全自动防渗U型渠现浇成型机施工技术简述

李顺平

（忻州市忻府区云中河水利管理处 山西忻州 034000）

全自动防渗U型渠现浇成型机施工技术简述

李顺平

（忻州市忻府区云中河水利管理处 山西忻州 034000）

现浇U型渠道防渗是小型农田水利建设工程标准化、规范化的具体体现。文中通过介绍全自动防渗U型渠现浇成型机的工作原理及特点，从现场施工角度对该工艺土方施工、混凝土配合比、浇筑、伸缩缝预留处理、工程养护、工程质量进行了阐述。

全自动；防渗U型渠；工作原理；施工技术

为有效规范山西省农田灌溉配套工程建设，做到末级渠建设规范化、标准化，最终打通“最后一公里”，恢复和扩大灌溉面积，促进农业增产、农民增收和节约用水，山西省水利厅编制了《山西省小型U型渠道防渗工程标准图集》。2012年忻府区小型农田水利建设工程渠道防渗工程全部采用现浇混凝土U型渠，项目实施单位选用由山西省水利机械厂生产的全自动防渗U型渠现浇成型机进行施工。根据施工现场实践，下面对该施工技术及其在某一小型农田水利工程中的应用进行简要分析和介绍。

1 全自动防渗U型渠现浇成型机工作原理及特点

1.1 全自动防渗U型渠现浇成型机工作原理

全自动防渗U型渠现浇成型机由发电机组提供电力，电器系统控制液压系统，从而控制各机构工作运行。在使用设备前，将全自动防渗U型渠现浇成型机放置在渠道的起始端，检查各部件正常后开始工作。将一定量搅拌好的混凝土放入料槽，开启机器开始工作，在工作时要不断将搅拌好的混凝土放入料槽。

机器运行和液压缸推动挤料装置将料槽里落下的混凝土推入振动模与土渠之间，当振动模与土渠之间的混凝土达到一定的密实度后，液压缸继续推动挤料装置，但由于混凝土达到一定的密实度后，无法继续推进，这时混凝土对挤料装置的反作用力大于可以使成型机向前行走的阻力，从而实现成型机的向前行走。当液压缸伸出到前位时，前位行程开关给电器元件反馈信号，控制液压阀换向，使液压缸收缩，带动挤料装置退回到后位。同时落料槽内的混凝土自动落下，填充料槽下方混凝土的空缺。当挤料装置达到后位时，后位行程开关再次给电器元件反馈信号，控制液压阀换向，使液压缸再次推进。以此做反复运行，达到混凝土U型渠的连续成型。

1.2 全自动防渗U型渠现浇成型机特点

全自动防渗U型渠现浇成型机，和以往采用卷扬机牵引完成作业的U型渠混凝土成型机相比，具有以下特点：

1）实现机械、液压、电器全自动控制；

2）设备自备发电机，自动行走，无需其他动力；

3）土质渠基自动修整，以满足设计要求；

4）混凝土入仓后自动均匀供料；

5）对挤压成型过程中的混凝土进行振动，增加混凝土密实度；

6）液压系统压力、行程可调，电控系统控制挤压的行程及次数，达到产量可调；

7）采用电力控制，浇筑过程中人为操作干扰因素少，成型后壁厚均匀；

8）R400和R500设备自重大，不便于在渠道之间转移。

2 施工技术

2.1 土方施工

全自动防渗U型渠现浇成型机施工，要求渠线必须顺直，土方施工十分关键。

2.1.1 土方回填施工

施工前按设计要求先确定渠道等填筑范围，清除填筑范围内的草根、树皮、淤泥、石块、腐殖土等。经检验合格后，进行土方回填，回填要密实、均匀，并与老土结合牢靠。原渠坡基础清理干净，挖成台阶。回填土分层夯实，每层洒水刨毛，以利于新老土层结合，压实系数不小于0.93，土基在填筑时要控制黏土的含水量和干容重，干容重不小于设计干容重，一般干容重不小于 1.55～1.60 g/cm3。

2.1.2 土方开挖施工

回填土方达到设计渠顶高程后，按照设计渠道纵坡测量放线，确定渠道中线，中线每隔20 m打桩，保证渠线顺直，桩上部将渠道桩号、开挖高度标注清楚，以便开挖时减少误差，保证渠线顺直。打桩后进行复测，复测无误后，进行土方开挖。开挖时，严格控制渠道断面尺寸，严格控制超挖和欠挖。开挖采用机械配合人工作业，机械开挖尺寸要小于U型渠外形尺寸5～10 cm。用机械开挖后，进行人工整修，整修前拉好中线，根据渠道设计横断面，用Ф16钢筋制作U型渠外模，将模型垂直于中线放到开挖好的土渠中进行修整，修整后土渠中线与模型中心吻合，模型上平面与渠顶水平。浇筑前再进行测量复核渠底是否达到纵坡设计要求，渠顶高程是否达到设计高程。

