童金虎

摘 要 混凝土渠道襯砌是一項(xiàng)成熟的渠道防滲技術(shù)，該技術(shù)在老撾色薩拉龍灌溉工程的運(yùn)用中，取得了良好的防滲效果，有效地提高了渠道輸水能力。從“渠基清理，渠堤填筑，渠道斷面開(kāi)挖，復(fù)合土工膜鋪設(shè)，滑模制安，混凝土面板的澆筑及養(yǎng)護(hù)，伸縮縫處理”幾個(gè)方面論述了混凝土渠道襯砌的施工方案及相應(yīng)施工方法。

關(guān)鍵詞 農(nóng)田灌溉；渠道；土工膜；混凝土襯砌；老撾色薩拉龍灌溉工程

中圖分類(lèi)號(hào)：TV672；S277 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-890X（2015）30--03

1 工程簡(jiǎn)介

老撾色薩拉龍灌溉工程位于老撾沙灣拿吉省Tha Pang Thoong地區(qū)，是老撾國(guó)家經(jīng)濟(jì)“七五”規(guī)劃（2011-2015年）中的重點(diǎn)民生工程。該工程由心墻堆石壩、水庫(kù)、無(wú)閘開(kāi)敞式溢洪道、取水建筑物、渠道及渠系建筑物等組成，其主要功能為農(nóng)田灌溉，兼有漁業(yè)養(yǎng)殖、輸水、防洪等功能，建成后可解決色薩拉龍河下游約2 000 hm2農(nóng)田灌溉、18個(gè)村莊的生活用水及5家小型工廠生產(chǎn)用水的需求。該工程的灌溉渠系布置為干、支、斗三級(jí)渠道，其中干渠總長(zhǎng)12.85 km，樁號(hào)范圍：M0-900～M11+980。支渠共三條，分別為SC1、SC2和SC3，總長(zhǎng)度約12 km。斗渠41條，總長(zhǎng)度約28 km，其中磚砌明渠18 km，低壓管道10 km。干渠過(guò)水?dāng)嗝鏋榈固菪?，渠底? m，渠深1.9 m，內(nèi)坡比1∶1，順?biāo)鞣较虮冉?/1 000～1/2 000。

渠道沿線的土層主要為沖積、坡殘積物。沖積層巖性主要為灰黃色粉砂、粉土，厚度0.3～1.0 m；坡殘積巖性主要為紅褐色砂質(zhì)黏土及黏土，厚度2～4 m。渠道基礎(chǔ)的土層主要為粉質(zhì)黏土，夾雜少量砂質(zhì)黏土。試驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，部分渠基黏土中含有蒙脫石等礦物顆粒，局部土質(zhì)有一定的膨脹性、分散性。

2 渠道總體施工方案

針對(duì)渠道施工的難點(diǎn)和重點(diǎn)，灌溉渠道系統(tǒng)的總體施工方案為：渠道及渠系建筑物（渡槽、倒虹吸及涵洞等）穿插施工，在低洼處進(jìn)行土方回填，再進(jìn)行渠道設(shè)計(jì)斷面開(kāi)挖，后對(duì)渠道斷面鋪設(shè)土工膜并進(jìn)行混凝土襯砌，最后進(jìn)行渠堤整理及邊坡支護(hù)作業(yè)。施工時(shí)，將渠道人為劃分為若干段，組織多個(gè)工作面同時(shí)施工，形成流水作業(yè)，這對(duì)節(jié)約人力資源、提升施工效率、降低綜合成本和確保按期完工有重要的意義。

3 渠道混凝土襯砌施工方法

該工程渠道的典型過(guò)水?dāng)嗝嫘褪綖榈固菪危瑑?nèi)邊坡及渠底全部采用現(xiàn)澆素混凝土（混凝土強(qiáng)度C20）襯砌對(duì)渠道進(jìn)行防滲。鑒于渠基局部土質(zhì)具有一定的膨脹性和分散性，為加強(qiáng)防滲效果，渠道全斷面都鋪設(shè)復(fù)合土工膜。渠道的混凝土底板厚度為10 cm、內(nèi)邊坡的混凝土襯砌厚度為8 cm。為減少熱脹冷縮及不均勻沉降的危害，對(duì)混凝土襯砌面板每5 m設(shè)置一道施工縫，縫寬3 cm。

