水利渠道混凝土防渗施工

张 帆

(驻马店市板桥水库管理局，河南 驻马店 463715)

党在“十三五”规划中指出，要持续推动结构性减税，将更多财政支出倾向于民生、促进结构调整及“三农”领域。在这一规划中，计划投资水利1.8万亿元，这些资金主要围绕 4个方面来开展水利建设，其一为防洪工程建设，其二是农田水利建设，其三为生态建设与水土保持，其四为水资源保障与城乡供水能力方面的工程建设。混凝土水利渠道作为灌区提高水资源利用率及节水灌溉的重要手段，现阶段，其在全国范围内均得到广泛应用，已经成为灌区配水与输水的重要渠道。因此，国家对水利渠道的建设尤为重视；其质量的好坏直接决定了其使用效能的高低，因而需注重其施工质量，提高防渗水平。

1 水利渠道混凝土防渗施工工艺的基本特点

针对矩形水利渠道来讲，其混凝土浇筑双面立模、渠墙与渠底一次成型施工工艺，有着如下典型特点：较低的工程造价与维护成本，较好的防渗效果，较快的施工进度，较长的使用年限，除此之外，线形也比较美观，弯道顺弯等。针对传统水利渠道而言，其大多采用的是U型槽防渗，或者是混凝土预制块防渗，此种防渗方式的结构比较单薄，受制于安装运输条件，厚度仅为2 cm～5 cm，在广大农村地区，容易遭受羊、牛等牲畜的破坏；此外，此类防渗措施还有着较差的整体性，在实际施工中，往往出现各种各样的地质结构，因而会出现不均匀沉降情况，再者，由于其相邻槽块间运用砂浆勾缝来实现联接，因此，易出现裂缝，进而导致渠道出现渗漏水情况。

而对于那些小型化的矩形水利渠道而言，其防渗结构厚度一般为8 cm～12 cm，在施工过程中，大多采取的是渠底渠墙一次成型浇筑，针对伸缩缝来讲，每5 m～8 m便用预埋沥青板实施分缝处理，这样一来，便可以较好的将传统预制块或者U型槽施工不足给克服掉，不仅能使渠道防渗效果得到大幅提升，而且还能达到延长工程使用年限的目的，因而在诸多地区得到大范围推广。

2 具体的施工方法

2.1 施工前的各项准备

针对那些小型化的水利渠道混凝土防渗工程而言，其往往有着比较艰巨、复杂的施工条件，整个施工战线不仅长，而且还比较分散；许多大型机械设备无法使用，仅能依靠人工方式来搬运材料或施工，所以，在相对有限的施工期限内，要想将施工任务顺利完成，施工开始前做好各项准备工作必不可少。要依据事先制定好的设计图纸，并结合施工现场实际情况，将各项准备做好，尤其是搅拌场地与料场的布置，修剪施工便道等。

2.2 测量放样

依据施工图纸，用经纬仪或者全站仪，将边坡开挖线、渠道底脚线放出，在地面做好标识，然后利用水准仪将中桩的挖填高程给测出来。

2.3 基础开挖

对于水利渠道而言，尤其是小型化的水利渠道，在进行基础开挖时，通常采取人工开挖方式。在开挖土方时，需提前操作，降低地基土当中的水分，使其被风干，以此达到增强土基强度的目的，减轻冻胀情况。部分水利渠道是基于原先的土渠而修剪渠道防渗，针对此类渠道，需要尽早停止放水，并把渠床中的垃圾、淤泥等清理干净。如果需要填方，那么需要采取人工方式进行分层夯实，以此使基础达到或满足衬砌所需要的密实度。

2.4 安装模板

在建筑混凝土防渗渠道时，其模板大多选用的是胶合木板(双面立模渠底渠墙一次浇筑成型施工)。而在衬砌矩形水渠时，需要做到渠墙与渠底双面立模，并且还需做到一次成型施工，而要想达到此要求，需要借助钢架对模板加以固定，若选用的是比较传统的木支撑，那么在安装内模板时，需要先完成渠底混凝土浇筑，然后才能进行此操作。这样一来，不仅会使施工量增加，而且还会对渠底与渠墙之间的粘结性能造成较大程度影响，最终会降低其结构的刚度。如果采用的是钢架固定模板，其优点为：可以更加简单、快速的完成模板安装，水渠可以一次成型施工，普通工人便可完成安装，如果是两个人配合，那么其一天便可以安装模板60 m，相比之前的模板安装，速度是其的2倍。

