U形渠道滑模施工存在问题的探讨

目前, 渠道配套工程已大量采用防渗渠输水, 作为最佳水力断面的U型渠施工也由原来的预制、安装, 逐步发展到现场机械滑模浇注一次成型, 施工质量、施工速度均有较大提高, 防渗效果好, 输水阻力小, 且省工、省料、造价低廉。U形防渗渠作为重要的节水措施之一, 在平原地区渠系配套工程已被广泛推广应用。近几年在平原区引进了不少先进的U形渠施工机械, 成立了专业施工队伍, 建立了U形渠防渗网。根据施工阶段及工程运行情况来看, 也发现了一些问题和不足。针对这些问题, 采取了相应的处理措施, 经过逐步改进, 取得了较好的效果。本文就施工中存在的问题进行分析探讨, 并提出了相应的解决方法。

1 存在的主要问题

(1) 土模成型不密实、质量较差。U形渠滑模施工的第一道工序就是做土模, 它的质量直接影响砼浇筑施工及建成后渠道的正常使用。施工中发现主要存在的问题是:土模使用的土料含水量不符合要求, 分层填土过厚, 人工夯实达不到设计标准, 特别是当填方渠道两侧填土断面过小, 土的密实度不够时, 很容易出现渠道因基础较差而发生的沉陷变形, 致使边坡失去支撑而破坏。

(2) 砼含水量控制不均, 拌和不均。采用滑模浇注砼容易出现边坡坍塌或振捣不密实。当按规定的配合比用搅拌机拌和后, 随着渠道施工的延伸, 砼在较长距离的运输中容易出现离析现象。使用滑模浇注砼时, 如砼含水量大, 即使滑模移动速度不快, 也容易出现边坡坍塌下滑现象而无法施工。而含水量偏小, 或牵引速度过快, 则很容易出现振捣不实, 表面存在蜂窝、麻面, 影响工程质量和美观。

(3) 忽视U形渠顶部边沿的结构处理。边沿宽度、厚度过小, 质量较差, 容易导致工程使用后首先产生边沿破损, 从而影响渠道本身的正常使用。在滑模施工中, 往往只注重U形渠自身的成型质量, 而忽视边沿处理, 但工程交付使用后, 渠道本身不易受损, 恰恰起保护作用的两侧边沿最容易受损破坏, 从而影响渠道的整体性能。

(4) 桥、涵、闸的配套建设不完善。根据部分建成渠道的运行情况看, U形渠本身质量较好, 标准较高, 但配套的桥、涵、闸不完善, 或质量较差, 极不协调, 不但造成灌溉、交通不便, 也影响了渠道的正常使用和效益的发挥。特别是引水口的设置, 有些仅在U形渠边坡开口, 不加出口引渠, 当放水灌溉时, 引水口水流很容易沿渠底边沿下渗至两侧回填土层, 造成土体冲刷、沉陷、变形而出现空洞, 使单薄的渠道失去支撑而破坏。有些渠道在很长距离内不设交通桥, 为了跨渠耕作, 经常在渠道上直接搭板过人过车, 使单薄的渠道边沿因受压过大而受损。另外, 闸门设置不当, 质量较差, 开启不便, 阻水严重, 运行管理困难, 也直接影响了U形渠功能的发挥。

2 解决方法与处理措施

2.1 土模成型工艺及质量保证措施

由于土模既是渠道的基础, 又起到浇注砼底模板的作用, 要求夯填土必须密实自身稳固。渠底部施工清基时, 应达到原状土层, 遇水坑或填方段, 首先要清除表层腐殖质, 再用土料分层回填夯实至设计高程;或下部用砂回填, 水灌密实, 上部用土夯实, 以便与两侧土模形成整体。基础处理完毕, 可支撑钢模, 两侧按设计宽度分层填土, 人工夯实打密实, 形成土模。所用土料的含水量应符合要求, 以防含水量过大或过小。对于地上渠, 因全部为回填方, 夯实断面要相应加大, 使U形渠两侧有足够的支撑保护。顶部边沿土模施工时, 可用宽20cm, 厚10cm的方木紧靠钢模夯打挤压, 可形成设计标准断面。

2.2 砼浇注与滑模成型工艺

首先要根据施工渠道长度, 选择合适的砼拌和位置, 并尽量设在施工范围的中间地带, 减少运输距离, 防止砼因运输而离析, 注入模具料斗的砼应保持拌和的均匀性, 同时模具移动应均匀, 以防边坡坍塌或出现蜂窝麻面。对局部蜂窝、麻面的处理, 可用高标号水泥砂浆, 在U形渠砼表面初凝时充填压实, 然后用毛刷对表面进行拉毛处理, 使之结合牢固。

2.3 渠道边沿的结构处理

应保证U形渠顶部边沿有足够的宽度和厚度。根据不同过水断面U形渠的使用情况, 边沿顶宽20cm~3 0 c m, 厚度大于10cm较合理, 其整体性较强, 能够较好地起到保护渠道的作用。在滑模施工时, 槽身与边沿浇注要同步进行, 应确保振捣质量, 同时要注意渠道内外边坡沿线条一致, 表面封顶要压光处理, 确保整体美观。

2.4 桥、涵、闸的配套建设

高标准U形渠应有同标准的桥、涵、闸相配套, 灌溉引水口要按设计要求在土模施工时预留, 待砼浇注完成后, 自引水口结合部向外接出水引渠, 并设置小型闸门, 便于灌溉管理。为防止引水口渗漏破坏渠道边坡土体, 要求引渠护砌长度应大于1.5m, 且在引水口底部采取防冲刷、淘刷措施。

节制闸设置要保证开启后不影响U形渠的正常输水, 边墩、闸门无阻水现象。闸门一般用平面钢闸门, 断面尺寸较小时可用角铁作边框, 中间设提升闸门, 结构简单、使用方便、质量可靠、投资也较省。当断面尺寸较大时, 要按水闸设计规范建设相应的墩、台和启闭设备。

交通桥的设置要考虑耕种的实际需要, 间隔一定的距离, 应建设简易跨渠板桥, 可用砼预制桥板安装。桥板不能直接支撑与渠道边沿上, 应在渠外侧另设基础支撑桥板, 以防损坏渠道。

总之, 平原地区渠道防渗施工中采用滑模现浇U形渠技术, 在我国目前经济条件下, 作为减少有效输水损失的节水措施之一, 值得积极推广应用, 产生的经济效益非常显著, 根据河东区专业队伍施工分析, 同等标准的U形渠比石砌渠可节约工程造价30%~40%, 施工周期缩短一半, 且输水速度快, 阻力小、外表美观, 节水效果明显。特别是专业队伍施工, 机械化程度高, 技术娴熟, 施工质量有保证, 对解决当前农田渠道配套, 乡村有资金无技术, 个体包工队施工质量差的问题起到了积极的作用。

摘要：渠道防渗施工中采用滑模现浇U形渠技术, 在我国目前经济条件下, 作为减少有效输水损失的节水措施之一, 施工周期短, 且输水速度快, 阻力小、外表美观, 节水效果明显, 值得积极推广应用。

关键词：U形渠,滑模,土模