鄧 引
(霞浦縣長春水利工作站, 福建 霞浦 355100)
霞浦縣本溪洋灌區(qū)位于長春鎮(zhèn)中部,該灌區(qū)是全省著名的萬畝旱片之一,灌區(qū)總?cè)丝?.8 萬人,灌溉面積1.45 萬畝,干渠長11.8 公里,渠道設計流量1.1~0.13m3/s。
該灌區(qū)地處霞浦縣沿海,水資源相對缺乏。灌區(qū)水利基礎(chǔ)設施配套不完善,造成水資源極不豐富,同時其有限的水資源又沒有得到充分有效的利用,影響了當?shù)毓まr(nóng)業(yè)及人民群眾生活的正常用水,必須通過實施節(jié)水措施,提高灌區(qū)灌溉水利用率,確保人民生活和工農(nóng)業(yè)用水。
霞浦縣于2015 年在本溪洋灌區(qū)實施節(jié)水改造工程施工過程中,根據(jù)灌區(qū)渠道特點,主要應用現(xiàn)澆混凝土的渠道防滲技術(shù),經(jīng)過施工實踐和工程運行,取得了較好的效果?,F(xiàn)將主要技術(shù)經(jīng)驗總結(jié)如下。
由于渠道工程施工沿線長,交通不暢,在施工中根據(jù)工程具體情況,確定采用機械與人工相結(jié)合的施工方法,利用原有的簡易機耕路作為施工道路,對于場地內(nèi)不能通車的結(jié)合渠堤加固措施,加寬、培厚渠堤作為施工道路[1]。
渠道防滲工程施工前,要充分作好料場、拌和場等施工場地的選擇布置以及施工用電、用水和機具設備的準備工作。還應根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況,設置必要的排水設施,確保襯砌渠道符合施工要求。
(1)首先根據(jù)渠道的設計坡降和斷面要求,用測量儀器進行精確放樣,對渠道邊的雜草、淤泥、樹根、有機腐殖土全部徹底挖除。開挖時嚴格控制渠道防滲斷面尺寸和高程,做到準確開挖,嚴禁欠挖或超挖,使整個渠道斷面平整、順直、基面無凹凸現(xiàn)象。施工開挖的棄土要求堆置在渠道兩側(cè)以外低洼位置,以免山洪將泥土帶入渠道,造成淤積。
(2)對渠道基面的凹凸現(xiàn)象,應采用人工夯實的方法進行局部填筑補齊,對開挖施工中遇到的松散土還應進行夯實處理。
(3)對渠道內(nèi)的淤積土或含水量較大的基土時,應采取排水、翻曬等方法,使基土風干,直到填筑基面符合設計要求[2]。
(1)水泥。砼渠道所用水泥應符合《水工混凝土施工規(guī)范》SL677-2014的有關(guān)規(guī)定,本工程采用標號為42.5 的普通硅酸鹽水泥,考慮到不同廠家水泥的色澤不同,本工程只采用一個廠家的水泥。同時,施工現(xiàn)場要求將水泥堆放在干燥、通風良好、防風雨、防潮濕的棚內(nèi),以保證水泥不硬化變質(zhì),并按進場的先后順序先存先用。
(2)砂?,F(xiàn)澆砼所用的砂為中砂,本工程地處長溪河邊,選擇級配良好、質(zhì)地堅硬、顆粒潔凈的天然河砂為好。
(3)碎石?,F(xiàn)澆砼所用碎石粒徑為1~4cm。選用質(zhì)地堅硬、清潔、級配良好的碎石。
(4)拌制和養(yǎng)護混凝土用水。應采用潔凈水,污水和沼澤水不得使用。
(5)砼配合比選擇。現(xiàn)澆砼的配合比應滿足強度、耐久性及和易性要求,并要求最大限度地節(jié)約水泥,降低成本。本工程砼設計強度標號為C15,厚度8cm。砼配合比根據(jù)有關(guān)定額確定為:每立方米砼需水泥277kg、砂792kg、碎石1362kg、水176kg。
