中小型现浇混凝土防渗渠道衬砌施工技术探讨

摘要:在水资源缺乏的地区,混凝土防渗渠道的特点显得尤为突出,要确保现浇混凝土防渗渠道的防渗效果和耐久性,除了正确合理的设计以外,必须严格提高施工技术水平,加强对混凝土的品质、配合比质量的波动以及混凝土的拌和运输、浇筑、养护等施工工艺的监督和管理。

目前,全社会大力推行节水灌溉的措施,渠道作为节水灌溉的重要组成部分,但渠道的防渗效果较差渗漏严重。根据调查发现,渠道渗漏的水量占渠系损失水量的绝大部分,一般的情况下占渠首引水水量的30%左右,在比较大的、灌溉设备较差的灌区和渠系防渗较差的地区可高达50%以上。渠系的水量损失不仅降低了渠系的水利用系数,减少了灌溉的面积,浪费了宝贵的水资源,而且有些地方会引起地下水位的上升,导致土地渍害。在受盐碱威胁的地区,会引起土壤的盐渍化。同时水量的损失会增加灌溉成本和农民的水费的负担,降低了灌溉的效率。为了减少渠道的水量的损失,提高渠系的水利用系数,一方面要加强渠系工程配套和维护,实行科学的调配,不断的提高渠系的管理水平。另一方面要采取防渗措施,减少渠道的渗漏水量。

关键词: 渠道 防渗 混凝土 施工

现在,在全国各地的引调水、农业节水灌溉工程建设中,由于混凝土防渗渠道具有良好的防渗效果,一般减少渗漏损失水量的85%以上,可以提高输水能力,减小渠道的断面尺寸和耐久性强的特点,是适用于不同的地形,气候和使用条件的大中小型渠道和农业节水灌溉工程建设中得到了广泛的应用。为了保证现浇混凝土防渗渠道效果和耐久性,除了正确合理的设计以外,必须严格提高施工技术水平,加强对混凝土的品质、配合比质量的波动以及混凝土的拌和运输、浇筑、养护等施工工艺的监督和管理,以保证施工质量,做到优质、经济、安全。下面结合自己的工作经历论述现浇梯形断面混凝土防渗渠道的各方面的工艺流程:施工准备、混凝土材料、混凝土配合比、混凝土的拌和和运输、混凝土的浇筑、养护及拆模等工艺流程及其质量控制。

1. 施工准备

1.施工准备

渠道防渗工程施工前,应进行详细的施工组织设计,充分做好料场和拌合场等施工工地的布置以及施工用电,用水,道路和机器设备的准备工作,应对试验和施工的设备进行检测和测试运行,如果不符合要求,应予以更换和调整。在施工条件极其艰苦,无实验仪器和设备的条件下,可以将试验委托有资质的实验机构进行。1.1
地基处理衬砌渠道多为新建渠道,根据不同的地形有的渠道需要开挖,有的渠道需要填方。挖方式渠道的基础比较坚硬,但其开挖面在开挖的过程中发生松动,在防渗体工程铺筑之前必须将其清理干净,然后回填,渠基整平、夯实。填方式渠道的基础比较松散,在衬砌前迎接和灌溉用水有意识的加大水位对渠道进行浸水预沉,但仍然难以达到衬砌所需的密实度的要求,必须进行夯实。对于改建渠道防渗,应尽早的停止放水并扒松渠基风干,然后根据实际情况回填新土并分层夯实。无论是新建渠道还是改建渠道在回填夯实前,必须将渠床内的淤泥、腐质土、垃圾及隐藏的砖石清理干净。1
. 2
模板工程模板是混凝土工程的重要辅助作业,其主要作用是对新浇混凝土起成型和支撑作用,同时还具有保护和改善混凝土表面质量的作用。根据制作材料,模板可分为木模板、钢模板、混凝土模板、钢筋混凝土预制模板。在中小型水利工程中一般使用木模板和钢模板。模板的安装必须按照设计图纸测量放样,对重要结构应多设控制点,以利于检查校核。模板要求拼装严密准确,不漏浆,表面平整,不产生过大变形。安装尺寸允许偏差值不得超过《水工混凝土施工规范》的规定。

渠道防渗工程施工前,应进行详细的施工组织设计,充分做好料场和拌合场等施工工地的布置以及施工用电,用水,道路和机器设备的准备工作,应对试验和施工的设备进行检测和测试运行,如果不符合要求,应予以更换和调整。在施工条件极其艰苦,无实验仪器和设备的条件下,可以将试验委托有资质的实验机构进行。还应做好永久性和必要的临时性的排水设施,确保混凝土衬砌的渠床符合施工要求和提供良好的施工的条件。

2. 混凝土材料

1.1地基处理

2.1
水的质量要求凡可以饮用的水均可用于拌制和养护混凝土。未经处理的工业废水
,污水及沼泽水不能使用,如果在极其缺水的艰苦条件下,也可以使用其它水如地表水、地下水或其它类型的水,但必须符合《水工混凝土施工规范》,方可使用。2.2
水泥的质量控制水泥品种较多,按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法,根据工程的具体情况合理选择与使用水泥,这样既可提高工程质量又能节约水泥。2.3
骨料的质量控制对混凝土用量很大的水利水电工程,砂、石骨料的需求量是很大的,骨料的质量好坏直接影响混凝土强度、水泥用量和混凝土要求,从而影响水工建筑物的质量和造价。为此,在水利水电工程施工中应统筹规划,认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量。

