申再華

（甘肅省金昌市永昌縣水務(wù)局，甘肅 金昌 737200）

1.基本情況

二壩輸水渠位于甘肅省河西走廊東部的金昌市永昌縣境內(nèi)，位于永昌縣城東2.5 公里， 始建于1964 年，主要承擔(dān)著沿途城鄉(xiāng)人民群眾的生活用水及農(nóng)田灌溉任務(wù)，是保障金昌市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市生活用水的主動(dòng)脈。輸水渠全長(zhǎng)16.8km，設(shè)計(jì)流量15m3/s，加大流量20m3/s，渠道縱坡1/60~1/80。渠系建筑物共有52 座，其中有灌溉節(jié)制閘4 座，分水閘9 座，渡槽3 座，車橋15 座，人行便橋8 座，跌水2 座，倒虹吸1 座，洪水入口2 處，跨渠涵管2 處，還包括沿途后建的六座梯級(jí)水電站的節(jié)制閘6 座。經(jīng)過50 多年的運(yùn)行，該渠自然老化、超期服役，特別是冬季輸水時(shí)間長(zhǎng)，渠道凍脹破損嚴(yán)重，普遍存在漿砌石開裂脫漿、塌落、渠坡沉陷、滲漏嚴(yán)重等問題，已經(jīng)不能，維持正常的運(yùn)行，嚴(yán)重影響了下游城鄉(xiāng)居民的生活用水和工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。為了提高渠道輸水能力和渠道水的利用率，確保金昌市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市生活用水安全，水行政主管部門積極爭(zhēng)取資金，逐年對(duì)二壩輸水渠進(jìn)行套襯改建，從而有效提高了水資源的利用效率， 為節(jié)約用水創(chuàng)造硬件條件。

2.套襯型式

因二壩干渠經(jīng)過五十多年的運(yùn)行，渠道的走向及高程，灌溉規(guī)模等規(guī)劃設(shè)計(jì)方案基本 定型，地質(zhì)條件良好，已形成了比較完整的灌溉、防洪體系，渠床基礎(chǔ)經(jīng)過幾十年運(yùn)行已沉積穩(wěn)定，所以渠道改建在原址、原線路上進(jìn)行。該渠現(xiàn)澆混凝土縱坡以原渠底縱坡為準(zhǔn)，在不影響渠底混凝土厚度的情況下適當(dāng)調(diào)整套襯渠底的縱坡。保證套襯混凝土厚度符合設(shè)計(jì)要求。

2.1 套襯渠道橫斷面的確定

根據(jù)干渠現(xiàn)狀，近年來，通過不斷的探索實(shí)踐改進(jìn)等多方案比較，確定采用原斷面形式，平底梯形斷面。由于渠道的縱坡變化大，根據(jù)設(shè)計(jì)流量所計(jì)算的渠道橫斷面尺寸也有所不同。就9+100 到10+100 為例；橫斷面設(shè)計(jì)為底寬2.09 m，口寬5.3 m，渠深1.55 m，邊坡1∶1.03。

2.2 套襯渠道厚度的確定

套襯厚度直接影響到渠道的質(zhì)量和運(yùn)行壽命。套襯厚度即要經(jīng)濟(jì)又能保證渠道質(zhì)量，確定套襯厚度，主要考慮以下幾點(diǎn)：一是要選擇與原渠道邊坡盡可能相近的邊坡系數(shù)。二是要對(duì)變形的地段全部做橫斷面測(cè)量，對(duì)比其變形程度，同時(shí)要校正縱斷面中心樁位置，以供確定套砌厚度。三是渠底套砌厚度要以是否能滿足邊坡套砌厚度為前提，太厚使邊坡套砌厚度也相應(yīng)增厚，這樣就會(huì)造成極大的浪費(fèi)；太薄則使邊坡套砌厚度相應(yīng)變薄，不能保證工程質(zhì)量。四是確定的套砌厚度適用于整個(gè)渠道。根據(jù)以上四點(diǎn)，確定混凝土套砌渠道的渠底寬比原渠底縮小16 cm，渠底套襯厚度為20 cm，邊坡套襯厚度為20 cm 漸變至16 cm（坡腳20 cm，坡頂16 cm）。

3.施工放線

3.1 縱斷面

襯砌前復(fù)測(cè)渠道中線及渠底縱坡，尤其中心樁的控制是套襯渠坡厚度的關(guān)鍵，必須校正準(zhǔn)確，誤差為±2 cm。舊渠邊坡校正時(shí)要認(rèn)真細(xì)致，按50 m 一段進(jìn)行校正。根據(jù)實(shí)測(cè)邊坡資料，采取既要保證混凝土厚度，又不影響過水能力的邊坡系數(shù)，避免因中心不正，渠坡變形，造成套襯混凝土偏厚和偏薄的弊端。