在開始混凝土施工之前,需事先對土渠進行灑水,以達到濕潤目的,于巖石渠基進行混凝土澆筑,或在早期混凝土結(jié)合施工時,做好對基巖、早期混凝土的鑿毛與洗刷處理,之后鋪上1~2cm 厚度的砂漿。一些渠道存在特殊設計要求,還需進行防滲土工膜的鋪設。
在渠底板澆筑過程中,如果為單數(shù)塊,周圍均為立側(cè)板,則需采用木樁進行固定,如果需要澆筑的為雙數(shù)塊,則需在縱向側(cè)架立板,橫向則與已澆筑塊緊靠在一起,后立中部壓粱,下端則采用腳蹬鉤進行固定,中部、上部均采用固定釬進行固定處理,在澆筑雙數(shù)塊時,先把兩側(cè)縫子板立好,然后再立好中間壓粱。不管澆筑的是單數(shù)塊還是雙數(shù)塊,在插搗時都要先安裝倉板,然后采用對頭木楔進行固定。為了拆卸方便,所使用的縫子板都要事先進行泡水處理。為了避免粘模,需要在所有與混凝土表面接觸的模板涂刷一層廢機油[3]。
在交通等因素的限制下,在渠道運輸過程中一般需要用人工、手力的方法進行送料入倉,因此運輸時必須確?;炷敛怀跄?,同時水、料之間不可分離,水料不能漏漿,并且不能存在嚴重的混凝土泌水現(xiàn)象。如果運輸距離過遠,會有砂漿、石子之間分離的情況,此時可采用人工的方式對混凝土進行再次攪均,攪拌過程中需盡量均勻一些,以避免混凝土澆筑之前出現(xiàn)初凝、水料漏漿或分離等現(xiàn)象。
砼澆筑前,必須作好發(fā)電機、拌和機、斗車、振動器等設備及工具的到位;水、電、機械設備試運行正常;場地、道路平整;人員到位后才能進行砼現(xiàn)澆施工。
砼澆筑方法應先邊坡后渠底,最后澆筑壓沿。由于本渠道斷面較小,渠坡、渠底和壓沿澆筑按一定的方向連續(xù)進行。同一塊砼板澆筑不宜間歇,如因機械故障等原因間歇,時間不宜超過90min。具體澆筑工序如下:
(1)澆筑開始前應在削坡后的渠床上安放模板并固定伸縮縫,伸縮縫間距5m。如果渠床干燥起土應首先灑水濕潤,以避免澆筑好的砼板因水分過度流失表面出現(xiàn)細裂紋;在巖石渠道上澆筑混凝土,或需要與早期混凝土結(jié)合時,應將基巖或早期混凝土鑿毛、刷凈后,再進行現(xiàn)澆施工。
(2)如現(xiàn)場交通條件許可,澆筑用砼盡量采用機械拌和,攪拌機容積一般為0.4m3,拌和好的砼須用斗車及時運往澆筑現(xiàn)場。現(xiàn)場施工人員應嚴格控制保證砼標號不低于C15,保證水泥用量[4]。
(3)砼運到澆筑現(xiàn)場后應及時流槽入倉,人工平倉,采用插入式振動器振搗。振動器振動順序應從下往上單方向振動,嚴禁過振、漏振。采用插入式振搗器搗固時,振搗器插入混凝土要快插、慢撥,并插入下層混凝土5cm 左右,以免遺留孔洞。對于邊角部位,應輔以人工搗固。人工搗固時,應定人、定工具,并明確工作范圍和職責,搗固程度以混凝土不再下沉、表面出漿為止。
如果采用倉板澆筑施工,則澆筑完成后需要將壓梁、倉板拆除,再將表面平整處理好,即可開始收面。而不采用倉板澆筑施工的,則在完成振搗施工后即可進行收面。首先,需要采用30~50cm 長度的長木抹粗抹,表面平整后稍停,然后利用小鐵抹進行一遍細抹,當大量水分都蒸發(fā)之后,再使用小鐵抹進行一次壓抹,一直到表面密實、光滑為止。必須確保表面光滑、平整,不存在外露石子,不存在蜂窩麻面,此時才能達到收面要求。一般需要在混凝土澆筑結(jié)束后,立即進行原漿收面,注意不可再另加漿。
