□楊曉克 □宋 倩 □楊志超

（1河南省白沙水庫管理局 2河南省水利科學(xué)研究院）

1 工程背景及由來

白沙灌區(qū)直墻段渠道位于南干渠上游，原斷面為矩形斷面（樁號2+104~2+564，共計460m），始建于20世紀(jì)50年代。該渠段上下游與梯形渠道用一字墻連接，全斷面為干砌石勾縫護砌，底寬5.50m，兩側(cè)直墻渠坡高度為2.40m，設(shè)計流量13.01m3/s，正常水位1.78m，加大水位1.90m，縱坡坡降1/3500，全段位于白南村內(nèi)。該渠段右堤頂為當(dāng)?shù)厝罕娮》浚蟮添敒椴蛔?m寬堤頂路，道路交通極不便利。由于超期服役，渠道輸水能力明顯降低，尤其是該段渠道，砌石勾縫大部脫落，目前過水能力不足設(shè)計值的一半。

2011年春，白沙灌區(qū)遭遇50年一遇的重大旱情，抗旱灌溉迫在眉睫，依照河南省政府、省水利廳的文件精神，應(yīng)盡快優(yōu)先實施“卡脖子”工程和滲水嚴(yán)重渠段。為此白沙灌區(qū)2011年續(xù)建配套與節(jié)水改造項目正式啟動，并被列入年度抗旱應(yīng)急工程（包括該渠段）。

2 襯砌方案的擬選

由于工期緊、任務(wù)重，加之該渠段在前期設(shè)計階段深度不夠，后經(jīng)參建各方商議后，提出3種施工方案。

2.1 方案Ⅰ

翻修增補松動、脫落的砌石，清理老化的砌石勾縫后，對原干砌石面采用M7.5砂漿重新勾平縫。勾縫前剔縫，縫深20~30mm，清水洗凈，縫內(nèi)分次填充砂漿，壓實、抹光、勾齊，最后灑水養(yǎng)護。

2.2 方案Ⅱ

在原砌石斷面上加襯混凝土面板。襯砌厚度10 cm，混凝土采用二級配，強度等級為C20，抗凍標(biāo)號F150，抗?jié)B標(biāo)號W6。沿水流方向渠坡及渠底每隔5m設(shè)置橫向伸縮縫一道，渠坡與渠底橫縫應(yīng)錯縫布置，縱縫是渠坡與渠底的接觸縫，縱橫縫寬1 cm，縫內(nèi)填充聚乙烯低發(fā)泡沫板。渠道兩側(cè)直墻混凝土襯砌采用分層整體立模、分層澆筑原則進行。

2.3 方案Ⅲ

在原渠道兩側(cè)墻上采用錨噴混凝土。強度等級C20，厚度10 cm，錨固采用φ10二級鋼筋，長度l=30 cm，間距1.00m×1.00m，錨噴表面掛一層鋼筋網(wǎng)片。渠底仍采用C20現(xiàn)澆混凝土，沿水流方向每隔5m設(shè)置橫向伸縮縫一道，縫內(nèi)填聚乙烯低發(fā)泡沫板。

3 方案比選

防滲、節(jié)水是此次灌區(qū)改造項目的主題。雖然方案Ⅰ投資較低、工期較短，施工簡單易行、難度較小，但砌石勾縫糙率高、耐久性差、易遭到破壞，且防滲節(jié)水效果不好，與后兩種方案防滲能力比較有一定差距，達不到節(jié)水目的，經(jīng)考慮后棄用方案Ⅰ，只對方案Ⅱ、方案Ⅲ進行比選。

3.1 投資費用分析比較

此次投資費用分析依據(jù)河南省水利廳、發(fā)改委、財政廳頒發(fā)的《河南省水利水電工程概預(yù)算定額及設(shè)計概預(yù)算編制規(guī)定》（豫水建〔2006〕52號文）文件標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，主要材料價格按照許昌市造價信息第一季度價格水平編制，其它材料價格參照當(dāng)?shù)厥袌鰞r格。為簡單直觀，只對兩方案直接費和增加項目費投資分析比較。

表1 兩種方案直接費用和增加項目費分析表單位：元

表1中為2種方案混凝土的成本費用比較。表中方案Ⅱ的增加項目費是渠道兩側(cè)直墻澆筑1m3混凝土所需整體立面模板費用。表中方案Ⅲ的增加項目費是渠道兩側(cè)直墻錨噴1m3混凝土所需錨桿制安和鋼絲網(wǎng)片費用。通過兩種方案費用比較，方案Ⅲ費用低于方案Ⅱ，費用投資控制更加合理。

3.2 質(zhì)量、進度控制分析比較

在現(xiàn)有施工條件下方案Ⅱ和方案Ⅲ相比較，一是方案Ⅱ施工設(shè)備和人員較為普遍，施工方法也更為靈活，相比之下方案Ⅲ施工設(shè)備和人員較為專業(yè)、稀少；二是襯砌厚度只有10 cm，方案Ⅱ在混凝土澆筑時多為人工振搗，容易漏振和振搗不密實，施工質(zhì)量不易控制。而方案Ⅲ是借助噴射機械，利用壓縮空氣做動力，將拌和料通過高壓管道輸送，高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化而成，反復(fù)連續(xù)撞擊壓密混凝土與砌石面有很高的粘結(jié)強度；三是方案Ⅲ中混凝土與鋼筋網(wǎng)片聯(lián)合使用，可很好的在結(jié)合面上傳遞應(yīng)力，比方案Ⅱ受力更好、耐久性更強、與砌石面結(jié)合整體性更高；四是方案Ⅱ模板周轉(zhuǎn)次數(shù)高，易發(fā)生變形，容易漲模；五是方案Ⅲ機械化程度高，噴射速度快，施工更加快捷，利于工期控制，相比方案Ⅱ需投入較多人力，施工強度偏低，難于滿足工期；五是施工區(qū)道路交通極不便利，不利于方案Ⅱ中整體模板的運輸和調(diào)運。下面就兩種方案主要優(yōu)缺點對比分析，見表2。

表2 兩種方案主要優(yōu)缺點對比分析表

4 結(jié)語

綜合分析，方案Ⅲ無論在工程投資、質(zhì)量、進度等方面都優(yōu)于方案Ⅱ，最后選定方案Ⅲ為最終方案，即錨噴混凝土。經(jīng)建后幾年的運行，事實證明該渠段在工程質(zhì)量和防滲節(jié)水方面情況較好。如今雖然錨噴技術(shù)由于受各種條件的限制，不宜在灌區(qū)節(jié)水改造項目上廣泛應(yīng)用，但其快捷有效的防滲加固手段，對于灌區(qū)特殊渠段的治理改造具有一定的實用性，也為今后在灌區(qū)節(jié)水改造中使用該技術(shù)積累了一定的經(jīng)驗。