中小型现浇混凝土防渗渠道衬砌施工技术探讨

中小型现浇混凝土防渗渠道衬砌施工技术探讨摘要：现在，在全国各地的引调水、农业节水灌溉工程建设中，由于混凝土防渗渠道具有良好的防渗效果，已在水利工程建设中得到了广泛的应用。为了保证现浇混凝土防渗渠道效果和耐久性，除了正确合理的设计以外，必须严格提高施工技术水平，加强对混凝土的品质、配合比质量的波动以及混凝土的拌和运输、浇筑、养护等施工工艺的监督和管理，以保证施工质量，做到优质、经济、安全。下面结合自己的工作经历论述现浇混凝土梯形断面防渗渠道的各方面的工艺流程：施工准备、混凝土材料、混凝土配合比、混凝土的拌和和运输、混凝土的浇筑、养护及拆模等工艺流程及其质量控制。关键词：渠道混凝土防渗施工目前，全社会大力推行节水灌溉的措施，渠道作为节水灌溉的重要组成部分，但渠道的防渗效果较差渗漏严重。根据调查发现，渠道渗漏的水量占渠系损失水量的绝大部分，一般的情况下占渠首引水水量的30％左右，在比较大的、灌溉设备较差的灌区和渠系防渗较差的地区可高达50％以上。渠系的水量损失不仅降低了渠系的水利用系数，减少了灌溉的面积，浪费了宝贵的水资源，而且有些地方会引起地下水位的上升，导致土地渍害。在受盐碱威胁的地区，会引起土壤的盐渍化。同时水量的损失会增加灌溉成本和农民的水费的负担，降低了灌溉的效率。为了减少渠道的水量的损失，提高渠系的水利用系数，一方面要加强渠系工程配套和维护，实行科学的调配，不断的提高渠系的管理水平。另一方面要采取防渗措施，减少渠道的渗漏水量。现在，在全国各地的引调水、农业节水灌溉工程建设中，由于混凝土防渗渠道具有良好的防渗效果，一般减少渗漏损失水量的85％以上，可以提高输水能力，减小渠道的断面尺寸和耐久性强的特点，是适用于不同的地形，气候和使用条件的大中小型渠道和农业节水灌溉工程建设中得到了广泛的应用。为了保证现浇混凝土防渗渠道效果和耐久性，除了正确合理的设计以外，必须严格提高施工技术水平，加强对混凝土的品质、配合比质量的波动以及混凝土的拌和运输、浇筑、养护等施工工艺的监督和管理，以保证施工质量，做到优质、经济、安全。下面结合自己的工作经历论述现浇梯形断面混凝土防渗渠道的各方面的工艺流程：施工准备、混凝土材料、混凝土配合比、混凝土的拌和和运输、混凝土的浇筑、养护及拆模等工艺流程及其质量控制。1、施工准备渠道防渗工程施工前，应进行详细的施工组织设计，充分做好料场和拌合场等施工工地的布置以及施工用电，用水，道路和机器设备的准备工作，应对试验和施工的设备进行检测和测试运行，如果不符合要求，应予以更换和调整。在施工条件极其艰苦，无实验仪器和设备的条件下，可以将试验委托有资质的实验机构进行。还应做好永久性和必要的临时性的排水设施，确保混凝土衬砌的渠床符合施工要求和提供良好的施工的条件。1.1地基处理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。放样出渠道底脚线和渠口线共四条线，然后进行机械开挖或人工开挖，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。衬砌渠道多为新建渠道，根据不同的地形有的渠道需要开挖，有的渠道需要填方。挖方式渠道的基础比较坚硬，但其开挖面在开挖的过程中发生松动，在防渗体工程铺筑之前必须将其清理干净，然后回填，渠基整平、夯实。填方式渠道的基础比较松散，在衬砌前迎接和灌溉用水有意识的加大水位对渠道进行浸水预沉，但仍然难以达到衬砌所需的密实度的要求，必须进行夯实。对于改建渠道防渗，应尽早的停止放水并扒松渠基风干，然后根据实际情况回填新土并分层夯实。无论是新建渠道还是改建渠道在回填夯实前，必须将渠床内的淤泥、腐质土、垃圾及隐藏的砖石清理干净。为避免表面干燥和施工人为地因素的践踏及雨水的冲刷而造成的起尘和破坏，渠道削坡应在混凝土浇筑前一天进行，削坡时应严格控制高程和表面平整度，采用人工挂线精削。如果渠道开挖或回填与设计的误差较大时，可以采用多次修坡的方法。