试论装配式混凝土矩形槽在幸福农场渠道改造中的应用

曹芳芳

摘 要：为了响应加强水土保持措施，植树造林，保护环境的号召，新疆第一师相关部门也明确提出要求工程建设要尽量不伐树、少伐树，幸福农场骨干工程引进推广“装配式钢筋砼矩形槽”的新型渠道断面形式，此产品具有防渗好，输水能力强、占地少，抗冻张、安装便捷的特点，可有效解决幸福农场渠道改造中伐树、占地问题。

关键词：渠道改造;问题;装配式混凝土矩形槽;应用

一、幸福农场分支渠概况

幸福农场位于新疆第一师塔里木灌区的塔北灌区，幸福农场骨干工程防渗改建渠道70条，总长106.831km，防渗改建渠道工程级别均为5级，建筑级别也均为5级。工程区地震动峰值加速度值为0.10g，相应地震基本烈度为7度。

幸福农场防渗改建的分支渠，渠道两侧为排渠、林带、耕地等，现状均为土渠，多属填方或半挖半填渠道，渠床土为低液限粉土、粉土质砂，渠道侧向渗漏严重，造成渠道两侧土地次生盐渍化，渠道内杂草丛生，阻水问题严重，输水效率低，水量损失大。由于塔北灌区洪水期来水不经过水库调节，直接自库外引洪渠引水，因此项目区渠水含砂量高，渠道淤积严重，导致渠道超高不断减少，引水困难，影响灌溉。灌区水利设施普遍存在建设标准低，以及工程老化，漏水、阻水、冻胀等问题。

二、幸福农场分支渠渠道横断面结构型式比选

通过本年度骨干工程的实施，发现部分团场由于伐树、占地等问题导致渠道无法实施的情况，针对其他团场实施阶段暴露出的问题，通过采用矩形断面，缩窄渠堤宽度、偏移渠线等多种措施，在满足渠道设计标准的前提下，尽可能做到“少伐树、不占地”。

针对以上幸福农场分支渠存在的问题。采用三种技术经济方案进行比选：

方案一：弧形底梯形断面，砼板衬砌+塑膜防渗的结构形式。边坡采用预制砼板衬砌厚6cm，并设2cm厚M15砂浆找平层边坡系数1：1.5;渠底采用现浇砼板，板厚8cm。砼板下铺设塑膜（膜厚0.3mm）。采用苯板防冻胀，苯板厚按阴阳坡采用不同的厚度（阳坡5cm，阴坡6cm，渠底6cm）。断面形式如图1-1。

优点：标准较高，渠道整齐美观，防渗效果好。对清浑交替运行适应性强，方便清淤，且既防冲又有一定的防淤效果，将提高输水能力，缩短输水时间，提高灌溉保证率。同时工程耐久性较高，可解决施工期与灌溉期的矛盾，可在灌溉期集中预制砼板，在停灌期进行施工，避免因抢工期而造成工程质量不易保证。预制六棱板采用工厂化生产，有质量可靠、适应变形强以及便于维修的特点。

缺點：预制砼板安装专业化程度高，工序多，所需预制场地较大。渠道断面相对矩形渠较大，施工时需要伐原渠堤边的树。

方案二：弧形底梯形断面，砼板衬砌+塑膜防渗的结构形式。渠底及边坡均采用现浇砼板，板厚8cm;边坡系数1：1.5。砼板下铺设塑膜（膜厚0.3mm）。采用苯板防冻胀，苯板厚按阴阳坡采用不同的厚度（阳坡5cm，阴坡6cm，渠底6cm）。断面形式如图1-2。

优点：标准较高，渠道整齐美观，防渗效果好。对清浑交替运行适应性强，方便清淤，且既防冲又有一定的防淤效果，将提高输水能力，缩短输水时间，提高灌溉保证率。同时工程耐久性较高，断面整体性好、结构性强，有利于工程安全与方便管理。

缺点：现浇边坡砼量大，工期长，在较短时间内施工，质量不易保证。渠道断面相对矩形渠较大，施工时需要伐原渠堤边的树。

方案三：预制装配式钢筋砼矩形槽，全断面采用工厂化生产的预制整体装配式矩形槽，槽基换填砂砾石40cm，并碾压密实，槽两侧采用当地土回填。断面形式如图1-3。

优点：标准较高，渠道整齐美观，防渗效果好。并且渠道断面较小，能较大程度的减少施工过程中的伐树及占地。该断面具有较好的整体性，防渗及抗冻胀性能突出;施工工艺简单，施工质量容易得到保证。

缺点：过流能力不如梯形渠道，预制构件的运输费用较高，工程投资相对梯形渠道较大。

经综合比较，三种方案防渗后均能提高渠道防冲、防淤和耐久性，且有效的提高水的利用率，加大输水能力，缩短了输水时间，同时较好的保证了水的质量，但考虑到尽量不伐树、少伐树的要求，确定幸福农场分支渠采用预制装配式钢筋砼矩形槽。

幸福农场骨干工程中分支渠采用的矩形槽混凝土强度为C35，抗冻标号为F150，抗渗标号为W4。钢筋混凝土矩形槽单块预制构件长度为2m，构件接缝处采用2cm厚高压闭孔板分缝，闭缝材料为聚氨酯密封胶。根据地质勘查结论，项目区场地土对混凝土结构有微腐蚀，对钢筋混凝土结构有中腐蚀;环境水对混凝土结构有微腐蚀，对钢筋混凝土结构有中腐蚀，因此直接与土接触的砼需要采取防腐措施，由于渠道采用装配式矩形槽预制构件，则采取在矩形槽槽身与土的接触面刷两遍冷底子油防腐。

三、结语

预制装配式钢筋砼矩形槽结构适用于幸福农场分支渠工程，易于安装，省时省工，占地少，项目的实施使灌区渠道水利用系数提高，改善灌区水利基础条件，增加职工收入的需要，可有效地解决水资源供需矛盾，提高灌溉保证率，降低农业生产成本，实现社会经济可持续发展。