如果是在弯道上安装模板，那么可以选择厚度为2.5 mm～3 mm的钢板，还可结合现实情况，设计多个角度的拐弯型状，但需要对固定的钢架进行加密支撑，每间隔15 cm～20 cm，便设1个钢架，这样能够有效预防混凝土浇筑变形。

2.5 浇筑混凝土

1)选择原材料。在选择混凝土骨料时，可以采取就地取材原则。在选择砂时，可选细度适当、质地坚硬、清洁且级配良好的中砂；而在选择石子时，其要求与砂的要求基本相同，不同的地方是：需控制有害物质的含量，含硫化物需小于0.5%，含泥量小于0.5%～1%，逊径小于10%，超径小于5%。

2)选定配合比。在明确混凝土配合比时，需经实验来确定，不仅要满足相关设计技术指标，还需满足施工要求。而对于双面立模一次成型施工，其在选择骨料方面，有着比较特殊的要求，即粗骨料以二级配以内为佳，究其原因，主要因为有着比较窄的施工仓面，仅8 cm～12 cm，如果所选择的粗骨料粒径太大，那么在施工过程中，混凝土便难以进仓，且易出现磨面与蜂窝。针对小型化水利渠道，如果其选用的是二级配混凝土，那么其选用5 mm～20 mm的骨料占比需达到45%～60%，而20 mm～40 mm的骨料占比需达到40%～55%。完成搅拌后，将混凝土运送至施工现场。

3)混凝土搅拌。在搅拌混凝土时，需严格依照试验配合比来进行。配料顺序：首先置入1/3的水，然后送入石子，再然后将砂、水泥加入，最后再加2/3的水，分散配料，搅拌时间大于3 min。

4)混凝土运输。渠道由于受施工交通等因素的影响与限制，通常情况下，会选择人工挑抬，或者是手推车送料的方式来实现入仓。在运输时，需从根本上做到不漏浆、不分离、不初凝，不能出现严重泌水情况。

5)混凝土浇筑。在浇筑之前，需检验模板、钢架等设施，合格后，方能进行混凝土浇筑；浇筑过程中，需保持其连续性，需依据SDJ 207—82中的具体要求，来确定混凝土允许间隙时间。进仓顺序：首先进渠底混凝土，当快至设计厚度时，将边墙混凝土铲除，用小型插入式振捣器进行振捣，提升混凝土的密实度，入仓厚度每层需小于25 cm。针对边角部位，或者是钢筋预埋件周围，需要实施人工振捣。完成浇筑后，在12 h～18 h内，用稻草或再生布进行覆盖。如果是天气比较炎热、干燥的前提，那么需要提前养护工作。针对混凝土养护时间来讲，以14 d～28 d为佳。

6)回填台背土方。针对台背回填土方而言，需要选择那些有比较好透水性的非粘性土，以此来尽可能减少台背填土压力。另外，对于填土表面而言，需做到平整，高度一致，不能有积水。

3 适用范围

比如C15强度及渠墙厚度为10 cm的混凝土渠道，由于C15混凝土的设计抗拉强度是0.9 N/mm2，考虑如下最不合适的荷载组合，从中对渠墙的适用高度加以明确：

1)当水渠处于正常运行状态时，内侧水压力为渠墙的主要荷载，此乃最不利荷载组合，依据渠底与渠墙之间交接位置处最大力矩应小于混凝土的既定抗拉强度，将渠墙的高度计算出来，不可大于81 m。

2)如果水渠处于停运状态，那么用砂性土填满渠墙外侧背水面，且使其齐平于渠墙，渠墙仅承受外侧土压力为最不利组合，依据设计抗拉强度设计要求，可得出渠墙高度应小于66 m。在一条渠道中，有可能同时出现上述两种情况，此时，可以取下限的最小值作为渠道的高度。保证混凝土强度达到或满足设计要求与相关标准。

4 结语

在水利渠道防渗工程施工过程中，要想使其达到节约水资源及减少渗水的目的，需要注重施工方法与技术的应用，根据施工地区实际情况，制定合理的施工方案，并做好维护工作，以此来最大程度提高水利渠道的防渗性能。