針對(duì)該工程渠基局部土質(zhì)具有分散性和膨脹性的特殊情況，經(jīng)研究在施工中采取對(duì)應(yīng)措施予以預(yù)防和緩解：一是對(duì)渠堤頂部進(jìn)行加寬，水平方向鋪設(shè)土工膜，并在堤頂土工膜上覆蓋約25 cm厚的當(dāng)?shù)胤欠稚⑿酝?，以防止降雨滲入混凝土襯砌板底部后形成揚(yáng)壓力，對(duì)混凝土襯砌造成破壞；二是對(duì)于低于2 m的填方外邊坡采取播種草皮的方式進(jìn)行防護(hù)，對(duì)于高于2 m的填方外邊坡采用土工格室進(jìn)行防護(hù)。

渠道襯砌工程（以填方段為例）主要包括以下內(nèi)容：渠基清理→渠堤填筑→渠道斷面開(kāi)挖→土工膜鋪設(shè)→滑膜制安→混凝土面板澆筑及養(yǎng)護(hù)→伸縮縫處理→渠堤修整及外邊坡防護(hù)。

3.1 渠基清理

首先對(duì)即將進(jìn)行渠堤填筑的渠基部位進(jìn)行清理，為確保渠基清理效果，需要在設(shè)計(jì)填筑邊線的基礎(chǔ)上向外擴(kuò)約50 cm，渠基清理的深度約30 cm。清理范圍內(nèi)所有的腐殖土、樹(shù)木、雜草以及含其他雜物的土料、垃圾都需要清理干凈。清基以人工與機(jī)械相結(jié)合，人工主要清理樹(shù)木、雜草，機(jī)械將清除的腐殖土、垃圾等運(yùn)至指定地點(diǎn)堆放。清基完成后使用20 t振動(dòng)碾，對(duì)原基進(jìn)行碾壓（約5遍），確保清基面平整，碾壓土壓實(shí)度D≥90%。

3.2 渠堤填筑

在渠堤土方填筑施工前，應(yīng)先對(duì)渠堤回填土料（非膨脹性和分散性土料）進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定施工技術(shù)參數(shù)、施工工藝及相關(guān)設(shè)備選型。一是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，確定渠堤回填土料的最優(yōu)含水率為17.2%，最大干密度為1.94 g/cm3，確定合格干密度下的含水率區(qū)間為13%～25%。二是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)土料碾壓試驗(yàn)，確定土料經(jīng)碾壓達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)干密度的相關(guān)施工技術(shù)參數(shù)如下：攤鋪土料的厚度為35 cm，土料最大粒徑不大于5 cm；使用20 t振動(dòng)碾，采取進(jìn)退錯(cuò)距法進(jìn)行碾壓，碾壓時(shí)的行車(chē)速度不超過(guò)2 km/h，碾壓次數(shù)為6遍（靜2動(dòng)4）。

土方回填鋪料時(shí)從最低處開(kāi)始水平上升，自卸車(chē)卸料到作業(yè)面后，及時(shí)用74 kW推土機(jī)攤鋪、平整。通過(guò)攤鋪前的測(cè)量放線，將每一層土料的攤鋪厚度控制在35 cm。為保證外邊坡部位的壓實(shí)度，在進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，需要在該高程對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)填筑邊線的基礎(chǔ)上向外擴(kuò)約40 cm。為減少高溫條件下土質(zhì)水分蒸發(fā)，確保碾壓效果，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成后，振動(dòng)碾立即跟上進(jìn)行碾壓。碾壓方式為振動(dòng)碾沿渠道中心線方向行駛，采用進(jìn)退錯(cuò)距法由渠道中心線向外坡方向進(jìn)行套碾，碾跡重合的寬度控制在20～30 cm。每層土方碾壓完畢后，按照150 m2取一個(gè)點(diǎn)檢測(cè)碾壓點(diǎn)干密度的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可進(jìn)行下一步工序，不合格的馬上進(jìn)行補(bǔ)碾或挖除。在新的土層填筑之前，應(yīng)先對(duì)已碾壓好的下土層層面進(jìn)行潤(rùn)濕處理，再進(jìn)行刨毛處理，以便上下土層通過(guò)碾壓良好結(jié)合。

