技術(shù)要點(diǎn)與質(zhì)量管控進(jìn)行論述。
廣泛推廣寬淺式梯形斷面渠道,高寬比為l∶1.5,邊坡m=0.1 的方案。其主要優(yōu)點(diǎn)有:
1)渠道的設(shè)計(jì)水深作為混凝土防滲高度,省去混凝土的安全超高,利用渠堤高代替超高,既省模板,又省清基擴(kuò)面的襯砌高度,節(jié)省用工和建設(shè)器材,從而降低工程造價(jià),又能滿(mǎn)足輸水要求。
2)渠道底寬墻矮,便于施工。為了使渠堤達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,一般在原渠堤降低0.3~0.5 m,相應(yīng)增加了渠堤寬度,擴(kuò)大了施工場(chǎng)地,使進(jìn)料、澆筑混凝土、器材堆放等能交替進(jìn)行,加快了工程進(jìn)度。
3)渠道斷面布局合理、結(jié)構(gòu)緊湊、綜合使用、少占地,充分利用原渠道有利的條件。施工尺寸容易掌握,塊石成型護(hù)砌工程量小,給裝模插扦帶來(lái)了方便,混凝土澆筑質(zhì)量較有保證,渠堤平坦且和混凝土墻頂保持一定的高度,施工平面比較寬闊,外形亦美觀大方。
4)渠道底加寬、墻降低,增加了渠床的穩(wěn)定性能。原渠道由于運(yùn)行年久,人畜活動(dòng)影響,自然因素的風(fēng)化破壞,使渠堤殘缺不齊,土質(zhì)松散,采取削矮渠堤,挖寬渠底,去舊換新,提高了渠床的穩(wěn)定性。
渠道清基擴(kuò)面整理成型是影響混凝土澆筑質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),清基擴(kuò)面是標(biāo)準(zhǔn)渠道建設(shè)極為重要的前期工作,又是基礎(chǔ)工作,它既能保證混凝土質(zhì)量,又能保證混凝土墻與底承載土壓、水壓能力。
1)對(duì)原渠道逐段進(jìn)行劃線放祥、裁彎取直;把小彎拉成直線,拉不成直線的改成大彎,能改道縮短的全部改直,減少?gòu)澏取:侠砝们揽臻g,改變了渠道彎曲不齊的狀況,減少水量的沿程損失,加快了水的流速,節(jié)省了工程造價(jià),并且占地少,利于管理。
2)渠道清基擴(kuò)面成型分步進(jìn)行。首先利用渠道內(nèi)側(cè)邊坡定出開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn),按要求削成設(shè)計(jì)坡比,然后在渠道另一側(cè)做塊石干砌,斷面要過(guò)樣架。這樣既保證成型斷面的尺寸,又省去一側(cè)塊石干砌,減小了工程量,從而加快了工程進(jìn)度。
3)加強(qiáng)施工管理,保證渠道成型質(zhì)量。以2018 年9 月開(kāi)工的芷江縣新店坪鎮(zhèn)新京橋村紅星灌區(qū)主干渠高效節(jié)水改造項(xiàng)目為例。施工準(zhǔn)備過(guò)程中:①對(duì)渠道進(jìn)行原始斷面測(cè)量(每100 m 測(cè)1 個(gè)斷面),同時(shí)做好里程樁。②根據(jù)建設(shè)單位和監(jiān)理單位提供的基點(diǎn)高程,對(duì)渠道沿線進(jìn)行高程控制點(diǎn)布置(1 000 m 設(shè)1 個(gè)控制點(diǎn)),這樣就可以分段施工,提高工作效率。③每個(gè)施工隊(duì)做1~2 個(gè)整形用的外架及內(nèi)撐(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)確定,每30~50 cm 撐一個(gè))。外架尺寸的確定:渠道設(shè)計(jì)的凈空尺寸+模板厚度+防滲混凝土厚度。外架的作用:用于控制整形后渠道的凈空尺寸;既能保證防滲混凝土的厚度又不浪費(fèi)混凝土。④整形:以直如線、彎如月為原則,對(duì)有些地方能夠進(jìn)行裁彎取直的盡量進(jìn)行裁彎取直。⑤對(duì)于土方回填比較多的地方,盡量采用濕土,這樣可以預(yù)防干土遇水膨脹,導(dǎo)致防滲混凝土開(kāi)裂的現(xiàn)象。⑥材料:盡量選用干凈的原材料,不要用含泥重的原材料,這樣可以避免混凝土產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象。
渠道清基成型要嚴(yán)格把好成型質(zhì)量關(guān),堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化施工,對(duì)渠底的軟土地基用塊石填實(shí),土質(zhì)好的渠段填土后夯壓密實(shí),避免地基產(chǎn)生不均勻沉陷,引起混凝土裂縫;渠堤薄的采用塊石漿砌加固,保證渠堤安全。對(duì)個(gè)別地段外水壓力大的,還要鋪碎石通道把水引出堤外,渠堤要平整,高矮一致、美觀大方,便于管理。
建材的好壞直接關(guān)系混凝土強(qiáng)度,關(guān)鍵是選好兩種材料:一是選好沙石料。河沙或機(jī)械打砂,大都采用青石巖和石灰?guī)r兩種,巖石要堅(jiān)硬,含泥量多的砂和風(fēng)化巖一律不取用。河沙則需清洗干凈??傊?,必須選用堅(jiān)硬無(wú)泥的沙石料。二是選好模板撐架是實(shí)現(xiàn)渠道彎如月、平如鏡的關(guān)鍵。模板選用松板,厚2~3 cm,長(zhǎng)2 m,厚了轉(zhuǎn)彎不圓,短了裝模不易扳彎。模板板面刨光,用抓釘釘死,拼縫要嚴(yán),不能用散模板。撐架用4 cm×5 cm 的松木枋做成1∶0.1 標(biāo)準(zhǔn)撐架,這樣板面平整,轉(zhuǎn)彎圓滑、渠道斷面一致,撐架應(yīng)由建設(shè)單位統(tǒng)一制作標(biāo)準(zhǔn)。
