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摘要:随着我国水利工程专业发展,围绕砼U型渠道技术问题,本文详细的论述了工程在改建过程中,如何解决防渗、抗冻胀、施工监理等关键性技术问题,U型防渗施工中,将渠底按所设置的控制桩,清理平整至所需的土渠底高程,进行配比分析,在可供类似工程参考借鉴。
关键词:防渗;防冻胀;施工技术措施
2000年后开始某地灌区开展斗渠防渗工程,目前已经实施的U型防渗斗、农渠有130公里,根据我们的实践体会到砼U型渠道因比矩型、梯型等具有更多的优点而被广泛应用,但是手工操作现浇U型渠道普遍存在着施工复杂、造型困难、质量较难控制等问题,我县水利局通过招商引资,解决了现浇U型渠槽施工存在的问题,做到了操作方便、振捣容易、保证质量,成本低廉,为我们沙雅县农村小型引水渠、斗渠以下的渠道防渗开辟了光辉的前景、下面就将我县砼U型渠道的实施作一简单介绍。
一、U型防渗的工程技术性能
1、U型渠道由于下部为半圆曲线,符合水流的自然特性,得到水利专家一致公认为最佳水力断面,具有湿周短,糙率小、水力半径大,流速分布均匀,输水输砂能力强,U型砼渠较梯型每公里输水损失小3.7%,防渗效较果好。
2、U型渠上口宽比梯型渠小,属于窄面深的断面形式,在同等水力条件下,可节省占用土地25%-40%,又减少跨渠桥涵等建筑物的工程量,节省了建筑物工程费用40%。
3、U型渠道抗沉陷,抗冻涨比梯型防渗渠好,U型断面优化设计的研究表明,渠底有一定的反供作用,这样的断面土堤对砼板的剪力起着很好的抗剪力作用,则冻涨变形系数减小,可有效地减轻冻害裂缝和错台现象,冻害程度反为梯型渠道的1/3-1/4,因此它的防冻害性能较高
4、U型断面渠道比梯型断面渠道造价要低,同等水利要素条件下,U型渠道比梯型渠道断面小,则渠道的土方量就减少了,同时回填的砂垫层量也减少了,其二U型板厚仅有5.5cm,比梯型断面的砼量减少了,经测算在同等条件下,过水流量在0.5m³/S时梯型防渗渠每公里造价22.8万元,U型防渗渠造价17.3万元,可节省造价32%。
二、U型板的制作工艺
1、材料的选择
水泥采用425普通硅酸盐水泥为宜,为了增加砼的和易性和抗冻、抗渗性能,还应渗入一定比例的外加剂,对抗冻要求不高的地区还可掺一定比例的粉煤灰。
对砂石料的要求极为广泛,可用细石(粒径不大于10MM)也可选用卵石,我们选用的是0.5-2CM石子,经碎石机加工使卵石生产成有棱角的碎石,这样增大骨料的摩擦面,提高了砼内部的摩擦力,增强了板的强度。
2、砼的拌合,此属干硬型砼,故拌合机械采用JD强制式砼搅拌机,水灰比控制在0.48。
3、U型件的预制,在模箱内放置底垫铁,关紧模箱,开始装入拌好的砼,两边角处尽量放些细料,填料高度为板高的1/3开始振动,振动完后用铁尺刮平,施压三次,施加压力大小通过压力表控制,第三层的最后一次施压前在表面撒一层细料并加铁压板,这样,压出的板表面平整规则,最后一次施压结束后,立即开模取出预制件,模箱为平开,松动紧固螺栓,用专用手推叉车,托住底垫铁向上一挑即把预制件取出,为了增加表面抗渗性能,取下预制件后可用铁抹板把凹面压一遍,用手推车推至护棚内阴干养护,预制件在取、运、放三个环节上有时会产生变形,因此,预制件在养护棚放置好以后,应立即进行外观质量检验,对可调误差,应立即整形,如有先天性误差,主要是立面高度和含水量过大,应运回返工重压,对超过初凝时间不能返工的预制件,作为废品。
三、U型防渗施工
施工中与梯型去相比,运输、铺砌、灌缝,都比较省时省工,施工分成以下几步进行。
第一、土方工程。经放线,操平后,确定一定的坡降,将渠底按所设置的控制桩,清理平整至所需的土渠底高程,土渠的底宽和开口宽度,只需比U型渠成形断面口宽20cm左右,以便安装板的调整,因此对边坡的土方开挖宽度的宽度要求不甚严格,只要控制好渠底高程即可。
第二、U型板的铺砌。
(1)运输时,小型农用机械即可,需要注意的是装车时U型板与板之间要紧靠,不能有活动间隙,以免拉运时板与板相互撞击,损坏,卸车时,计算好某一段需用多少块板沿渠线卸板,以免重复搬运。
(2)铺砌板时,每段须拉三条控制线,即:渠底中心高程控制线,两边沿口,开口线,然后按照挂线的高度和宽度将板铺好,板缝宽度控制在1.5-2cm左右,在板缝的背面处(即迎土面)铺一块水泥袋子,挡住回填土,以免板缝中有土,勾缝时不易清扫干净,袋子挡住板缝后则回填少许土,回填深度在板不向后倾斜为佳,然后开始人工分层回填夯实土料,绝不不允许有漏振和孔洞现象。
第三、勾缝及封顶板施工。
在渠道铺砌完成后,土方回填夯实后,开始用水冲洗侵润板缝,在用水泥砂浆勾缝,并每20M设一段伸缩缝,可在伸缩中放入苯板,深3cm,上留2cm从上至下灌入聚氨酯砂浆,用勾缝刀压光,最后,在渠道的沿口用水泥砂浆做一厚5cm宽15cm封顶板,并每2.5M处留一伸缩封顶板对整个渠道起到了找平,保护沿口的作用。
以上使我们在我县U型渠道的施工中摸索出的一些经验,仅供大家参考,以求共同发展水利事业。
(四)加强与监理人员的配合
我国基本建设项目三项制度的改革不断深入,监理制度的实施也不断发展,老大河中段整治是本地还较早引入监理制度的水利工程,正确认识监理工作的重要性和加强与监理人员的配合,是提高工程质量的重要保证。我们要与监理人员进行了紧密、协调的配合,主要是采取在工程的每一工序开始前,提出施工方案,报请监理批准,这样可避免技术上的失误,同时在施工时,监理人员提出的问题及时解决。在事后,由监理人员进行认真仔细的检查,作出最后的认定。对于工程中出现的技术问题,我们与监理人员一起,共同探讨,寻找解决方案,这在很大程度上对工程进度和质量起到了积极作用。
四、结语
在水利斗渠改建,从抗冻、防渗等多方面、多方案的比较选择,采取了U型断面、排除渗水、防冻层置换等措施,因地制宜,较好地解决了我县斗渠防渗工程的实施、抗冻胀问题,该工程运行2年多,未出现冻胀破坏现象,监理工作起得了重要性,证明设计思想正确,措施得力,水的利用率明显提高,保证了整个灌区灌溉需要。