张全锋

（甘肃山丹水利水电工程局有限责任公司，甘肃 山丹 734100）

0 引言

目前，尚有部份灌区采用土渠输水的方式，水资源渗透到地下，形成严重浪费。采取有效的防渗渠道衬砌技术对这类输水渠道进行改造，能加快推进灌区续建配套与节水改造工程的建设进程，改变当前的灌溉现状。近几年,随着灌区续建配套与节水改造项目的实施,干渠及部分支渠得到了一定程度地改造,不仅增加了灌区水的利用率，还延长了渠道的使用年限。常用的防渗渠道衬砌技术有砖石混凝土衬砌技术、砂砾石混凝土衬砌技术、模筑混凝土衬砌技术和钢筋混凝土衬砌技术。本文仅对防渗效果优良的钢筋混凝土渠道衬砌施工技术进行分析。

1 水利灌区常见的防渗渠道衬砌施工技术

1.1 砖石混凝土衬砌技术

我国在灌区防渗渠道工程建设中，最早采用的就是砖石混凝土衬砌技术。该项技术在具体使用中，主要采用人工砌筑，导致渠道衬砌中时常会存有较大缝隙，难以有效防渗水与止水。伴随各项新衬砌技术的出现，该项技术的应用也越来越少。

1.2 砂砾石混凝土衬砌技术

砂砾石混凝土衬砌技术，对于衬砌材料并没有过高要求，一般可以就地取材，以最大程度节约材料成本，也是因为此项特点，砂砾石混凝土衬砌技术的应用非常普遍。在实际操作中，可以直接将灌区周边的碎石与混凝土进行混合搅拌，直接用于衬砌。此项技术特别适用于地域偏远的山区，但是砂砾石衬砌对于土质结构较为松软的灌区不宜采用。

1.3 模筑混凝土衬砌技术

该项衬砌技术早前广泛应用在铁路与公路项目施工中，具有较高的防渗漏性、抗震性，稳定性也较为突出，所以我国在水利工程灌区续建中逐渐开始尝试应用这项技术，也是现阶段比较先进的防渗衬砌施工技术。

1.4 钢筋混凝土衬砌技术

钢筋混凝土衬砌技术与砖石、砂砾石衬砌技术相比，在抗震性、稳定性、坚固性方面的优势更加显著。通过钢筋混凝土来建设防渗透灌溉渠道，即使是在土质结构较为松软的区域中，依旧能够有效加固渠道，提高渠道的抗震等级。相比之下，钢筋混凝土衬砌技术备受青睐。

2 钢筋混凝土衬砌技术的施工方法

钢筋混凝土衬砌施工流程：土工膜铺设—钢筋制安—混凝土浇筑（包括：原材料的选用、拌合、运输、浇筑、振捣）—混凝土养护—伸缩缝处理。

2.1 土工膜施工方法及控制要点

2.1.1 土工膜拼接

土工膜的接头施工前应先作工艺试验。采用黏结胶连结方式，拼接前必须对黏结面进行清扫，黏结面上不得有油污、灰尘，保持黏结面干燥。当施工中出现脱空、收缩起皱及扭曲包鼓等现象，应将其剔除后重新进行黏结。

2.1.2 土工膜铺设

土工膜在铺设前，清除渠道内的各种杂物，使支持层表面平整光滑并洒水；土工膜铺设时的折皱高度、折皱角度应符合施工图纸的要求，并保持松驰状，以适应变形；土工膜与基础及支持层之间应压平贴紧，避免架空，清除气泡，以保证安全。

铺设过程中，为保证其铺设时不被损坏，作业人员不得穿硬皮鞋及带钉的鞋，不允许在复合土工膜上堆放可能引起土工膜损坏的施工材料，严禁在土工膜上敲打石料以及任何设备行驶作业；进行土工膜的保护层施工时，应注意不得损坏防渗土工膜。对施工过程中损坏的土工膜，应及时按监理部门的批示进行修理，在修理土工膜时，应将保护层破坏部位不符合要求的物料清除干净，补充填入合格物料并予以整平。对受损的土工膜，应外铺一层合格的复合土工膜在破损部位之上，其各边长度应至少大于破损部位1m 以上，并将两者进行拼接处理。

