李艷玲
(臨汾市汾西水利管理局,臨汾041000)
七一渠是臨汾市汾西灌區(qū)的主要干渠之一,為清洪兩用渠道。由于渠道引用的汾河水含泥沙量大,造成渠內(nèi)淤積嚴重,輸水流量不足。為此,在2009年灌區(qū)節(jié)水續(xù)建配套工程中,我們選擇500 m渠道作為施工試驗段,將原梯形砌石斷面渠道改為弧腳梯形混凝土襯砌形式。從一年來的運用效果來看,改建后渠底兩側(cè)與邊坡下半部形成的淤積物大大減少,降低了清淤費用,提高了水的利用率。
本次施工選擇七一渠500 m渠道作為試驗段。水力要素:梯形弧腳渠道渠深2 800 mm,上口寬12 400 mm,渠底直線段長2 486 mm,斜直段長4 441 mm,連接弧半徑2 500 mm,弧長1 470 mm,圓心角34°,渠道內(nèi)邊坡1:1.5,混凝土襯砌厚度100 mm,渠道縱坡1/3 000,糙率n=0.015。施工中沿軸向每間隔8 m設(shè)一道橫向伸縮逢,弧線與斜直段交界處各設(shè)一道縱向瀝青板伸縮縫,混凝土底部鋪設(shè)100 g/cm2二布一膜土工布防水。
2.1.1 土模
為保證工程質(zhì)量達到設(shè)計要求,防止在運行過程中發(fā)生沉陷、滲漏和變形,建基面分兩步施工:1)機械施工:先用機械將渠內(nèi)淤泥、舊砌體、腐殖土清除、拉運后,技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計圖紙進行施工放樣。小型挖掘機開挖,人工配合,超挖欠補,按先坡面后渠底的順序?qū)υM行全斷面機械式削坡整坡。坡面補欠采用開蹬分層邦坡,機械夯打而成。渠底開挖后回填河卵石、壓實。施工中須預(yù)留100 mm作為建基面保護層進行人工整修。2)人工整修:機械開挖完工后,按設(shè)計尺寸采用固定土模線進行整模,施工人員要隨時檢查,嚴防超挖或欠挖,若發(fā)現(xiàn)超挖或土模成型后低于設(shè)計尺寸時,用混凝土墊層或磚補平。土模層是混凝土防滲渠的建基面,應(yīng)認真夯實壓實度達到95%以上。
2.1.2 土工膜
土模修整完成后,即可鋪設(shè)土工膜。分兩步進行:1)渠底:沿渠道縱向兩邊各預(yù)留300 mm與坡面土工膜搭接。2)坡面:渠底襯砌完工后坡面澆筑開始時鋪設(shè)。平行于渠道軸向先從一側(cè)開始連續(xù)進行,坡面高出設(shè)計水位300 mm,要有一定松弛度且緊貼土模,與混凝土澆筑速度相匹配,以免裸露時間過長,受日曬或人為破壞。做到鋪設(shè)平整無扭斜現(xiàn)象。局部有折皺時,可用人工對整幅土工膜拖拽調(diào)整。
2.2.1 模具加工
襯砌斷面由渠底直線段、邊坡斜直段和弧線連接段三部分組合而成。制作時,先把10#槽鋼按設(shè)計尺寸要求切割,弧線段采用畫弧、受熱、彎曲等工藝加工成型后與直線段焊接成一體,作為底模型,磨平焊縫。彎曲焊接時在平臺上固定,防止變形。
2.2.2 底板混凝土襯砌
先根據(jù)設(shè)計尺寸沿渠道軸向在土工膜上支設(shè)底板模具,間隔4 m,弧腳兩側(cè)用兩根6 m長的10#槽鋼固定,弧腳與梯形土模漸變處的空隙用磚來填補,防止混凝土在振搗過程中漏漿,待混凝土初凝后再去掉磚模?;炷寥雮}后人工進行平倉,將混凝土平攤至弧段與斜直段銜接位置時,啟動平板振搗器開始振搗,振搗兩遍后,人工用滾筒在橫向軌道上來回推拉(滾筒為長4.5 m,直徑5.4 cm的鋼管內(nèi)注鐵砂兩端封死,以增加滾筒的自重),同時應(yīng)認真補平缺料部位,弧腳與梯形土模漸變處全部用混凝土澆筑,使底板混凝土飽滿密實,弧線順直光滑,表面平整。襯砌應(yīng)從渠底一端開始連續(xù)進行。
2.2.3 邊坡混凝土襯砌
邊坡混凝土采用滑模機襯砌,澆筑前在已鋪好的土工膜上每隔4 m支設(shè)一根槽鋼,利用已凝固并達到設(shè)計強度的底板作為操作平臺安放滑膜襯砌機,通過頂桿兩側(cè)大臂支于渠頂適當(dāng)位置,將滑模機放在滑道上,機具安放就位后,開始給滑板中添加混凝土,啟動滑模機,滑模機將沿著軌道均勻上升,在上升過程中要連續(xù)向滑板內(nèi)填料,填料時注意混凝土的盈虧量,以剛好沒過振齒為宜,以免發(fā)生余料和虧料,造成局部不平,振過一遍后,對混凝土板進行修整。反復(fù)提升兩次,使混凝土板飽滿密實,表面平整。邊坡混凝土襯砌采用間隔跳倉,分一序板和二序板,即沿渠道軸線等距離劃分并編號,先從渠道一側(cè)開始,另一側(cè)倒著返回,先施工 1、3、5、7、9……作為一序,再回頭施工2、4、6、8……為二序。二序施工是利用已凝固并達到強度80%的一序板作為二序板的邊滑模進行襯砌施工。
2.2.4 原漿收面
經(jīng)振搗倉內(nèi)的混凝土面平整度較好,無需再次找平。約2 h后,混凝土表面水分稍散,可用木抹子將原漿打平,表面不存在松動大粒徑碎石即可。待混凝土初凝之后再用鐵抹子人工壓光。
2.2.5 成品養(yǎng)護
根據(jù)環(huán)境溫度選擇養(yǎng)護方法,正確控制養(yǎng)護時間、次數(shù)、灑水量,當(dāng)日均氣溫低于5℃時可采取蓋秸桿、稻草、鋪草席、塑料薄膜、覆土等措施。
滑模襯砌機由電動機、卷揚機、定滑輪、牽引繩索、滑模板、方鋼、振動齒、大臂、頂桿、操作臺組成?;鍖?00 mm,上口與平板成45°角的漏斗作為填料口,平板前方焊1根40 mm×40 mm方鋼,方鋼下焊有振齒,振齒與振齒間隔100 mm。工作原理是電機啟動后,通過對滑輪產(chǎn)生的振動力傳遞給振齒,使振齒與滑輪產(chǎn)生共振,使混凝土達到密實效果。
本次施工完成混凝土襯砌弧腳梯形渠道500 m,從外觀質(zhì)量、密實性及混凝土的強度等方面檢測,均能滿足設(shè)計及施工規(guī)范要求,糙率小,挾泥沙能力增強。用滑模襯砌機施工省去了大量模板,提高了施工進度,節(jié)省了投資。采用原漿收面,使面層與混凝土溶為一體,提高了混凝土整體質(zhì)量。每公里渠道節(jié)約施工費用2~3萬元,運行中每年可節(jié)約清淤費35萬元。渠道質(zhì)量得到保障,節(jié)水節(jié)資明顯。說明梯形弧腳混凝土襯砌渠道施工技術(shù)已成熟,可以推廣。在施工中還須不斷探索、改進,使此項技術(shù)更好地得到應(yīng)用。