3.2 橫斷面

首先測(cè)定渠道軸線，確定恢復(fù)渠道部位。將原渠凍脹鼓起、塌陷破損及沖毀的地方拆除，將基礎(chǔ)污泥清除干凈，置換新的墊層，再用M5 砂漿固面，使恢復(fù)后的斷面和原渠斷面一致，不影響套襯渠道的混凝土厚度。

3.3 打鑿錨眼

為了使套襯混凝土和舊渠漿砌石在施工過程中不產(chǎn)生滑坡，需要在原渠道漿砌石坡面上開鑿（人工或者機(jī)械）錨眼，在渠坡上開鑿直徑25 cm、深25 cm 大小的兩排錨眼。二壩渠施工時(shí)錨眼間距以左右1.5 米，上下1 米。在套襯前要將整個(gè)渠道進(jìn)行泥沙清洗，雜草鏟除，水垢刷洗。這樣有利于套襯混凝土和舊渠漿砌石表面牢固結(jié)合。

4.配合比

混凝土配合比（重量比），在施工之前，把實(shí)驗(yàn)確定的混凝土配合比按現(xiàn)場(chǎng)砂石料的含水率調(diào)整成現(xiàn)場(chǎng)配合比?；炷敛捎脵C(jī)械攪拌，嚴(yán)格控制混凝土的配合比，做到掛牌進(jìn)料， 嚴(yán)格過秤，專人上料，專人負(fù)責(zé)，以確?；炷僚浜媳鹊臏?zhǔn)確性。混凝土在施工過程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制粗細(xì)骨料質(zhì)量，對(duì)其超徑遜徑、含泥量和砂的細(xì)度模數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后才能準(zhǔn)許使用。細(xì)骨料（天然砂）質(zhì)量技術(shù)要求見下表：

序號(hào) 項(xiàng) 目 指標(biāo) 備注1 含泥量（按重量計(jì)%） ≤1 不應(yīng)含有黏土團(tuán)粒2 硫化物及硫酸鹽含量按重量折算成SO3 計(jì) ≤0.5 3 有機(jī)質(zhì)含量 淺于標(biāo)準(zhǔn)色 如深于標(biāo)準(zhǔn)色，應(yīng)進(jìn)行混凝土強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)其強(qiáng)度降低不應(yīng)大于15%4 針片狀顆粒含量（按重量計(jì)%） ≤15

粗骨料（碎石或卵石）質(zhì)量技術(shù)要求

5.混凝土拌和及運(yùn)輸

拌和機(jī)上料容量應(yīng)嚴(yán)格控制，將一盤配合料按砂、水泥、石子的順序依次加入料斗，然后將水和生料同時(shí)注入拌筒。需拌和至混凝土成份、色澤、稀稠均勻一致為止，最短拌和時(shí)間不得小于2 分鐘?；炷吝\(yùn)輸應(yīng)符合迅速、安全、經(jīng)濟(jì)等原則。應(yīng)盡量減少混凝土運(yùn)輸距離，運(yùn)輸過程中不得搖晃顛簸，以免產(chǎn)生離析、漏漿現(xiàn)象?；炷吝\(yùn)達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，先經(jīng)工地實(shí)驗(yàn)人員檢查核實(shí)配料單是否符合配合比要求，塌落度是否滿足要求。當(dāng)混凝土在運(yùn)輸過程中發(fā)生離析現(xiàn)象時(shí)，在運(yùn)達(dá)澆筑現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)在鋼板上人工拌和3-5 次，嚴(yán)禁加水，每次卸料后，應(yīng)及時(shí)對(duì)運(yùn)輸工具清洗?；炷涟韬徒Y(jié)束至澆搗，其間隔時(shí)間一般不超過30 分鐘。