2.2 钢筋安装

根据施工设计图及相关制作标准将钢筋在加工场地加工完成后，运至现场进行安装。

2.3 混凝土的制作、浇筑、养护

2.3.1 混凝土原材料的选择

（1）水泥。采用P·32.5 级散装水泥，在施工作业地点安放水泥储存罐。水泥到货后，按批量抽检。库存水泥量要能满足正常施工7～10d。

（2）粗细骨料。砂石料从附近料场自行购买。现场分仓堆放，防止混仓，必要时设置防雨棚，保证含水量不会增大。

（3）水。混凝土拌和及养护等生产用水在业主指定取水点拉运。

（4）外加剂。为改善混凝土性能，提高混凝土质量，合理降低水泥用量，需采取一定的外加剂。

2.3.2 混凝土的制作与浇筑

通过现场实验数据，计算施工配合比，经监理工程师批准后进行拌和施工。混凝土拌和系统布置，根据施工作业区设混凝土拌合站1 座，拌合站由水泥存储罐、JS500 型强制式拌和机、HL800 自动配料机及上料电子计量控制室组成。拌和完成的混凝土采用4m3混凝土罐车拉运至现场，人工辅助溜槽入仓。混凝土入仓采用人工入仓，水平分层浇筑，每层铺料厚度控制在30cm 以内。采用附着式振捣器进行振捣。

2.3.3 混凝土养护

混凝土浇筑12～18h表面喷涂养护剂，草袋覆盖，保持草袋湿润,且养护不少于28h。

2.4 伸缩缝的处理

（1）清缝。清缝的主要工作包括：去除缝内杂物，用高压水枪冲洗干净，再用空压机将缝内的水分吹干。

（2）沥青砂浆制作。沥青砂浆是用沥青、普通水泥、砂制成。配合比为沥青：水泥：砂=1∶1∶4。制作步骤如下：

①将沥青在锅中加热，使之熔化，脱水，捞去杂质。将大块打碎到5cm 左右，再入锅熔化。脱水时，边加热边搅拌，到不冒气泡为止，为避免溢锅和其它事故，锅内沥青不超过其容积的2/3。

②按设计配合比分别称取烘干砂料和水泥一并倒入另一锅内并搅拌，均匀加热到160℃。如砂料为湿料，称料时应进行校正。

③按配合比称取脱水的并加热至180℃的热沥青、徐徐倒入已加热至160℃的砂料和水泥的锅内，边倒边搅拌，直到稀稠均匀，颜色一致，即成沥青砂浆。

（3）填充伸缩缝。将制作好的沥青向已清理干净的缝中填塞，一边填一边捣实，填充到距离混凝土引水面2cm时，用窄小的小铁抹子压实抹平，使沥青砂浆与缝壁紧密黏结，然后将聚硫胶填嵌到缝内与混凝土引水面齐平，用抹子压实抹平。

3 渠道衬砌浇筑实例

针对直段“U”渠渠道混凝土浇筑，主要采用CU-110型“U”形渠道行走衬砌机进行浇筑。CU-110渠道衬砌机行走速度0.8～1m/min，全断面一次浇筑成型（如图1所示）。混凝土拌制坍落度控制在8cm 以内，混凝土顶部收面采用人工收面的方法。在浇筑长度短于50m 和预留连接段采用定型钢模和组合钢模板分层组合拼装，每1.5m一节，每块模板之间用螺栓联接，内侧桁架进行支撑的浇筑方法，全断面一次浇筑成型，防渗效果良好。

图1 CU-110型“U”形渠道行走衬砌机施工

4 结束语

综上所述，由于钢筋混凝土衬砌技术在实际应用中具有良好的防渗效果,已在水利工程建设中得到了最广泛的应用。为了保证混凝土防渗渠道质量和耐久性,除了正确合理的设计以外,还必须严格控制好土工膜铺设、钢筋制作安装、混凝土浇筑养护、伸缩缝处理的质量，才能切实提高衬砌施工技术水平。