浅谈装配式矩形槽渠道在南疆地区的应用

杨 雪

（喀什大学 土木工程学院，新疆 喀什 844000）

1 灌区概况

某灌区位于塔里木盆地，灌区经过几十年的运行，灌溉系统已基本形成，灌区内渠、田、林、路、居民点的格局已经形成，但灌区续建配套设施不完善，渠道防渗率低，其中支干渠19.51km，已防渗14.66km，防渗率75%；支渠69.15km，已防渗52.84km，防渗率76%；其余渠道均未防渗。已防渗支干渠、支渠少部分砼板有破损、裂缝的现象，整体运行情况良好，渠道规模满足灌区灌溉要求，渠道水利用系数也较防渗改建前有明显提高。

2 存在问题

灌区基础设施仍相对比较薄弱。已建U 型渠发生不同程度变形，垮塌，破损严重，其余现状土渠，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。因渠道内杂草丛生，渠道内坡树木胸径较粗阻水问题严重，输水效率低，水量损失大。同时，为保护环境，禁止伐树，会造成渠道改建工作面小，影响施工。

由于灌区洪水期来水不经过水库调节，直接自库外引洪渠引水，因此灌区渠水含砂量高，渠道淤积严重，导致渠道超高不足，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。

灌区内输水干线长，分水口多，灌区灌溉管理设施及量测水设施不完善，自动化控制程度较低，无视频监控系统，不能满足大型灌区的现代化管理要求。

3 防渗渠断面形式对比

针对该灌区渠道现状存在的问题，拟采用弧形底梯形断面，预制六棱块梯形渠道（方案一）、现浇梯形渠道（方案二）、预制装配式钢筋砼矩形槽（方案三）三种渠道衬砌形式。为选出最优方案，采用网络层次分析法（简称ANP）确定各种衬砌形式（准则层）的权重，以此判断最优渠道衬砌形式。结合行业内部5 位评审专家的意见，综合考虑采用图1中的因素。

3.1 模型构建

采用Super Decisions6.0 软件进行建模，如图1所示，获得该灌区防身断面形式对比的相对权重[3]。

图1 方案比选 ANP 结构图

3.2 构造ANP 超矩阵计算权重

根据专家给出的意见，在Super Decisions6.0 问卷调查模式中，对因素进行两两比较，重要性采用1～9 数字标度，计算优先权重，结果如图2所示。

图2 方案比选结果

根据计算结果，可以知道在上述因素层综合分析条件下方案三更容易被接受，其次是方案一，方案二最难以被接受。故而在该灌区防渗渠道优先选用预制装配式钢筋砼矩形槽形式。

4 预制装配式渠道的施工

本地区应用预制整体装配式矩形槽渠道，做好施工组织设计尤为重要。施工时应严格按照相关规范进行施工，以保证施工质量。

4.1 施工放样

渠道防渗工程施工前，应对渠道进行施工放样，具体的放样尺寸应按照设计图纸要求进行。放样出渠道底角线和渠口线共四条线，然后进行开挖。土方的开挖应提前进行，使得地基的土的水分在自然风干下尽量降低以增强土基的强度，减轻冬季冻胀的破坏。

4.2 树木砍伐

施工放样完成后，应对渠道两侧影响施工作业的树木进行砍伐，并拉运至指定地点；同时，为保证吊装构件时有足够的施工作业面，应对树木密集渠段进行间隔伐树处理，树木间距不小于3m。

4.3 地基处理

土方回填夯实：夯实前首先清除渠床内的树根、淤泥、腐质土、垃圾。分层夯实遍数不得少4 遍，应杜绝漏夯、虚土层、橡皮土等不符合质量要求的现象。填筑土料指标：梯形断面渠道，填筑土料压实度不小于0.93；预制整体式钢筋砼矩形槽渠道，渠底填筑土料压实度不小于0.93，渠槽两侧回填土压实度不做碾压要求，按施工图要求平整即可。在防渗砼工程铺筑之前必须先清理基底，确保渠基平整、干净、密实。基底清理后，按照设计高程进行渠基砂砾石垫层的铺筑，并碾压密实达到设计要求。

4.4 预制构件的工厂化生产

为保证施工质量，预制构件均采用工厂生产的成品构件。成品构件的断面尺寸仍采用厂家提供的尺寸，钢筋采用HPB300 型热轧光圆钢筋，钢筋的技术标准严格按照《钢筋混凝土用钢第1 部分：热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2008）标准执行。在构件的运送及吊装过程中，应注意轻拿轻放，严禁抛掷、滚落。

4.5 预制构件的现场吊装

构件拉运至现场后，在进行吊装前，应对渠基砂砾石垫层铺筑高程进行复核。砂砾石垫层铺筑高程复核无误后，在预制构件的单侧粘接高压闭孔板，高压闭孔板应与构件严密贴合。进行构件吊装过程中，可采用挖掘机作为吊装机械，配合4个人工进行机械操作、定线及定位摆放拼接，构件连接处用木方支撑，防止构件连接处错位。

5 结语

在南疆干旱地区，灌区渠道的发展对当地农业生产意义重大，结合南疆独特的气候、地理条件，采用预制装配式钢筋砼矩形槽渠道具有便于安装，省工省时，施工作业面小，有利于提高灌区水资源利用率、供水保证率，解决灌区水资源供需矛盾等优势。结合南疆农田水利事业的迅速发展，预制装配式钢筋砼矩形槽渠道在南疆发展前景广阔。