吳光為

（福建省建寧縣水利局 建寧縣 354500）

在“十二五”規(guī)劃中明確提出：“要繼續(xù)實施結(jié)構(gòu)性減稅，財政支出更多向民生、“三農(nóng)”和促進結(jié)構(gòu)調(diào)整的領(lǐng)域傾斜大幅度增加。十二五”期間水利的總投資大概要達到1.8萬億左右。這1.8萬億主要用于四個方面的水利建設(shè)：一是農(nóng)田水利建設(shè)；二是防洪工程建設(shè)；三是水資源保障和城鄉(xiāng)供水能力提高的工程建設(shè)；四是水土保持和生態(tài)建設(shè)?！苯鼛啄陙恚r(nóng)業(yè)、國土、水利、煙草等行業(yè)在農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金的投入已超過幾萬億元。經(jīng)過近幾年的摸索和實踐，渠道防滲工藝也由原來的漿砌石砂漿抹面、預(yù)制U型槽、混凝土預(yù)制塊發(fā)展為雙面立?，F(xiàn)澆混凝土。

1 工藝特點

矩形渠道現(xiàn)澆混凝土雙面立模、渠底、渠墻一次成型施工工藝的特點是：施工進度快、防滲效果好、工程造價低、維護成本低、使用年限長、彎道順彎、線形美觀等特點。以往渠道使用混凝土預(yù)制塊或U型槽防滲，其一，結(jié)構(gòu)單溥，受安裝運輸條件限制，厚度只有（2～5）cm，在農(nóng)村很容易遭到牛、羊等牲蓄的踐踏破壞；其二，整體性差，在施工過程中出現(xiàn)各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)，會產(chǎn)生一些不均勻的沉降，因為其相鄰槽塊之間采用的是砂漿勾縫聯(lián)接，所以容易產(chǎn)生裂縫造成渠道滲漏水；其三，水渠滲漏水嚴重后，滲流容易掏空臺背的回填土，造成渠道倒塌損毀，使用年限縮短。

小型現(xiàn)澆混凝土矩形渠道防滲結(jié)構(gòu)的厚度為（8～12）cm，施工時采用渠底渠墻一次成型澆筑，伸縮縫每（5～8）m采用預(yù)埋瀝青板分縫，克服了以往預(yù)制塊或U型槽的施工缺點，提高了渠道防滲的整體效果，延長了工程的使用壽命，所以得到各涉農(nóng)行業(yè)部門的大力推廣，特別適合南方丘陵地帶小型水渠防滲。

2 施工方法

渠道雙面立模現(xiàn)澆混凝土襯砌的施工過程主要包括：施工前的準備、測量放樣、基礎(chǔ)開挖、模板安裝、渠道混凝土澆筑和臺背土方回填等工序。

（1）施工前的準備。

小型渠道現(xiàn)澆混凝土防滲工程的施工條件是極其艱苦的，施工戰(zhàn)線長而分散，大、中型機械設(shè)備用不上場，只有靠人工挑運，因此要在有限的施工期內(nèi)順利完成施工任務(wù)，施工前的準備工作不能忽視。要根據(jù)設(shè)計圖紙和實地現(xiàn)場進行詳細的施工組織設(shè)計，充分做好料場和拌合場地的布置以及施工便道的修建等。

（2）測量放樣。

根據(jù)設(shè)計圖紙采用全站儀或經(jīng)緯儀放出渠道底腳線和邊坡開挖線，用石灰粉或紅色塑料繩在地面標識，然后用水準儀測出中樁的挖填高程。

（3）基礎(chǔ)開挖。

小型渠道基礎(chǔ)開挖一般采用人工開挖。土方的開挖應(yīng)提前進行，使得地基土中的水分在自然風干下盡量降低以增強土基的強度，減輕冬季凍脹的破壞。有的渠道是在原有的土渠上改建渠道防滲，應(yīng)盡早地停止放水并將渠床內(nèi)的淤泥、腐質(zhì)土、垃圾及隱藏的磚石清理干凈。有的渠道需要填方，則必須采用人工分層夯實，以確保基礎(chǔ)達到襯砌所需的密實度要求。