3.3 渠道斷面開(kāi)挖

按照設(shè)計(jì)圖紙要求，對(duì)填筑到設(shè)計(jì)高程的渠堤進(jìn)行測(cè)量放削坡線。渠道過(guò)水?dāng)嗝娴拈_(kāi)挖，以機(jī)械開(kāi)挖為主要手段，必要時(shí)人工開(kāi)挖予以輔助。斷面開(kāi)挖施工時(shí)，需要在坡面上釘木樁、掛線，專(zhuān)人指揮挖機(jī)，盡量人工開(kāi)挖工作量，避免出現(xiàn)超挖或欠挖的情況。

3.4 復(fù)合土工膜鋪設(shè)

復(fù)合土工膜施工的工序?yàn)椋呵罃嗝嫘拚Ⅱ?yàn)收合格→土工膜鋪設(shè)→裁剪→對(duì)正、搭齊→清理焊接面→焊接→檢驗(yàn)→修補(bǔ)→驗(yàn)收。

本工程的干渠典型斷面周長(zhǎng)較小，約為7.5 m。在土工膜采購(gòu)環(huán)節(jié)，可根據(jù)渠道斷面周長(zhǎng)及渠堤部位的尺寸，向土工膜生產(chǎn)廠家定制大尺寸的復(fù)合土工膜。這樣做的好處是，在土工膜鋪設(shè)過(guò)程中，可使用直接搭接的方式，大量減少土工膜裁剪工作量，顯著降低土工膜接縫數(shù)量，有效提高渠道防滲能力。

使用土工膜之前，應(yīng)按照土工膜采購(gòu)批次，依次檢查廠家出具的《土工織物生產(chǎn)許可證》《出廠合格證》及第三方出具的土工膜《檢測(cè)報(bào)告》，在上述材料齊全、有效的前提下，對(duì)該批次土工膜進(jìn)行隨機(jī)抽查。如發(fā)現(xiàn)土工膜表面有孔眼、明顯色澤差異、局部厚度明顯低于技術(shù)要求的缺陷，應(yīng)作現(xiàn)場(chǎng)封存處理。

在復(fù)合土工膜正式鋪設(shè)前，再次檢查復(fù)合土工膜的外觀質(zhì)量，并清理渠道斷面上的尖銳雜物，減少土工膜在鋪設(shè)時(shí)受損的可能性。渠道防滲土工膜的鋪設(shè)方向?yàn)槟嫠鞣较?，即自渠道的下游方向往上游方向進(jìn)行鋪設(shè)。相鄰兩塊土工膜之間的連接采用搭接法，將上游塊的土工膜壓在下游塊的土工膜上部，對(duì)邊緣部位亦要壓緊固定。在鋪設(shè)渠道彎曲處的土工膜之前，要對(duì)此部位的土工膜搭接長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果預(yù)留足夠的搭接長(zhǎng)度，以便進(jìn)行裁剪。

渠道鋪設(shè)土工膜時(shí)，采取人工滾放的方式，從左部渠堤滾放至渠底，再?gòu)那虧L放至右部渠堤，在渠坡和渠底結(jié)合部位的土工膜應(yīng)預(yù)留一定長(zhǎng)度，并使用鋼板條壓平貼緊。土工膜的鋪設(shè)要能適應(yīng)小幅變形的要求，但不能因過(guò)松而形成明顯的褶皺。此外，鋪設(shè)過(guò)程中及時(shí)排除膜下空氣，停止排水、電焊、開(kāi)挖和鑿洞等可能危害土工膜安全的各種施工行為。

