高 勇,姚倩倩
(1.泰安市水利和漁業(yè)局,山東 泰安 271000;2.泰安市河道管理局,山東 泰安 271000)
勝利水庫引水渠,設計流量15m3/s,渠道全長53.873 km,其中,穿泰安城區(qū)段總長近20 km。沿渠建有橋涵、攔河閘、倒虹吸、渡槽等建筑物共計228座,較大建筑物共計48座。修建石渠6 432.8m、暗渠2 154.7m、漿砌石明渠26 546m、水泥板護坡渠3 166.4 m、渡槽7 523.6 m、土渠7 187.1m、倒虹吸(8座)128.95m。引水渠除了引水外,還能回灌補給沿渠十個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(辦事處)的地下水源,充分發(fā)揮了引水補源效益。
勝利渠除險加固工程主要對土渠、石渠、漿砌石明渠等輸水渠道,及渡槽、倒虹吸、暗渠、節(jié)制閘、泄水閘、交通橋等渠系建筑物進行除險加固。
由于年久失修,輸水槽邊墻抹面、勾縫砂漿風化脫落;伸縮縫及接縫處漏水嚴重,部分渠段損失率達30%。槽身長期滲漏不但加大了水量損失,而且易造成砌石松動,整體強度下降,給渡槽槽身和槽墩穩(wěn)定帶來安全隱患,影響其正常使用,因此,有必要對渡槽進行防滲加固處理。本次改建是對輸水槽內墻面及底面做防滲加固處理。
噴射混凝土是將一定配比的水泥、砂子、石子和速凝劑的拌和物,利用混凝土噴射機,通過管路壓送到噴嘴處,與水混合,以較高速度噴射到巖石上,凝結硬化后而形成的一種支護形式。噴射混凝土作為一種支護方式,在公路鐵路、水利水電、煤礦、建筑行業(yè)等已得到廣泛應用。根據(jù)噴射工藝的不同,分為干式噴射混凝土、潮式噴射混凝土、濕式噴射混凝土及SEC噴射混凝土。
1)干式噴射混凝土工藝流程。先將各種材料(不含水)按照設計配比要求進行干拌和,然后將拌和好的松散混凝土直接送入(通過機械或人工上料)噴射機料斗,再由空壓機提供的壓縮空氣裹攜物料通過輸料管送到噴頭處,在此處加入水與物料混合,最后在風壓作用下噴射到受噴面上。優(yōu)點是設備比較小,機動靈活,造價低,工藝簡單。缺點是噴射混凝土質量波動大(人工控制加水量),回彈率高(浪費大),施工效率低,施工環(huán)境比較惡劣,干噴比較適合小方量工程。
2)濕式噴射混凝土工藝流程。除不添加速凝劑外,混凝土預先在攪拌站配制生產(chǎn),然后用混凝土罐車運送到施工現(xiàn)場,裝入濕噴機,將濕拌混凝土通過膠管送到噴管,噴管上接有水管,可通入液體速凝劑,濕拌混凝土與速凝劑在噴管內混合,然后從噴嘴噴出。優(yōu)點是噴射混凝土質量穩(wěn)定,施工效率高,回彈率低,粉塵小。缺點為設備投資相對較大,集料和外加劑的要求較高,工藝復雜,濕噴比較適合大方量工程。
勝利渠渡槽段主要分布在城南、城東區(qū)和城市中心區(qū),周圍分布很多生活區(qū),槽身只有6.0m寬,施工場地有限,適合采用較小的設備,因此在本次渠墻的噴射混凝土襯砌施工中,選用干式噴射混凝土進行防滲處理。因渠墻內側坡度較陡,澆筑混凝土難度較大,結合渠墻噴射混凝土厚度較薄,為了提高混凝土的抗裂性能,減少噴射混凝土的回彈量,槽身內側采取掛網(wǎng)噴射混凝土,噴射混凝土厚度5.0 cm,設計配合比為砂∶石子∶水泥∶水=2∶2∶1∶0.48,混凝土強度等級為C20。掛網(wǎng)采用1.0mm鍍鋅絲,3.0 cm×3.0 cm網(wǎng)格。護底也采用掛網(wǎng)噴射混凝土,厚10.0 cm,頂面與原渠底一平。護底每隔10.0m割伸縮縫,伸縮縫寬1.0 cm,內灌注PT膠泥。
施工之前進行混凝土配合比檢測,按照設計配合比,在溫度為20℃,相對濕度為67%的情況下,養(yǎng)護7天混凝土強度達到24.2MPa,養(yǎng)護28 d混凝土強度達到29.1MPa。經(jīng)過試驗證明,設計配合比合理。
施工過程中,應先剔除渡槽側墻原有砂漿,清除后沖洗干凈,以保證混凝土與原側墻粘結牢固。然后在渠墻上植入錨筋掛網(wǎng),進行混凝土噴射,噴射混凝土2 h后開始灑水養(yǎng)護。28 d后取芯檢測強度,噴射混凝土抗壓強度在23.1~23.5MPa,均大于設計抗壓強度。所以施工質量滿足設計要求。歷經(jīng)2年的運行,噴射混凝土表面沒有裂縫和脫落,渠墻沒有發(fā)生滲漏現(xiàn)象。證明此防滲方案的可行性。
在施工過程中為了降低回彈率,改善噴射混凝土因重力作用所引起的脫落,加入了適量的速凝劑。以及根據(jù)本工程的特點為引水渠渡槽,常年過水,為提高混凝土抗凍性能,在施工中應加入適量的引氣劑。干式噴射混凝土在力學及工藝上有它獨特之處,因而被廣泛利用。但因噴射速度大,粉塵污染及回彈情況較嚴重,使用上受一定限制。如何改善粉塵污染和回彈率較大的情況,是干式噴射混凝土發(fā)展的必須解決的問題。