如果削坡过量时不能用浮土回填，应采用与现浇同标号的混凝土填充或者新土回填夯实。1.2模板工程模板是混凝土工程的重要辅助作业，其主要作用是对新浇混凝土起成型和支撑作用，同时还具有保护和改善混凝土表面质量的作用。根据制作材料，模板可分为木模板、钢模板、混凝土模板、钢筋混凝土预制模板。在中小型水利工程中一般使用木模板和钢模板。在制作加工时模板的允许的偏差应符合表1-2-1的规定要求。模板的安装必须按照设计图纸测量放样，对重要结构应多设控制点，以利于检查校核。模板要求拼装严密准确，不漏浆，表面平整，不产生过大变形。现浇砼模板安装净距沿渠道纵向的允许偏差值为±10mm，沿宽度方向的允许偏差值为±30mm。安装尺寸允许偏差值不得超过《水工混凝土施工规范》的规定。表1-2-1模板制作的允许偏差偏差名称允许偏差值(mm)木模钢模与现浇边坡混凝土板设计斜长和表面模板设计长度相应尺寸的偏差＋20＋10与混凝土板设计厚度和伸缩缝设计深度、宽度相应尺寸的偏差±3±2模板面局部不平整度±3±2拼接的相邻两板面高差±1拼接板的缝隙±1连接配件的孔眼位置±1、混凝土材料2.1水的质量要求凡可以饮用的水均可用于拌制和养护混凝土。未经处理的工业废水，污水及沼泽水不能使用，如果在极其缺水的艰苦条件下，也可以使用其它水如地表水、地下水或其它类型的水，但必须符合《水工混凝土施工规范》，方可使用。对钢筋混凝土及预应力混凝土工程不允许使用海水。拌制和养护混凝土用水还应符合表2-1-1要求。表2-1-1拌制和养护混凝土用水的质量控制要求项目钢筋混凝土素混凝土项目钢筋混凝土素混凝土PH值44氯化物（以cl-计）mg/L12003500不溶物mg/L20005000硫酸盐（以SO42-计）mg/L27002700可溶物mg/L5000100002.2水泥的质量控制水泥品种较多，按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法，根据工程的具体情况合理选择与使用水泥，这样既可提高工程质量又能节约水泥。在施工过程中还应注意以下几点：（1）优先使用散装水泥。（2）运到工地的水泥，应按标明的品种、强度等级、生产厂家和出厂批号，分别储存到有明显标志的仓库中，不得混装。（3）水泥在运输和储存过程中应防水防潮，已受潮结块的水泥应经处理并检验合格方可使用。（4）水泥库房应有排水、通风措施，保持干燥。堆放袋装水泥时，应设防潮层，距地面、边墙至少30CM，堆放高度不得超过15袋，并留出运输通道。（5）先出厂的水泥先用。（6）应避免水泥的散失浪费，作好环境保护。2.3骨料的质量控制砂、石骨料是混凝土最基本的组成成分。对混凝土用量很大的水利水电工程，砂、石骨料的需求量是很大的，骨料的质量好坏直接影响混凝土强度、水泥用量和混凝土要求，从而影响水工建筑物的质量和造价。为此，在水利水电工程施工中应统筹规划，认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量。2.3.1骨料料场选择骨料料场的合理选择是保证骨料质量、促进工程进展的有力保障。其必须满足第一、渠道混凝土对骨料的各项质量要求，其储量力求满足各设计级配的需要，并有必要的富裕量。第二、主要料场应场地开阔，高程适宜，储量大，质量好。2.3.2骨料的质量要求骨料的质量要求包括：强度、抗冻、化学成分、颗粒形状、级配和杂质含量。骨料分为粗骨料和细骨料。（一）粗骨料质量要求：（1）粗骨料最大粒径：不应超过钢筋净距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。对少筋或无筋的混凝土结构，应选用较大的粗骨料粒径。（2）在施工中，宜将粗骨料按粒径分成下列几种粒径组合：当最大粒径为40mm时，分成D20、D40两级；当最大粒径为80mm时，分成D20、D40、D80三级；当最大粒径为150（120）mm时，分成D20、D40、D80、D150（D120）四级；（3）应控制各级骨料的超、逊径含量。