大量施工實踐證明,按照加砂漿的方法施工,往往會由于與原漿配比差異而結(jié)合不佳,尤其是冬季施工,如果受凍,極易造成表面脫落問題的發(fā)生,不僅費料費工,同時對工程也無好意義可言。把渠道襯砌混凝土收面的操作做好,不僅可以使糙率顯著下降,同時過水能力也會顯著提升,從而增強其防滲效果,可有效幫助渠道延長其使用時間。
當壓梁、倉板澆筑工作完成后,即可進行拆除施工。最好是在側(cè)板混凝土初凝之后再進行拆卸,縫子板一般需在2~3d 方可拆除。拆模過程中務必要小心謹慎,絕對不能擾動到混凝土的整體結(jié)構(gòu)。在縫子板拆除施工時,需先把松動一端略微的撬起來,再用木榔頭按照板背部進行敲打,當完全松動之后,再于另外一端將其撬起,這樣的操作不容易損壞板子,并且還能確??p壁的完整性。當拆除所有模板后,再進行整修,將附著物拆除后,平放好保管。
在混凝土澆筑施工完成后,隔一段時間后拆除模板,混凝土即可凝固。施工管理可分成混凝土澆筑前的管理、混凝土支護管理以及混凝土養(yǎng)護。
在渠道工程建設中,為了確保工程的整體施工質(zhì)量,一般需要加強對混凝土材料、配合比等內(nèi)容進行嚴格檢查,通常每天都要對混凝土的組成材料質(zhì)量進行檢查,如果檢查過程中發(fā)現(xiàn)材料的品質(zhì)出現(xiàn)了比較大的變化,則應該對材料進行更換,或者對混凝土配合比進行調(diào)整,注意嚴格控制好混凝土配合比,絕對不可在拌合過程中加水。另外,還要對各重點防滲環(huán)節(jié)實施嚴格管理,尤其是模板拐彎處、鋼筋交叉點等問題,需在混凝土澆筑之前即加強管理,以避免有關(guān)問題的出現(xiàn)[5]。
當模板拆除完成后,混凝土形狀可能會出現(xiàn)一些差別,因此施工技術(shù)人員需在施工操作完成后嚴格檢查主要防滲點,并且對是否存在混凝土澆筑不合格問題進行大面積排查,以便及時發(fā)現(xiàn)問題、及時補救,避免后期有更大損失發(fā)生。與此同時,對于一些重要的工程和工作量比較大的區(qū)域,都要提前把支護工作做好,以防止由于后期使用異常而導致這些區(qū)域有工程問題發(fā)生。
在正常氣溫下,混凝土澆筑初凝后(一般為12h 后),即應開始進行灑水養(yǎng)護和覆蓋,本工程使用的是普通硅酸鹽水泥,養(yǎng)護時間一般為10~14d。養(yǎng)護過程中應勤灑水,經(jīng)常保持混凝土表面處于濕潤狀態(tài)。
混凝土養(yǎng)護是保證和提高混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),尤其是現(xiàn)澆混凝土板,其結(jié)構(gòu)較薄,外露面較大,水份吸收和蒸發(fā)較快,養(yǎng)護工作尤為重要,故應確定專人負責,以確保工程質(zhì)量。
在本溪洋灌區(qū)節(jié)水改造工程的施工實踐中,采用現(xiàn)澆混凝土防滲技術(shù),雖然一次性投資較大,但經(jīng)近年的運行觀察,渠道防滲效果好,滲漏損失較小,流速較快,水的利用率較高,且施工簡單易行,使用壽命較長,總體經(jīng)濟效益較好,值得在同類工程中推廣應用。