（4）模板安裝。

現(xiàn)澆混凝土防滲渠道雙面立模渠底渠墻一次澆筑成型施工的模板采用膠合木板（彎道上采用溥鋼板）?，F(xiàn)澆混凝土襯砌矩形水渠要渠底、渠墻雙面立模一次成型施工，最基本的條件是要有鋼架來固定模板，如果采用傳統(tǒng)的木支撐，內(nèi)模板安裝則必須等渠底混凝土澆筑完成后再進行，這樣不但增加了工作量，還會影響渠墻與渠底的粘結(jié)性能，降低其結(jié)構(gòu)鋼度。根據(jù)建寧縣小型水渠結(jié)構(gòu)斷面多樣化的特點，建寧縣采用的鋼架是采用螺栓調(diào)節(jié)活動式的，可調(diào)整為凈寬高 30 cm×30 cm、40 cm×40 cm、50 cm×50 cm等多種斷面，基本可以滿足建寧縣各種規(guī)格的現(xiàn)澆混凝土小型水渠施工要求。采用鋼架固定模板的優(yōu)點是水渠能夠一次成型施工、模板安裝更簡單快速，一般的工人就能夠安裝（不需要專業(yè)的木工師傅），兩個人1天正常能夠安裝60 m長模板，是以往普通安裝模板速度的2倍，支撐木方料基本不用，只需一些短短的鋼筋頭即可。鋼架結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 鋼架結(jié)構(gòu)圖（1∶10）

渠道在彎道上的模板安裝采用（2.5～3）mm厚的鋼板（圖2），可以根據(jù)實際需要設(shè)計成任意角度的拐彎型狀，但要注意加密支撐固定的鋼架，每（15～20）cm設(shè)置一個鋼架，防止因鋼板太溥造成混凝土澆筑時變形（圖3）。

圖2 彎道上的鋼板模板安裝

圖3 雙面立模模板施工安裝現(xiàn)場圖

（5）混凝土的澆筑。

●原材料的選擇：混凝土骨料的選用，以就地取材為原則。砂應(yīng)選擇清潔、質(zhì)地堅硬、級配良好、細度適當?shù)闹猩?。石子總的要求與砂類似，即表面清潔、質(zhì)地堅硬、級配良好、細度適當，但還要求有害雜質(zhì)含量如：含泥量小于0.5%～1%、硫化物小于0.5%，超徑小于5%，遜徑小于10%。水可用潔凈的河溪水。

●配合比的選定：混凝土配合比必須通過實驗確定，滿足設(shè)計技術(shù)指標和施工要求。對于雙面立模一次成型施工的混凝土施工，對骨料有特殊的要求，粗骨料宜選擇二級配以內(nèi)，因為施工倉面較窄只有（8～12）cm，若粗骨料粒徑選擇過大，施工時混凝土進倉較難且容易出現(xiàn)蜂窩和磨面。小型水渠采用二級配混凝土時，（5～20）mm 骨料占 45%～60%，（20～40）mm骨料占40%～55%的為較好的級配。

●混凝土拌和：混凝土拌和現(xiàn)場應(yīng)嚴格遵守原實驗選定的配合比進行配料。因小型渠道工作面小，施工交通極不方便，故應(yīng)盡量選擇小型攪拌機，施工時方便移動和拆卸。配料順序為先進1/3的用水量，再進石子，后加入水泥、砂，最后再加入2/3的用水量，依次分散配料，拌和時間不得少于2.5 min。

●混凝土運輸：小型渠道因受施工交通的限制，故一般都選擇人工挑抬或手推車送料入倉。在運輸過程中要求做到不初凝，不分離、不漏漿，無嚴重泌水。為了防止有時因運輸距離太遠造成砂漿與石子分離，可在混凝土澆筑地放置一塊鐵板，在允許的時間內(nèi)再用人工把混凝土拌和一次，做到拌和均勻方可使用。