土工膜的焊接采用雙焊縫焊接的方式進(jìn)行，雙焊縫寬度為2 mm×10 mm。土工膜焊接正式施工之前，應(yīng)組織該工序作業(yè)人員接受土工膜生產(chǎn)廠家專(zhuān)業(yè)人員的指導(dǎo)，開(kāi)展土工膜試驗(yàn)性焊接（含焊縫檢測(cè)試驗(yàn)），確定焊機(jī)選型、焊接溫度，焊機(jī)行走速度等施工技術(shù)參數(shù)，并培訓(xùn)熟練、合格的焊接作業(yè)人員。試驗(yàn)性焊接成功之后，方可轉(zhuǎn)入生產(chǎn)性焊接。土工膜焊接完并經(jīng)質(zhì)量驗(yàn)收合格（充氣法檢測(cè)）后，應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間的日光照射，混凝土面板的澆筑應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)，對(duì)未能及時(shí)進(jìn)行襯砌的土工膜，應(yīng)用毛氈覆蓋。

3.5 滑模制安

為節(jié)約施工綜合成本、加快渠道襯砌施工進(jìn)度、保證渠道混凝土澆筑質(zhì)量，根據(jù)渠道設(shè)計(jì)要求，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)條件，經(jīng)多次試驗(yàn)，成功加工了12套渠道邊坡滑模施工工具。

滑模施工工具由表面模板、側(cè)模、配重裝載平臺(tái)、提升系統(tǒng)這4個(gè)部分構(gòu)成，每一部分都是鋼質(zhì)材料，在施工中可以重復(fù)使用，極大提升了材料周轉(zhuǎn)率。

表面模板的加工，采用U型扣件將4塊鋼模（規(guī)格為1.25 m×1.0 m）板依次拼接在一起，形成一塊5.0 m×1.0 m的表面模板。考慮到表面模板的跨度5 m過(guò)大，其剛度不夠，很可能在澆筑的過(guò)程中由于受力出現(xiàn)彎曲變形的情況，從而影響混凝土的澆筑質(zhì)量。為增加表面模板的剛度，在表面模板的背面加焊三道0.1 m的槽鋼，每道槽鋼之間的間距為0.25 m。為滿足模板拼裝接縫密實(shí)、平滑的要求，表面模板制作時(shí)，使用電焊對(duì)鋼模板之間的縫隙進(jìn)行焊接，之后用磨光機(jī)打磨焊縫，確保表面模板光滑、平整?？紤]到渠坡襯砌混凝土的厚度、渠底底板的厚度有差異，為方便在側(cè)模部位進(jìn)行調(diào)整，故使用角鋼作為側(cè)模。

配重裝載平臺(tái)位于表面模板的背后，在滑模安裝后混凝土入倉(cāng)前增加配重，以克服襯砌混凝土振搗時(shí)產(chǎn)生的浮力。配重可選擇沙袋，根據(jù)施工需要自行調(diào)整。此外，配重裝載平臺(tái)還可作為混凝土澆筑作業(yè)人員作業(yè)平臺(tái)，方便進(jìn)行混凝土入倉(cāng)、振搗及收光等工作。

提升系統(tǒng)由搭設(shè)在渠道頂部的腳手架、掛在腳手架兩側(cè)的手拉葫蘆（規(guī)格為2 t）、連接手拉葫蘆及表面模板的鋼絲繩這3個(gè)部分組成。混凝土澆筑時(shí)根據(jù)需要拉動(dòng)手拉葫蘆，帶動(dòng)表面模板沿側(cè)模向上滑動(dòng)即可。

根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸安裝滑動(dòng)模板是一項(xiàng)重要的工作。首先，要安裝好側(cè)模，側(cè)模的下端可固定在已經(jīng)澆筑好的渠底襯砌板上，但在固定時(shí)不能戳破下層的土工布。其次，將表面模板蓋在側(cè)模之上，在渠道頂部搭設(shè)好腳手架，并在腳手架兩端各掛一個(gè)手拉葫蘆，用鋼絲繩連接表面滑模和手拉葫蘆。

3.6 混凝土面板的澆筑及養(yǎng)護(hù)

混凝土面板的澆筑應(yīng)按照設(shè)計(jì)收縮縫進(jìn)行分塊澆筑，渠底和渠坡部位采用跳倉(cāng)的方式錯(cuò)開(kāi)澆筑。先澆筑渠底部位，再澆筑渠坡部位，最后澆筑壓頂部位。已澆筑好的渠底襯砌板可以為后期渠坡澆筑時(shí)的滑模安裝提供支撐。