（4）采用连续级配或间断级配，应由实验确定。（5）粗骨料表面应洁净，如有裹粉、裹泥或被污染等应清除。（6）粗骨料的其它品质要求见下表2-3-1表2-3-1粗骨料的品质要求项目指标备注含泥量%D20D40粒径级≤1D80，D150（D120）粒径级≤0.5泥块含量不允许坚固性%有抗冻要求的混凝土≤5无抗冻要求的混凝土≤12硫化物及硫酸盐含量%≤0.5折算成SO3,按重量计有机质含量浅于标准色如深于标准色，应进行混凝土强度对比实验，抗压强度比不应低于0.95表观密度kg/m3≥2550吸水率%≤2.5针片状颗粒含量%≤15经实验论证，可以放宽至25%二）细骨料质量要求：（1）细骨料应质地坚硬、清洁、继配良好；人工砂的细度模数宜在2.4-2.8范围内，天然砂的细度模数宜在2.2-3.0范围内。使用山砂、粗砂、特细砂应经实验论证。（2）细骨料的含水率应保持稳定，人工砂饱和面干的含水率不宜超过6%，必要时应采取加速脱水措施。（3）细骨料的其它品质要求见下表2-3-2表2-3-2细骨料的品质要求项目指标备注天然砂人工砂含泥量%≥C9030和抗冻要求的≤3—くC9030≤5—泥块含量不允许不允许坚固有抗冻要求的混凝土≤8≤8性%无抗冻要求的混凝土≤10≤10硫化物及硫酸盐含量%≤1≤1折算成SO3,按质量计有机质含量浅于标准色不允许表观密度kg/m3≥2500≥2500云母含量%≤2≤2轻物质含量%≤1—石粉含量%—6---183、混凝土配合比混凝土施工配合比必须通过实验，满足设计技术指标和施工要求，并经审批后方可使用。混凝土施工配料必须经审核后签发，并严格按签发的混凝土施工配料单进行配料，严禁擅自更改。在施工配料中一旦出现漏配、少配或者错配，混凝土将不允许进仓。4、混凝土的拌和和运输4.1混凝土的拌和在混凝土的配合比确定的情况下，大中型的渠道的施工中，应按最佳配料顺序和拌和时间进行试验，经试验审核后，达到设计要求方可使用，配合比单、顺序、时间，一经确定不得擅自更改，已确保混凝土的质量。混凝土的组成材料的配料大中型渠道施工中均以重量计，但在小型渠道建设中，可将砂、石料用量折算成体积配料，但不能超过其误差。混凝土的拌和物应具有与施工条件相适应的和易性，在便于施工操作并能保证振捣密实的情况下，应根据结构物的条件及施工方法，当结构件截面尺寸较小或钢筋较密、采用人工振捣时，坍落度可选较大，反之当构件的截面尺寸较大或钢筋较疏、采用机械振捣时，可选用较小的坍落度。在有温度控制要求或在高、低温浇筑混凝土时，其坍落度可根据实际情况酌量增减，可参照《水工混凝土施工规范》。混凝土拌和物错用配料单已无法补救、混凝土配料时，任意一种材料计量失控或漏配、拌和不均匀或夹带生料、出口混凝土坍落度超过最大允许值，出现以上四种情况之一则按不合格处理。4.2混凝土的运输混凝土的运输是连接混凝土的拌和和浇筑的中间环节，必须做到随拌、随运、随用的要求。根据施工的不同条件的要求，可用手推车、架子车、翻斗车、自动卸料车等，但必须做到专车专用，运输设备严密、平滑、不漏浆，每次卸料时，应将所在混凝土卸净并随时清洗车厢。在运输过程中要求做到不初凝，不分离，不漏浆，无严重泌水，无过大的温度变化，能保证混凝土入仓的温度要求，道路要平顺，无太大的颠簸。从装料到入仓卸料整个过程控制在30～60分钟之内，因故停歇超过运输时间，混凝土已初凝或失去塑性时，因按废料处理。运输过程中严禁在途中和卸料时加水。小型水利工程中，如在运输土中发生较轻的混凝土分离现象，到浇筑地点再拌和一次，必须在允许的时间内做到拌和均匀方可使用。混凝土夏季作业时，运输时间更短，以防止混凝土水纷蒸发过快，造成坍落度损失，控制混凝土的温度回升造成混凝土的温度裂缝。无论在高温或低温的条件下，混凝土运输工具应设置遮盖或保温措施，以免因天气，气温等因素影响混凝土的质量，冬季作业时，时间不宜过长，防止混凝土的热量损失过多。5、混凝土的浇筑混凝土