渠道防渗工程施工前,应对渠道进行施工放样,具体的放样尺寸应按照设计图纸要求进行。放样出渠道底脚线和渠口线共四条线,然后进行机械开挖或人工开挖,土方的开挖应提前进行,使得地基的土的水分在自然风干下尽量降低以增强土基的强度,减轻冬季冻胀的破坏。

美高梅手机官方网站,3. 混凝土配合比

衬砌渠道多为新建渠道,根据不同的地形有的渠道需要开挖,有的渠道需要填方。挖方式渠道的基础比较坚硬,但其开挖面在开挖的过程中发生松动,在防渗体工程铺筑之前必须将其清理干净,然后回填,渠基整平、夯实。填方式渠道的基础比较松散,在衬砌前迎接和灌溉用水有意识的加大水位对渠道进行浸水预沉,但仍然难以达到衬砌所需的密实度的要求,必须进行夯实。对于改建渠道防渗,应尽早的停止放水并扒松渠基风干,然后根据实际情况回填新土并分层夯实。无论是新建渠道还是改建渠道在回填夯实前,必须将渠床内的淤泥、腐质土、垃圾及隐藏的砖石清理干净。

混凝土施工配合比必须通过实验,满足设计技术指标和施工要求,并经审批后方可使用。混凝土施工配料必须经审核后签发,并严格按签发的混凝土施工配料单进行配料,严禁擅自更改。在施工配料中一旦出现漏配、少配或者错配,混凝土将不允许进仓。

为避免表面干燥和施工人为地因素的践踏及雨水的冲刷而造成的起尘和破坏,渠道削坡应在混凝土浇筑前一天进行,削坡时应严格控制高程和表面平整度,采用人工挂线精削。如果渠道开挖或回填与设计的误差较大时,可以采用多次修坡的方法。如果削坡过量时不能用浮土回填,应采用与现浇同标号的混凝土填充或者新土回填夯实。

4. 混凝土的拌和和运输

1 . 2模板工程

4.1
混凝土的拌和在混凝土的配合比确定的情况下,中小型的渠道的施工中,应按最佳配料顺序和拌和时间进行试验,经试验审核后,达到设计要求方可使用,配合比单、顺序、时间,一经确定不得擅自更改,已确保混凝土的质量。混凝土的拌和物应具有与施工条件相适应的和易性,在便于施工操作并能保证振捣密实的情况下,确定其坍落度的大小。可参照《水工混凝土施工规范》。4.2
混凝土的运输混凝土的运输是连接混凝土的拌和和浇筑的中间环节,必须做到随拌、随运、随用的要求。根据施工的不同条件的要求,可用手推车、架子车、翻斗车、自动卸料车等,但必须做到专车专用,运输设备严密、平滑、不漏浆,每次卸料时,应将所在混凝土卸净并随时清洗车厢。在运输过程中要求做到不初凝,不分离,不漏浆,无严重泌水,无过大的温度变化,能保证混凝土入仓的温度要求,道路要平顺,无太大的颠簸。

模板是混凝土工程的重要辅助作业,其主要作用是对新浇混凝土起成型和支撑作用,同时还具有保护和改善混凝土表面质量的作用。根据制作材料,模板可分为木模板、钢模板、混凝土模板、钢筋混凝土预制模板。在中小型水利工程中一般使用木模板和钢模板。在制作加工时模板的允许的偏差应符合表1-2-1的规定要求。模板的安装必须按照设计图纸测量放样,对重要结构应多设控制点,以利于检查校核。模板要求拼装严密准确,不漏浆,表面平整,不产生过大变形。现浇砼模板安装净距沿渠道纵向的允许偏差值为±10mm,沿宽度方向的允许偏差值为±30mm。安装尺寸允许偏差值不得超过《水工混凝土施工规范》的规定。

