混凝土渠道衬砌施工技术探讨

彭晓明

（长沙县乌川水库管理所，湖南 长沙 410135）

随着农业的快速发展，长沙县农业灌溉也已有了更高的要求，农田水利事业近年来也是快速发展，但在农业灌溉中,仍以中、小型农业灌溉为主，农业用水利用率很低，只有中型灌区才是混凝土衬砌渠道灌溉，其它小型灌区大多是土渠灌溉，渠系老化、渗漏严重，和一些发达国家（灌溉水利用率达80%）相比有很大差距。为此，发展农业节水灌溉技术成为长沙县农田水利工作中的重点，其中，混凝土衬砌渠道作为农田水利基础工程，其工程质量直接关系到节水灌溉成果。为此，本文就混凝土渠道衬砌施工技术要点予以简单的论述。

1 混凝土衬砌渠道的结构型式

经过多年发展，我国混凝土衬砌渠道的种类有不少，通常可考虑渠道沿线的土质及气温等因素来合理选择。比如，在对某个工程施工现场的地下水位与渠道流量进行分析时，最终确定混凝土渠道的结构形式应选择矩形单式断面或等厚度梯形断面[1]。为了确保现浇后渠坡的稳定性，梯形渠内坡比最好应为1∶0.5 和1∶0.75，矩形渠则一般每隔5 m 左右增加横系梁，参照渠道设计的流量与抗冻规定，要求混凝土防渗层厚度宜在8～10 cm 之间，选择的强度标号为C15。为避免混凝土的热胀冷缩，一般每5 m 设一道纵向伸缩缝，填充物可选用杉木板或闭孔泡沫塑料，厚度为1 cm。

2 衬砌工程施工关键环节

2.1 施工准备

施工设计属于渠道防渗项目施工前的关键环节。科学合理布置料场、场内外的交通道路，并对施工过程中运用的水源与电力做好安排。同时，检查并试验施工中所用的设备，确保施工过程中机械设备能够正常工作。对某些重点施工路段需重新检查一遍，并结合该路段情况设计合理的施工方案，从而使衬砌施工达标。

2.2 土方工程施工

1）渠道放样。在制作渠道中心控制线的时候需利用水准仪或经纬仪等设备获取相关数据。直线段中心庄的设置安排，隔10m 设1 个，弯道处则隔2m 设1 个，由工作人员利用钢尺测量距离，确保误差最多为1/1 000，角度测量的两次误差最多为30°。另外，隔100 m 处可临时设置一个高程控制点，工作人员可根据已确定好的中心线以及高程控制点合理设置渠口线、渠道地脚线等4 条控制线。若由于地势原因渠道落差比较大可利用缓流池或消力桩来降低水压。

2）渠道开挖和土方回填夯实。渠道开挖时，应根据测量人员放出的渠顶开挖线，采用先沟槽后修边的方法开挖，开挖工作结后完成土方回填夯实工作。在回填夯实土方前需清理干净渠床上面的垃圾、树根、隐藏的砖石等。确定渠坡夯实厚度的常规做法是参考渠底脚处往堤内侧水平相距15 m 左右，而到堤顶处的夯实长度为1 m，以便构成相应的斜梯形[2]。在开展土方回填夯实施工环节中一般通过分层开蹬方式进行夯实。具体操作就是每层土层铺设厚度最大为30 cm，铺土必须均匀平整,严格控制土壤的含水率，使其在科学合理的范围内, 对于非常干燥的土壤可通过人工洒水的方式增加土壤的含水量, 若土壤含水量较高应先进行排水或晾晒处理，降低土壤中的含水量；分层夯实的遍数不低于4 遍，杜绝发生漏夯或橡皮土的问题。在现浇混凝土前应对渠道进行削坡处理，避免表面干燥或因为雨水冲刷而引起起尘或渠道受损的问题，削坡处理过程中注意把控好高程与表面的平整度。精削作业一般可通过人工挂线的方式，当削坡过量时不能采用浮土回填的办法，正确做法是选用与现浇标号相同的混泥土作为回填土。

2.3 材料准备

1）选择合适水泥材料。一般标号325 或425 普通硅酸盐水泥即可。在工程具体施工建设过程中需参照《水工混凝土施工规范》中的标准，并围绕工程具体状况对水泥材料进行仔细选择。此外，应参照混凝土标号的最小允许值要求选用合适的混凝土类型。如有必要，最好选择合格的商品混凝土。

2）骨料与粉煤灰必须选取适宜的，建议从施工当地挑选所需的粉煤灰进行施工，但是应结合形状、强度、级配、化学成分等因素去筛选合适的骨料。骨料一般分为粗骨料与细骨料两种。在配置渠道现浇混凝土的时候为获得预期的施工效果，应从当地天然沙石料场去挑选合适的细骨料。细骨料应符合以下标准：含泥量在2%以内；细骨料细读模数位于2.5～3.0 之间[3]。