3.6.1 混凝土入倉(cāng)鋪料

在拌合樓按照混凝土配合比方案進(jìn)行配比，鑒于老撾日常氣溫較高，故將出倉(cāng)混凝土的塌落度控制在30～40 mm?；炷恋倪\(yùn)輸采用農(nóng)用翻斗車(chē)運(yùn)輸至澆筑倉(cāng)面。卸料時(shí)，應(yīng)在渠道坡頂設(shè)溜槽，盡量減輕卸料過(guò)程中骨料分離的狀況。

3.6.2 混凝土振搗

渠底混凝土澆筑，應(yīng)在混凝土按照渠底設(shè)計(jì)高度全部鋪滿倉(cāng)面，并基本整平表面后，使用平面振搗器進(jìn)行振搗。平板振動(dòng)器的對(duì)渠底混凝土的振搗以砼面均勻出現(xiàn)漿液為佳，成排依次振搗前進(jìn)。

渠坡混凝土澆筑，采用人工協(xié)助混凝土入倉(cāng)，每層澆筑厚度應(yīng)控制在30 cm左右，使用1.1 kW插入式振搗器進(jìn)行振搗。振搗合格的標(biāo)準(zhǔn)為混凝土表面冒出的氣泡大量減少且開(kāi)始泛漿，不再顯著下沉。

3.6.3 混凝土收面及拆模

滑動(dòng)模板在混凝土開(kāi)始凝固時(shí)即可通過(guò)手拉葫蘆，緩慢向渠堤提升。人工及時(shí)對(duì)外露混凝土面進(jìn)行收光，粗抹兩遍，以表面平整、出漿、無(wú)石子外露、無(wú)蜂窩麻面為宜；在混凝土初凝后，即可對(duì)坡面進(jìn)行拆模處理。拆模時(shí)，要把模板的一側(cè)緩慢的撬動(dòng)；同時(shí)，使用硬物敲擊模板，等模板一側(cè)完全松動(dòng)后，對(duì)另外一側(cè)進(jìn)行拆模處理，這樣既不會(huì)干擾已澆筑成型的面板，也能確保模板的完整。

3.6.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

老撾處于熱帶地區(qū)，日照強(qiáng)烈，平均氣溫較高，渠道的混凝土面板較薄且外露面積大，渠道混凝土面板的養(yǎng)護(hù)工作在這種特殊情況下顯得尤為重要?；炷翝仓瓿杉s12 h，便可拆模進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。采用在面板上覆蓋濕草簾的方式對(duì)混凝土襯砌進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并根據(jù)需要增加灑水次數(shù)，始終保持草簾及混凝土表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)，避免因水分流失造成面板表面裂縫。考慮到老撾氣候炎熱、干燥，為保證混凝土澆筑質(zhì)量，混凝土面板的養(yǎng)護(hù)時(shí)間以40 d為宜。

3.7 伸縮縫處理

在現(xiàn)澆襯砌混凝土滑模安裝時(shí)，按照設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谇?、渠坡位置預(yù)留瀝青杉板。混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，拆除瀝青杉板形成伸縮縫。

伸縮縫處理之前，應(yīng)進(jìn)行表面清潔處理，除去粉塵和油污，使縫面干燥、清潔。先人工填塞聚乙烯閉孔泡沫板，填塞完成后用滾碾壓進(jìn)伸縮縫內(nèi)，并預(yù)留約2 cm的縫深。在涂膠之前，先用毛刷涂刷底涂劑，以消除縫面上殘留的少數(shù)灰末并晾干（約30 min），之后使用專(zhuān)用容器，將按照配方的雙組分聚硫密封膠壓入縫內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目的渠道坡面使用滑動(dòng)模板進(jìn)行混凝土襯砌施工，并使用土工膜加強(qiáng)防滲效果，此舉措不僅加快了施工進(jìn)度，還降低了綜合建造成本。該項(xiàng)施工技術(shù)在項(xiàng)目實(shí)踐中取得了成功，值得在類(lèi)似工程中推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：劉昀）