1)裝模關(guān)。渠道裝模分兩種情況:一是直線段裝模,把模板用水沖洗于凈,擦上洗衣粉水,安裝于渠道,用撐架撐牢,兩邊用石塊夾緊,控制厚度6 cm,再用底面斜度與渠道縱坡一致的水準(zhǔn)尺在模板頂部校核模板是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。二是轉(zhuǎn)彎裝模,把兩塊模板稍前后錯(cuò)開(kāi)裝好在渠內(nèi),兩接頭不能對(duì)齊,以便轉(zhuǎn)彎,用撐架同時(shí)固定兩塊模板一端,逐步向模板另一端排列撐架,距離約50 cm。根據(jù)受力的大小分別將撐架錘緊,使模板自動(dòng)彎成圓弧,使兩弧光滑平行。轉(zhuǎn)彎裝模操作較復(fù)雜,施工難度大,模板裝得再好,往往通過(guò)澆筑混凝土插扦難免使模板變形,所以,在澆筑完混凝土后重新對(duì)模板校正一次,確保渠線圓滑。在墻的頂部,還要裝一塊與內(nèi)模平行、等高間距為6 cm、板寬為10 cm 的外模,混凝土澆筑完以后,用鏝刀抹平墻頂,這樣不但能保證混凝土厚度一致,使墻子整齊劃一,而且顯得整個(gè)渠道融為一體。裝模是實(shí)現(xiàn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)渠道“直如線、彎如月”的關(guān)鍵。
2)配合關(guān)?;炷恋呐浔戎苯雨P(guān)系到混凝土施工質(zhì)量?;炷猎谂渲眠^(guò)程中會(huì)影響到混凝土的密實(shí)性,而混凝土的密實(shí)性會(huì)直接影響到施工渠道的施工質(zhì)量。渠道混疑土標(biāo)號(hào)采用150#,水泥、河沙、碎石配合比為1∶3.5∶5.2(重量比),機(jī)械打砂的水泥、砂配合比為1∶8,水灰比根據(jù)砂石料的含水量和晴雨天確定,拌和好的混凝土以“抓緊成坨、丟地散花”為準(zhǔn)。在配置過(guò)程中,水灰比偏大,混凝土過(guò)稀,會(huì)產(chǎn)生麻面,混凝土的穩(wěn)定性和強(qiáng)度降低。反之,水灰比偏小,則會(huì)造成相關(guān)材料的浪費(fèi)。為搞好配合比,做到級(jí)配準(zhǔn)確,則按每一包水泥(50 kg)進(jìn)行配料,每處工地制作體積固定的配料桶,若為河砂,則一包水泥分別配備0.115 m3(河沙)、0.149 m3(碎石)的固定料桶各一個(gè);若為機(jī)制砂,則配備0.25 m3(機(jī)制砂)一個(gè),確保級(jí)配準(zhǔn)確無(wú)誤。
3)拌和、澆筑關(guān)?;炷潦┕な且r砌混凝土技術(shù)施工中的重要部分。施工流程是先進(jìn)行坡面施工,然后是坡地施工,最后是壓頂施工。實(shí)際施工過(guò)程中,施工流程和順序不能顛倒,按照正常施工流程來(lái)進(jìn)行施工可以保證澆筑的完整性和全面性,防止重復(fù)澆筑或漏澆。澆筑混凝土過(guò)程中還須注意幾點(diǎn):
①混凝土拌和必須注意各個(gè)環(huán)節(jié)的操作程序,以保證工程質(zhì)量,對(duì)河水兌水泥干拌1 次,又加碎石干拌2次,再澆水拌和5 次以上,三干五濕,機(jī)械打砂二干六濕。
②澆筑混凝土前應(yīng)檢查模板各部位尺寸是否正確,撐架是否牢固,板縫是否填塞,板面是否平整、潔凈和濕潤(rùn),符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)才能澆筑。
③伸縮縫的設(shè)計(jì)間距,每6 m 設(shè)一道伸縮縫,必須三面連通成一線,寬3 cm、深6 cm,縫中采用水泥、砂子、鋸木粉砂漿澆滿(mǎn)比例為1∶3∶4,再用鋟刀抹平。
混凝土澆筑完成后需要開(kāi)展的工序便是拆模和養(yǎng)護(hù)。模板的拆除必須要在混凝土初步凝固后由專(zhuān)業(yè)人員拆除。在拆除模板之后要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),首先是保溫處理。施工期在夏天的話,可在表面覆蓋濕草、麻袋等,定時(shí)澆水,避免混凝土表面過(guò)于干燥,保持相對(duì)濕度在90%以上,防止出現(xiàn)燒壞混凝土的情況;養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少要2~3 周。在冬天低溫下施工覆蓋輕質(zhì)材料,可有效防止混凝土凍壞。
襯砌混凝土技術(shù)在小型灌區(qū)渠道建設(shè)中取得了良好的運(yùn)用效果,該技術(shù)在小型灌區(qū)具體實(shí)際運(yùn)用中展示了其有效性,而對(duì)于在運(yùn)用中出現(xiàn)的一些問(wèn)題我們要采取有效措施加以預(yù)防,同時(shí)還需在實(shí)踐中不斷總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn),改進(jìn)技術(shù),以適應(yīng)當(dāng)今的水利工程施工。