2.2 混凝土衬砌施工

2.2.1 混凝土配比及规格要求

水泥采用五峰山牌42.5硅酸盐水泥，沙子采用当地云中河天然河沙，搅拌用水采用清洁的自来水，碎石采用忻口石料厂产品，根据全自动防渗U型渠现浇成型机特点碎石规格选用0.5 cm为宜。所有原材料必须进行取样检验，合格后方可使用。混凝土配合比严格执行实验室出具的混凝土配比报告进行搅拌。U型渠道在野外施工，一般按体积比配料，为方便混凝土拌合，需在现场将重量比换算成体积比，固定装料容器。混凝土搅拌采用机械拌合，杜绝人工拌合。

2.2.2 现场浇筑施工

渠道土方施工检验合格后，将全自动防渗U型渠现浇成型机放置在渠道的起始端，检查各部件正常，开机调整发电机的输出电压为380～400 V，空载3 min，查看一切正常，停止挤料装置和振动装置，将配好的混凝土加入料槽，到料槽的三分之二时开动机器自动运行，不间断地加入混凝土料。填料高度必须超过料槽底部入口，以免成型渠上出现缺料，破坏渠道的整体性。这就要求开机人和上料人密切配合，在料槽底部外露前停止挤料装置。在浇筑过程中要把好以下几道工序：1）含水量控制。在严格控制配合比的前提下，混凝土含水量以渠道成型后表面乏浆、无麻面为宜。要视气温、运输距离适量加减含水量。2）收面。收面质量决定渠道糙率的大小。全自动防渗U型渠现浇成型机通过挤压、振动，渠道成型后混凝土表面乏浆，原浆收面即可到达设计要求。施工实践中，安排两名收抹人进行原浆收面压光，同时还可兼顾预留伸缩缝的任务。3）伸缩缝预留。伸缩缝间距要准确，不能过长过短，根据以往经验，4 m预留一道伸缩缝为宜。伸缩缝必须当天处理，在混凝土初凝前用2 cm厚U型钢板横打一道宽2 cm、深3 cm的凹槽。渠道和建筑物衔接处、停工时均需预留伸缩缝。4）渠道起始端末端处理。浇筑时渠道起始端和末端不成型，在渠道成型处预留伸缩缝，将不成型渠道从伸缩缝处铲除，用M7.5浆砌石与渠道连接。切忌用人工补料，人工补料因密实度低，难以和成型的混凝土结合，极易造成渠道破损。

2.2.3 混凝土养护

混凝土养护好坏直接影响混凝土的质量。现浇混凝土U型渠在野外作业，战线长，洒水养护条件差，采用覆盖塑料布，既省工省水，又保证混凝土质量。覆盖塑料布应在混凝土初凝后进行，将塑料布铺设在渠棱外侧，用松软土将塑料布两侧填埋踩实，塑料布铺设松紧要适宜，过松过紧会加快塑料布的破裂，起不到养护作用。

2.2.4 伸缩缝处理

伸缩缝采用沥青砂浆材料填充。填充材料配合比为（1 m3沥青砂浆材料）：沥青 223.6 kg，水泥 223.6 kg，砂0.584 m3。伸缩缝填充前，需将缝内杂物、粉尘清除干净，并保持缝壁干燥；填充施工中要做到填充紧密，表面平整。经对沥青砂浆材料填充的伸缩缝观察，沥青砂浆材料与混凝土粘接性好，夏季不化，冬季不裂。

2.2.5 工程质量检测

工程完工后，2012年9月在渠道上随机钻孔取样送检，检测结果为：混凝土强度等级达到了C20，抗渗等级达到了W4，U型渠道壁厚误差不大于10%。

3 结论

全自动防渗U型渠现浇成型机性能稳定可靠，自动化程度高，操作简单，劳动强度低，实现现场浇筑成槽，速度快。成型渠道密实，壁厚、水平低、直线度较精准，采用全自动防渗U型渠现浇成型机进行渠道防渗节水改造，节省劳力，工作效率高，工程质量可靠，适宜农田灌溉配套工程建设中小型农田水利规范化、标准化建设。

Brief Introduction on the Construction Technique of the Full Automatic Concrete Shaping Placer for Building a U-shaped Antiseepage Canal in Situ

LI Shun-ping

Pouring the U-shaped antiseepage concrete canal in situ is the concrete embodiment of normalization and standardization of the small-sized farmland water conservancy engineering construction.The paper introduces the working principle and feature of the full automatic concrete shaping placer for build a U-shaped antiseepage canal in situ，and from the angle of constructing in situ，narrates the earthwork construction，concrete mix proportion，concrete placing，reserving the expansion joint，engineering curing，engineering quality control etc by using this placer.

full automation；U-shaped antiseepage canal；working principle；construction technique

TV53

B

1006-8139（2017）02-030-02

2016-12-19

李顺平（1971-），男，2016年毕业于大连理工大学水利水电工程专业，工程师。