3）对拌和用水加强控制。尽量选用纯净的水质，水质pH 在4.5 左右可获得不错的效果，其中要严禁使用未经任何处理的工业废水。

4）重视对混凝土配合比的管控。开始进行混凝土拌制作业时，应结合实际进行多次试验，获得最佳的混凝土配合比（一般实际经验的水泥、沙、卵石配合比为1∶3∶5 或1∶4∶7），确保混凝土可以满足多项要求，同时拌制完成的混凝土需要经过监理工程师的检测和审核。如果是冬天，还应当加入适量的抗冻剂（如pc-2 型引气剂、M 型减水剂）等，增加抗冻抗渗效果。

2.4 防渗处理

一般使用土工膜防渗处理。使用滚铺方法，由坡顶慢慢放到坡底，铺设应平顺，随铺随压，张弛有度，应使用合格的土工膜，相邻土工膜搭接不小于10 cm。

2.5 模板施工

如果是矩形渠或者是接近矩形渠的梯形渠，现浇混凝土渠墙时必须进行装模衬砌，可以使用木模或钢模，木模成本较低，但如果安装或振捣控制不好，容易变形走样，在混凝土原浆收面技术方面也有较高的要求；钢模则成本较高，但不易变形走样，振捣得好，成清水模，可免去最后的原浆收面。

2.6 渠道混凝土现浇作业

实施渠道混凝土现浇作业的时候注意下列几点：

1）根据渠道槽开挖情况展开对现场的勘察工作，了解有无违背施工规范。其中，要把垫层、排水铺设、模板与钢筋设置等作为重点勘察对象，当确定上述环节无误，状态良好后才能进行后续的浇筑施工。

2）混凝土浇筑施工顺序为先坡后底（有时根据实际，也可先底后坡），最后浇筑压沿。通常在对渠坡渠底开展浇筑作业时会选择跳仓法，即浇筑完成一部分后要等一定的时间间隔才能进行新的浇筑施工，完成下一部分。待已浇筑部分已凝固变硬后方可进入后续的浇筑作业[4]，这样就不会扰动现有的建筑结构，并且也能提高混凝土浇筑效果。

3）振捣作业属于混凝土浇筑中的重要环节之一，因此，首先应根据实际需要选取合适的振捣设备。渠道边坡一般选择插入式振捣器，而平板振捣器或插入式振捣器均可用于渠道底部施工。在振捣作业中应确定混凝土没有发生明显下沉问题后才能停止浇筑施工作业，同时，要防止过振捣与欠振捣的问题出现，方可获得较好的混凝土浇筑效果。

2.7 加强后期养护

待混凝土衬砌完成后，需按规定时间进行养护，一般不得少于13 天，每天2～9 次。如果有装模，一般须达到设计强度后方可拆模，如在夏天，可在表面覆盖轻质材料，如湿草、窗帘，麻袋等，相对湿度应在90%以上，防止出现烧坏的情况，冬天覆盖轻质材料，则可有效防止冻坏的情况。

3 混凝土渠道衬砌工程施工质量管控对策

虽然是中、小型农田水利工程，但工程施工牵涉的内容也较多，必须控制好每个环节的施工质量，才能确保整个水渠工程的施工质量。

1）构建健全的质量保障体系

对任何工程建设来说，加强施工质量管理都是至关重要的工作，直接影响到整个工程的施工质量，对混凝土渠道衬砌工程来说也一样。这需要构建完善的质量保障体系，只有通过规章制度作为保障规范，才能使施工各项工作更为规范。因此，施工单位应结合施工实际状况以及水利工程的功能需求，构建一套健全的质量保障体系，从不同层面加强对施工质量的管控，严格按制度执行。

2）重视对施工材料质量的把控

施工材料是混凝土渠道衬砌工程中涉及到的主要内容，也是确保水渠工程质量的关键要素。为此，必须高度重视对施工材料质量的管控，其中，要采用全过程的控制方式，从原材料的购进、材料的运输到材料的现场管理等都必须出台明确的管理制度，并安排专人负责，实行责任追究制，一旦原材料出现问题必须对相关责任人进行问责，从而确保原材料的使用质量。同时，加强对施工过程中相关使用机械设备的管理，做好设备平日的维护保养管理，并加强对设备维护人员与操作人员的教育培训，不断提高他们的专业技术水平，增强操作人员的合规操作意识与安全操作意识，确保机械设备的正常操作，防范安全事故的发生。

3）注意与工程相关的配套设施

在混凝土渠道衬砌工程建设过程中还应注重对相关配套设施的逐步完善，并严密关注施工技术与质量问题，一旦发觉问题应尽快解决。通过先进的现代施工设备与技术提升水利工程施工的整体质量，同时，加大农业水利工程建设力度，从生态环保的视角去思考运用先进技术提高施工效率，并将绿色生态理念融入到工程设计中。明确水利工程建设质量控制责任人的具体职责，严格落实责任追究制，确保责任能够真正落实到位，这样才能真正保证混凝土渠道衬砌工程建设质量。