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(shè)計(jì)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(shè)施配套不完善,造成水資源極不豐富,同時(shí)其有限的水資源又沒有得到充分有效的利用,影響了當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)及人民群眾生活的正常用水,必須通過實(shí)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(shí)施節(jié)水改造工程施工過程中,根據(jù)灌區(qū)渠道特點(diǎn),主要應(yīng)用現(xiàn)澆混凝土的渠道防滲技術(shù),經(jīng)過施工實(shí)踐和工程運(yùn)行,取得了較好的效果。現(xiàn)將主要技術(shù)經(jīng)驗(yàn)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(jī)械與人工相結(jié)合的施工方法,利用原有的簡易機(jī)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(jī)具設(shè)備的準(zhǔn)備工作。還應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況,設(shè)置必要的排水設(shè)施,確保襯砌渠道符合施工要求。
(1)首先根據(jù)渠道的設(shè)計(jì)坡降和斷面要求,用測量儀器進(jìn)行精確放樣,對渠道邊的雜草、淤泥、樹根、有機(jī)腐殖土全部徹底挖除。開挖時(shí)嚴(yán)格控制渠道防滲斷面尺寸和高程,做到準(zhǔn)確開挖,嚴(yán)禁欠挖或超挖,使整個(gè)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(yīng)采用人工夯實(shí)的方法進(jìn)行局部填筑補(bǔ)齊,對開挖施工中遇到的松散土還應(yīng)進(jìn)行夯實(shí)處理。
(3)對渠道內(nèi)的淤積土或含水量較大的基土?xí)r,應(yīng)采取排水、翻曬等方法,使基土風(fēng)干,直到填筑基面符合設(shè)計(jì)要求[2]。
(1)水泥。砼渠道所用水泥應(yīng)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(biāo)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(gè)廠家的水泥。同時(shí),施工現(xiàn)場要求將水泥堆放在干燥、通風(fēng)良好、防風(fēng)雨、防潮濕的棚內(nèi),以保證水泥不硬化變質(zhì),并按進(jìn)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(jiān)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(jiān)硬、清潔、級配良好的碎石。
(4)拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土用水。應(yīng)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(yīng)滿足強(qiáng)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(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)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(jìn)行灑水,以達(dá)到濕潤目的,于巖石渠基進(jìn)行混凝土澆筑,或在早期混凝土結(jié)合施工時(shí),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(shè)計(jì)要求,還需進(jìn)行防滲土工膜的鋪設(shè)。
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(jìn)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(jìn)行固定,中部、上部均采用固定釬進(jìn)行固定處理,在澆筑雙數(shù)塊時(shí),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(shí)都要先安裝倉板,然后采用對頭木楔進(jìn)行固定。為了拆卸方便,所使用的縫子板都要事先進(jìn)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(jī)油[3]。
在交通等因素的限制下,在渠道運(yùn)輸過程中一般需要用人工、手力的方法進(jìn)行送料入倉,因此運(yùn)輸時(shí)必須確?;炷敛怀跄?,同時(shí)水、料之間不可分離,水料不能漏漿,并且不能存在嚴(yán)重的混凝土泌水現(xiàn)象。如果運(yùn)輸距離過遠(yuǎn),會(huì)有砂漿、石子之間分離的情況,此時(shí)可采用人工的方式對混凝土進(jìn)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(jī)、拌和機(jī)、斗車、振動(dòng)器等設(shè)備及工具的到位;水、電、機(jī)械設(shè)備試運(yùn)行正常;場地、道路平整;人員到位后才能進(jìn)行砼現(xiàn)澆施工。
砼澆筑方法應(yīng)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(jìn)行。同一塊砼板澆筑不宜間歇,如因機(jī)械故障等原因間歇,時(shí)間不宜超過90min。具體澆筑工序如下:
(1)澆筑開始前應(yīng)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(yīng)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(xì)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(shí),應(yīng)將基巖或早期混凝土鑿毛、刷凈后,再進(jìn)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(jī)械拌和,攪拌機(jī)容積一般為0.4m3,拌和好的砼須用斗車及時(shí)運(yùn)往澆筑現(xiàn)場?,F(xiàn)場施工人員應(yīng)嚴(yán)格控制保證砼標(biāo)號不低于C15,保證水泥用量[4]。
(3)砼運(yùn)到澆筑現(xiàn)場后應(yīng)及時(shí)流槽入倉,人工平倉,采用插入式振動(dòng)器振搗。振動(dòng)器振動(dòng)順序應(yīng)從下往上單方向振動(dòng),嚴(yán)禁過振、漏振。采用插入式振搗器搗固時(shí),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(yīng)輔以人工搗固。人工搗固時(shí),應(yīng)定人、定工具,并明確工作范圍和職責(zé),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(jìn)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(jìn)行一遍細(xì)抹,當(dāng)大量水分都蒸發(fā)之后,再使用小鐵抹進(jìn)行一次壓抹,一直到表面密實(shí)、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(shí)才能達(dá)到收面要求。一般需要在混凝土澆筑結(jié)束后,立即進(jìn)行原漿收面,注意不可再另加漿。
大量施工實(shí)踐證明,按照加砂漿的方法施工,往往會(huì)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(fèi)料費(fèi)工,同時(shí)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(shí)過水能力也會(huì)顯著提升,從而增強(qiáng)其防滲效果,可有效幫助渠道延長其使用時(shí)間。
當(dāng)壓梁、倉板澆筑工作完成后,即可進(jìn)行拆除施工。最好是在側(cè)板混凝土初凝之后再進(jìn)行拆卸,縫子板一般需在2~3d 方可拆除。拆模過程中務(wù)必要小心謹(jǐn)慎,絕對不能擾動(dòng)到混凝土的整體結(jié)構(gòu)。在縫子板拆除施工時(shí),需先把松動(dòng)一端略微的撬起來,再用木榔頭按照板背部進(jìn)行敲打,當(dāng)完全松動(dòng)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(dāng)拆除所有模板后,再進(jìn)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(shí)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(hù)管理以及混凝土養(yǎng)護(hù)。
在渠道工程建設(shè)中,為了確保工程的整體施工質(zhì)量,一般需要加強(qiáng)對混凝土材料、配合比等內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格檢查,通常每天都要對混凝土的組成材料質(zhì)量進(jìn)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(yīng)該對材料進(jìn)行更換,或者對混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整,注意嚴(yán)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(diǎn)防滲環(huán)節(jié)實(shí)施嚴(yán)格管理,尤其是模板拐彎處、鋼筋交叉點(diǎn)等問題,需在混凝土澆筑之前即加強(qiáng)管理,以避免有關(guān)問題的出現(xiàn)[5]。
當(dāng)模板拆除完成后,混凝土形狀可能會(huì)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(yán)格檢查主要防滲點(diǎn),并且對是否存在混凝土澆筑不合格問題進(jìn)行大面積排查,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)補(bǔ)救,避免后期有更大損失發(fā)生。與此同時(shí),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(hù)工作做好,以防止由于后期使用異常而導(dǎo)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(yīng)開始進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)和覆蓋,本工程使用的是普通硅酸鹽水泥,養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般為10~14d。養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)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(hù)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(hù)工作尤為重要,故應(yīng)確定專人負(fù)責(zé),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(shí)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(yùn)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(jì)效益較好,值得在同類工程中推廣應(yīng)用。