浅谈汾河灌区渠道防渗衬砌技术与施工管理

黄新生

（万荣县水利局，山西 万荣044200）

汾河灌区的渠道衬砌不仅可减少渠道输水损失、提高渠系水利用系数,扩大灌溉面积,充分发挥水利工程效益,而且也起到了减缓淤积、降低管理成本的作用。笔者长期从事水利工程施工,参加过多次衬砌工程施工,根据积累的有关渠道衬砌施工工序及管理手段的经验,提出几点建议供参考。

1 施工准备

1.1 引桩

土方开挖前,在两岸弃土线以外或固定建筑物上,用钢尺配合经纬仪等对渠道每个断面的中心桩(尤其是弯道起始桩、中点、折点)在垂直渠道的断面线上于两岸分别做一拴点,测量或计算出拴点到中心桩、设计渠口、渠底角的距离,做好记录并对拴点设下标记(常把拴点叫做控制桩)。绘出河道中心线与控制桩平面布置图,以便在土方开挖后对河道的五条线(一条中心线、两条河口线、两条河底线)进行控制,防止开挖时偏离设计河道。在直线段上每隔50m布置一个控制断面,弯道部位要适当加密,一般20m为宜。

1.2 土方开挖与回填

衬砌前,首先要进行渠槽开挖、回填筑堤。筑堤回填土压实的质量是衬砌成功的关键之一。根据规范,开挖、筑堤回填土时应注意以下几点:(1)开挖清除原表层树根、腐植土,并按设计尺寸削坡,对欠坡进行回填土夯实,使坡面平整、密实、光滑。达到设计平整度要求后,经监理工程师验收合格,为复合土工膜铺设提供工作面。将边坡上的草皮、树根等全部清除干净,然后按设计断面进行削坡,削坡时,必须彻底清除一切尖角硬物,以防伤损复合土工膜。对局部较松软的坡面和亏坡断面进行处理,做到坡面平整。（2）回填夯实土方前，渠坡部位要先做成台阶状，分层夯实，夯实厚度20～30cm，超填宽度视渠道断面及回填方量，一般控制在20～50cm，确保削坡后建基面不出现虚方，干容重达到规范要求。(3)及时进行干容重检测,确保回填土碾压质量。

1.3 削坡

干容重检测达到规范要求后,方可进行削坡。削坡分三步进行。(1)粗削。削坡前在每一个伸缩缝处,按设计坡面挖出一条槽,并挂出标准坡面线,按此线进行粗削找平。(2)细削。是指将标准坡面线下12cm(混凝土板加M10水泥砂浆的厚度)的土方削掉。粗削大致平整后,在两条伸缩缝中间的三分点上加挂两条标准坡面线,从上到下挂水平线依次削平。(3)刮平。细削完成后,坡面基本平整,这时要用3～4m长的直杆(方木或方铝),在垂直于河中心线的方向上来回刮动,直至刮平。

2 塑膜施工

本工程所采用的复合土工膜为两布一膜,使用前委托山西省水利工程质量检测中心站对产品的各项技术指标进行检测,各项指标均符合标准规定和设计要求。塑膜由厂家运至工地仓库时即进行抽样检查。塑膜铺设后,上面护砌M10水泥砂浆。

2.1 铺设形式

按渠道的断面结构不同分为全铺式、半铺式、底铺式三种。全铺式为渠坡、渠底三面铺,渠坡铺膜高度在渠道正常水位以上;半铺式为一侧渠坡、渠底二面铺,一侧渠坡铺膜高度在渠道正常水位以上,另一侧渠坡不铺;底铺式为渠底一面铺,两侧渠坡不铺。

2.2 塑膜加工

2.2.1 剪裁:成卷塑膜在工厂已根据铺膜基槽断面尺寸大小及施工段长度剪裁。纵向铺膜时,要按基槽断面尺寸、施工段长度计算所需塑膜的幅数,以施工段长度为一幅,一般为50m～60m。横向铺膜时,以铺膜基槽横断面尺寸长度为一幅。由于塑膜具有一定的伸缩性,考虑温度变化和施工时不能拉得太紧等因素,剪裁时,一般应比基槽实际轮廊长5%。