6.混凝土施工

結(jié)合近幾年混凝土套襯渠道改建經(jīng)驗(yàn)，確定現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)：渠底采用C25，渠坡采用C20。渠道澆筑順序?yàn)橄葷仓缀鬂仓?，以渠底混凝土為支撐，便于澆筑渠坡。渠底和渠坡最好采用跳倉法施工，即隔一段澆一段。相鄰兩段間隔時(shí)間不少于7 天，這樣可以解決大體積混凝土收縮應(yīng)力及水泥水化熱作用而出現(xiàn)的裂縫問題，也解決了大方量混凝土連續(xù)澆筑施工的技術(shù)問題。先根據(jù)設(shè)計(jì)方案，確定模板中線、高程、放線位置、精確無誤后，再在原渠道漿砌石基礎(chǔ)上用墨線彈放渠道中線的垂線，便于隨時(shí)校核。避免施工過程中模板走樣。邊模提前采用符合要求的鋼模。澆筑時(shí)，采用人工用鐵鍬入倉、平倉，用長(zhǎng)3 米的木尺刮平，用振動(dòng)棒在模板邊角及重點(diǎn)部位振一遍，再用平板振動(dòng)板振動(dòng)兩邊，然后用木抹找平， 鐵抹壓光，在混凝土初凝前再一次用鐵抹壓實(shí)收光。并且在混凝土初凝后拆除鋼模。

7.伸縮縫

伸縮縫施工是水利工程施工的非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙的要求一絲不茍地 做好該項(xiàng)工作。由于渠道水懸移質(zhì)、推移質(zhì)多，渠底兩側(cè)與坡腳處設(shè)置的縱向伸縮縫，經(jīng)過一兩年的運(yùn)行大部分就被沖刷掏空，形成自然裂縫，造成滲漏，維修量大，費(fèi)用高。根據(jù)實(shí)際情況，渠底兩側(cè)與坡腳處的縱向伸縮縫，直接按施工縫處理。在補(bǔ)倉過程中重點(diǎn)控制兩塊混凝土板中間6 止水部位的伸縮縫。原設(shè)計(jì)橫向伸縮縫每5 m 全斷面設(shè)置一道，但容易造成混凝土坡面裂縫，后改為每3m 全斷面設(shè)置一道，運(yùn)行效果良好。伸縮縫設(shè)計(jì)縫寬3 cm，填充材料自下而上依次為：底部夾4-12 cm 聚乙烯閉孔板，中間為3 cm聚氯乙烯膠泥填縫，上部是3 cm 的瀝青砂漿填縫。具體操作方法：一是聚乙烯閉孔板安置隨混凝土襯砌同時(shí)進(jìn)行，上部預(yù)留6 cm；二是聚氯乙烯膠泥采用熱灌注，首先將聚氯乙烯切割成3-5cm 見方，放入容器中加熱攪拌， 溫度至120-130℃，保溫3-5 min 使軟膏充分軟化，然后將其裝入容器沿伸縮縫自上而下進(jìn)行澆灌，為保證聚氯乙烯膠泥厚度，必要時(shí)進(jìn)行二次澆灌；三是瀝青砂漿采用一只容器烘干砂，另一只容器加熱熔化瀝青，將烘干的砂子與熔化的瀝青按設(shè)計(jì)配合比均勻拌合、加熱，然后將其搗入伸縮縫中，用燒紅的扁鐵將其表面壓光，表面略低于表面約3mm，這樣伸縮縫就起到了止水及彈性伸縮的作用。

8.養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土的強(qiáng)度和耐久性十分重要，混凝土澆筑12小時(shí)以后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，保持適宜的溫度和濕度，使水泥水化作用充分徹底，防止收縮裂縫，保證混凝土達(dá)到應(yīng)有的強(qiáng)度和耐久性。高溫、炎熱天氣應(yīng)提前養(yǎng)護(hù)，應(yīng)適時(shí)灑水或用微灌方法保持模板和混凝土的濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)用水的水質(zhì)同拌和用水。拆模后應(yīng)采用草袋、草簾、麻袋、土工布、塑料布等及時(shí)覆蓋，以免雨水澆淋或凍融破壞。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不小于14 天。

9.結(jié)語

現(xiàn)澆混凝土套襯渠道施工質(zhì)量控制的實(shí)現(xiàn)，能夠促進(jìn)渠道工程應(yīng)用價(jià)值的提升。因此在實(shí)際施工過程中，需要掌握施工技術(shù)要點(diǎn)，做好混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)等工作，保證施工進(jìn)度與質(zhì)量，促進(jìn)現(xiàn)澆混凝土套襯渠道施工技術(shù)水平的顯著提升，滿足綠色環(huán)保施工要求，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。套襯混凝土渠道實(shí)施后不僅提高了渠道水的利用率，還減少滲漏損失，節(jié)約了水資源，緩解了上下游水資源緊張的矛盾。套襯渠道的防滲、抗凍、抗沖刷能力顯著提高，施工方法、施工工序也大為簡(jiǎn)化，所以套襯渠道施工技術(shù)具有廣泛的實(shí)用價(jià)值和推廣意義。