●混凝土澆筑：混凝土澆筑前必須對模板、鋼架等設(shè)施的檢驗后，才允許進行、澆筑混凝土應(yīng)保持連續(xù)性，澆筑混凝土允許間隙時間，應(yīng)按SDJ 207－82規(guī)定執(zhí)行，進倉順序為先進渠底混凝土，到離設(shè)計厚度差（2～3）cm時，再鏟進邊墻混凝土，混凝土澆筑使用小型插入式振搗器（D25～30 mm）振搗確?；炷撩軐?，入倉厚度每層不應(yīng)大于25 cm并插入下層混凝土5 cm左右；邊角部位及鋼筋預(yù)埋件周圍應(yīng)輔以人工搗固，搗固時間應(yīng)以開始泛漿時為準。渠道每隔（3～5）m 設(shè)一伸縮縫。

●混凝土的養(yǎng)護：混凝土澆筑完后（12～18）h內(nèi)即可開始用再生布或稻草覆蓋澆水養(yǎng)護，在炎熱、干燥氣候情況下應(yīng)提前養(yǎng)護，確?；炷翉姸冗_到設(shè)計標準?；炷琉B(yǎng)護時間為（14～28）d為宜。

●臺背土方回填：臺背回填土方應(yīng)選擇透水性較好的非粘性土，以減少臺背回填土壓力。填土表面應(yīng)平整，確保不積水。

3 適用范圍

雙面立模一次成型混凝土現(xiàn)澆防滲以通常使用的混凝土采用C15強度，渠墻厚度10 cm為例，根據(jù)C15混凝土的設(shè)計抗拉強度為0.9 N/mm2?？紤]兩種最不利的荷載組合，確定渠墻的適用高度。一是水渠正常運行，最不利荷載組合為渠墻的主要荷載為內(nèi)側(cè)水壓力，根據(jù)渠墻與渠底交接處所受的最大力距不能超過混凝土的設(shè)計抗拉強度，經(jīng)驗算得出渠墻高度不能超過82 cm。二是水渠在停止運行時，渠墻外側(cè)背水面填滿與渠墻齊平的砂性土（取土容重γ=17.8 kN/m3），最不利的荷載組合為渠墻只受外側(cè)的側(cè)土壓力，根據(jù)渠墻與渠底交接處所受的最大力距不能超過混凝土的設(shè)計抗拉強度，經(jīng)驗算得出渠墻高度不能超過67 cm。

一條渠道以上兩種情況都有可能同時出現(xiàn)，故渠道的渠墻高度只能取下限的最小值。故上例中渠道渠墻的高度不能超過67 cm，設(shè)計時常采用不超過60 cm。混凝土采用其他強度的標準的，在設(shè)計時均應(yīng)進行應(yīng)力校核，一般通常小型雙面立模一次成型混凝土現(xiàn)澆防滲渠墻高度不超過90 cm。

4 經(jīng)濟分析

矩形渠道雙面立模一次成型現(xiàn)澆混凝土襯砌與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土相比，減少了模板安裝工日，拆模更加快捷的同時也減少模板的損耗。缺點是鋼架一次投入成本相對略大，一個鋼架的制作成本約42元，每間隔（40～50）cm安裝一個鋼架，模板接頭處要加密。一條（凈高30 cm×凈寬為40 cm）渠道按1 km長計算，要做130個鋼架投入5 500元，但從技工與普工的工資成本上（按木工每天80元，普工每天50元）要節(jié)省2 300元，相對成本要每米增加3.2元左右，每米工程造價約45.8元，但水渠施工長度越長，所需的成本就相對越少；相同規(guī)格的U型槽防滲施工每米造價約43元，但通過向各村回訪調(diào)查的形式得每年每米U型槽渠道的維護費用約為0.4元，5年每米費用為2元。而現(xiàn)澆混凝土防滲渠道基本不需要維護費用。

總結(jié)建寧縣近幾年的小型渠道防滲施工工藝，雖然雙面立模一次成型現(xiàn)澆混凝土防滲比其他方式渠道防滲工藝每米單位投資略大，但從防滲效果、使用年限和維護費用上作比較，還是值得各部門在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉渠道防滲工藝上大力推廣使用的。

1王立久.建筑材料學[M].北京：中國電力出版社，2008.

2袁光裕.水利工程施工[M].北京:中國水利水電出版社,1995.

3李安國,等.渠道防滲工程技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社，1998.

4楊茀康，等.結(jié)構(gòu)力學（第四版）[M].北京:高等教育出版社，1998.