2.2.2 接缝:塑膜连接的处理方法有搭接法、焊接法和粘接法等,本工程采用粘接法。大块塑膜施工,搭接吻合宽度一般为20cm,膜层要平整,层间要洁净,而且要上游一幅压下游一幅,并使缝口吻合紧密。

2.3 塑膜铺设

铺膜基槽检验合格后,在基槽表面洒水湿润,以保证塑膜能紧密地贴在基床上。铺设时,将加工好的塑膜放在下游基槽内,再向上游拉展铺开。不要拉得太紧,要留有均匀的小折皱。也可将成卷的塑膜由渠道一岸经渠底向另一岸铺设。铺膜速度应和M10水泥砂浆保护层的施工速度相配合,做到同时进行。施工人员应穿胶底鞋或软底鞋,谨慎施工。施工过程应保证塑膜与基槽紧密平整吻合,膜下空气完全排出并及时粘补已铺膜层的破孔。

3 复合土工膜的锚固

复合土工膜上部与堤顶的锚固,采用在堤顶基础底部嵌固足够长度复合土工膜,其结构形式为口宽0.3m×深0.3m的倒三角槽,在槽内填土夯实。复合土工膜下部与固脚混凝土处的锚固,在固脚下部40cm混凝土浇筑完成后,将复合土工膜按设计要求的长度铺设于混凝土固脚内,再浇筑上部40cm固脚混凝土,使土工膜与固脚锚固良好。锚固好坏,关系到能否组成一个封闭防渗体,下部锚固应在混凝土浇筑前,并经监理验收批准后方能进行。上部锚固待下部锚固后,坡面复合土工膜铺设、拼接,保护层施工后完成。

4 垫层和混凝土预制块铺设

复合土工膜的上面均匀铺设M10水泥砂浆保护层层,找平拍实后铺设10cm混凝土预制块。土工膜、垫层和混凝土预制块铺设工序应紧密衔接,防止风吹及复合土工膜过长时间暴晒老化。

5 护面衬砌

塑膜护面所用的水泥采用硅酸盐水泥,标号R325以上,上覆M10水泥砂浆,配合比为水泥∶砂=1∶413(重量比),厚度为3cm。边坡抹水泥砂浆时,为保证水泥砂浆保护层不致沿塑膜隔层整体下滑,要求水泥砂浆拌合后达到“手抓成团,放开不散,不稀拉,压实后,表面出浆”。同时,在水泥砂浆保护层与渠底交接处开出一道深5cm的沟槽,水泥砂浆保护层伸入渠底,有利于水泥砂浆保护层抗滑稳定。

混凝土板铺设。坡面修整完成后,即开始混凝土板铺设。第一,将降渠坡与渠底预先留好的土工布铺在破脚处拉紧、搭接压好。第二,在相邻两伸缩缝处标准坡面线上做出每行板的刻度记号,在三等分点处加挂两条标准坡面线。第三混凝土板自下而上铺设,第一行板采取双挂平线控制坡度,以后按端线上的刻度随起平线随砌。砌板人员每砌三到五行后,到岸上检查所砌板的平整度,以便及时调整。第四,板缝控制,板缝宽度一般要求为2cm。第五,勾缝。勾缝前先将板缝清理干净,并用清水冲洗混凝土板的四周,然后按照从上到下的顺序进行勾缝。第六,养护。养护方法依天气情况而定,若气温较高,可洒水养护;如气温较低或冰点以下,除勾缝砂浆加防冻早强剂外,还要覆土养护。第七,弯道砌板的处理。

6 伸缩缝处理

现在的衬砌工程施工,其伸缩缝处理通常采用沥青混凝土灌注。灌注前应将缝冲洗干净、晾干。为防止将坡上塑料薄膜及土工布烫坏,在缝中可铺M10水泥砂浆,将沥青混凝土自上而下分两次进行浇注,浇满为止。

7 竣工清理

最后将施工场地进行清理、平整,衬砌工程结束。

[1]林良炎,塑膜防渗技术在跨县大型灌区干渠扩建改造工程中的应用[J]，2002.

[2]张建中,渠道防渗技术在汾河灌区的应用[J]，2005

[3]孟丽萍,浆砌石土工膜防渗技术在渠道防渗中的应用[J].节水灌溉,2006(2),50-52

[4]翟王娟,论汾河灌区骨干渠道的防渗措施[J].山西水利,2004(6),58-60。