5. 混凝土的浇筑

2.混凝土材料

5.1
支模、施工缝处理模板的安装按照设计图纸测量放样,对重要结构应多设控制点,以利于检查校核,并应经常保持足够的固定设施,以防模板倾覆,模板必须支撑在稳固的地基上,并有足够的支撑,防止滑动。模板要求拼装严密准确,不漏浆,表面平整,不产生过大变形,安装尺寸允许偏差值不得超过《水工混凝土施工规范》的规定。施工缝系指浇筑块间临时的水平和垂直结合缝,也是新老混凝土的结合面。在新混凝土浇筑前,必须采用人工或高压水枪等机械设备将老混凝土表面含游离石灰的水泥膜清除,并使表层石子半露,形成有利于层间结合的麻面。对纵缝表面可不凿毛,但应冲洗干净,以利灌浆。施工缝凿毛或冲毛后,应用压力水冲洗,使其表面无碴、无尘,在结合面铺水泥浆或小级配混凝土,才能浇筑混凝土,确保施工缝结合良好。5.2
入仓铺料平仓与振捣入仓前,渠床干燥起土应首先洒水湿润,以避免浇筑好的砼板因水分过度流失表面出现细裂纹。混凝土衬砌渠道的施工时多采用按伸缩缝分块浇筑,渠底,渠坡一般采用跳仓浇筑。施工顺序应按设计要求和施工的方便操作来确定,通常是先渠底,后渠坡,最后压顶,优点是先浇的渠底衬砌板可为渠坡浇筑时的支承。平仓后振捣,严禁以振代替平,振捣时间混凝土粗骨料不在显著下沉,并开始泛浆为准,应避免欠振或过振,采用平面振捣器振捣时,则将混凝土按模板的高度全部铺满仓面,整平表面,即可开始振捣。施工人员分别站在渠顶和渠底,拉住平面振捣器的两端,接通电源,自下而上依次振捣,振捣器下行时,将振捣器抬离混凝土表面或关闭电源,停止振捣,且最好放在木板上或硬化的混凝土板上滑下。一般振捣两遍即可,第一遍为了振实,移动速度均匀而较慢,至表面泛浆为止。第二遍为了振平,速度可稍快。5.4
收面收面工作是浇筑的重要的工序,做好混凝土衬砌的收面工作,可以降低糙率,提高输水能力,增强防渗效果,延长使用年限。收面工作要求做到表面平整光滑,无石子外漏,无蜂窝麻面。收面应在浇筑完混凝土立即用原浆进行收面,不得另外抹砂浆收面,不得洒水收面。其工序是先用长木抹粗抹一遍,是表面平整,稍停,再用铁泥抹细抹一遍,最后待大量水分蒸发后,再用铁泥抹压抹一遍,直至达到密实,平整,光滑。5.
5养护混凝土的养护是保证和提高混凝土质量的重要环节,特别是混凝土衬砌结构壁薄,外露面积大的特点,养护工作尤为重要。必须专人负责。最常用的养护方法在混凝土的表面覆盖湿草帘、湿芦席。一般正常气温下,混凝土浇筑后6~18小时即可养护,根据实用水泥的不同和气温的不同养护的时间也不同,养护要勤洒水,始终保持混凝土表面湿润状态。此外,还在混凝土表面覆盖塑料薄膜,为混凝土提供保温、保湿的环境,从而使混凝土充分得到养护。

2.1水的质量要求

参考文献
[1]李亚杰主编.建筑材料.北京:中国水利水电出版社,2000.8[2]李安国等编著.渠道防渗工程技术.北京:中国水利水电出版社,1998

凡可以饮用的水均可用于拌制和养护混凝土。未经处理的工业废水
,污水及沼泽水不能使用,如果在极其缺水的艰苦条件下,也可以使用其它水如地表水、地下水或其它类型的水,但必须符合《水工混凝土施工规范》,方可使用。对钢筋混凝土及预应力混凝土工程不允许使用海水。拌制和养护混凝土用水还应符合表2-1-1要求。

2.2水泥的质量控制

水泥品种较多,按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法,根据工程的具体情况合理选择与使用水泥,这样既可提高工程质量又能节约水泥。

在施工过程中还应注意以下几点:

优先使用散装水泥。

运到工地的水泥,应按标明的品种、强度等级、生产厂家和出厂批号,分别储存到有明显标志的仓库中,不得混装。

水泥在运输和储存过程中应防水防潮,已受潮结块的水泥应经处理并检验合格方可使用。

水泥库房应有排水、通风措施,保持干燥。堆放袋装水泥时,应设防潮层,距地面、边墙至少30CM,堆放高度不得超过15袋,并留出运输通道。

先出厂的水泥先用。

应避免水泥的散失浪费,作好环境保护。

2.3骨料的质量控制

砂、石骨料是混凝土最基本的组成成分。对混凝土用量很大的水利水电工程,砂、石骨料的需求量是很大的,骨料的质量好坏直接影响混凝土强度、水泥用量和混凝土要求,从而影响水工建筑物的质量和造价。为此,在水利水电工程施工中应统筹规划,认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量。

2.3.1骨料料场选择

骨料料场的合理选择是保证骨料质量、促进工程进展的有力保障。其必须满足第一、渠道混凝土对骨料的各项质量要求,其储量力求满足各设计级配的需要,并有必要的富裕量。第二、主要料场应场地开阔,高程适宜,储量大,质量好。

2.3.2骨料的质量要求

骨料的质量要求包括:强度、抗冻、化学成分、颗粒形状、级配和杂质含量。骨料分为粗骨料和细骨料。

粗骨料质量要求:

粗骨料最大粒径:不应超过钢筋净距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。对少筋或无筋的混凝土结构
,应选用较大的粗骨料粒径。

在施工中,宜将粗骨料按粒径分成下列几种粒径组合:当最大粒径为40mm时,分成D20、D40两级;当最大粒径为80mm时,分成D20、D40、D80三级;当最大粒径为150(120)mm时,分成D20、D40、D80、D150(D120)四级;

应控制各级骨料的超、逊径含量。

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