大口径U型混凝土衬砌渠施工技术

　　夹马口灌区位于山西省运城地区临骑县境内，主要提取黄河水灌溉临骑峨嵋岭以南阶地，灌区主体工程建于1958年，自受益以来，为当地经济发展和人民群众生活水平的提高，发挥了巨大的作用。但由于灌区配套建设落后，同时本工程经过40多年的运行，工程的损坏、渠道沉陷和渗漏曰趋严重，更是由于提取的黄河水淤积过大，现有的梯型干渠过水流量不足，其挟沙能力较小，形成渠道淤积严重。通过设计人员精心计算，认真选择，后确定佳渠道断面为大口径U型渠断面，从计算结果表明比原梯形断面的挟沙能力提高了1.7~2.1倍。

　　1干渠设计情况工，渠道设计断面为渠深2.2m、口宽6.06m，其中下部弧段半径2m、上部直段边坡为1：1、混凝土厚度为10cm、纵坡为1/4000、糙率n=0.015沿渠纵向每隔4m设一横向伸缩缝，弧段与斜直段交接处设纵向沥青板伸缩缝，混凝土底部采用100g/的土工布铺设防水。按设计要求土方分两大步骤回填：，在清理后的老渠底部U型断面处全填全碾压；第二，斜直段部分采用开蹬打夯机夯实精削。U型断面先重点用户，后一般用户：对于一些停水影响较大的用户（诸如医院、学校、重点厂矿等）应优先并网，及早恢复供水，而对于停水影响较小的一般用户，可酌情延缓。

　　先易后难：对于施工难度较小的用户支线可提前并网，而对涉及其他一些问题：诸如管线位置、埋深等不详或受周围其他地下设施（如排水管、电缆等）妨碍，施工难度较大的支线，可集中到后一并突击解决。

　　5其他应注意的问题施工前要下达停水通知。通过电视、报纸等新闻媒介下达停水通知，通知要说明停水原因、停水范围和时间，保证用户提前贮水，争取广大用户的谅解和支持。

　　施工排水设备十分关键。并网施工前一般要将原管道内的水排空，方可进行打口或焊接等作业，如果原管道管径较大、管线较长，则所需排空水量就很可观，若排水设备性能不佳，则排水就会占用较长时间，将会直接影响施工进度。

　　施工用电要有保证。施工排水、管道焊接都离不开电源，施工中一旦停电，就会延误工期，因此事先应与有关部门取得联系，确保施工期间的正常供电，同时还应自备发电机组，以防万一。

　　注意清洁卫生，杜绝杂物进入管内，污染水质。

　　业，工程师。

　　王介民：大口径U型混凝土衬砌渠施工技术U型渠断面施工技术2.1U型断面土模施工为了保证质量达到设计要求，严防渠道在运行时沉陷和渗漏变形，将U型渠的土方回填分两步形成。步，在渠底弧段范围内清除表层腐殖土后，将边坡开成台阶，底部用机械碾压后进行全断面回填1m高；第二步，两侧坡面采用开蹬分层邦坡，机械夯打而成。土方回填到位后，按标准尺寸采用固定土模线架安放于设计位置进行人工开挖弧段和斜直段土模，随时检查严防超挖或欠挖，如果出现超挖情况必须采用草泥补填。土模层是防渗衬砌混凝土渠的基础，需认真碾压夯打，干容重必须达到设计要求的标准。

　　2.2防渗土工布铺设及混凝土的现浇工艺土工布的铺设及混凝土衬砌现浇，采用滑模间隔跳仓，分一序板和二序板分开进行。即：将渠道沿轴线等距离划分并编号，先横向施工编号为1、3、5、7、9一序的土工布铺设和混凝土浇筑，再回过头进行编号为2、4、68、10的二序土工布铺设和混凝土浇筑，利用己凝固并强度达到80的一序混凝土板上作为二序板的边模滑道进行混凝土浇筑，具体顺序见“顺序施工图”。

　　2.1.1土工布的铺设按照土工布的幅宽，先铺设序土工布，必须宽于混凝土的分块尺寸留出两边粘接尺寸（一般用粘接法留边10cm）铺设前根据渠道的坡长提前裁剪好备用。铺设土工布时从渠道一边向另一边横向铺设，土工布要求有一定的松弛度，并紧贴渠基土模，铺设速度应与混凝土浇筑速度相配合，以免土工布裸露时间过长日晒及人为的损坏。

　　2.1.2混凝土现浇衬砌施工2.1.2.1模具加工弧段和斜直段边模的加工。根据设计要求，按施工程序的需要，底部弧段和斜直段分两部分加工边模。弧段部分采用8mm厚的钢板画弧切割，上下用带钢弯制与弧板焊接而成“弧段边模加工图”见加工时在平台上固定焊接以防变形，在中间每隔50cm加设一块8mm厚的肋板；斜直部分段边模采用10槽钢在上部打孔与横担连接便可。

　　弧段边模加工图斜直段边模加工图双滚筒式振捣器加工。为了保证弧段混凝土的振捣密实度及表面平整度，经过有关人员认真研宄，将原平板振捣器完成振捣的工作，改为用自制的双滚筒式振捣器。

　　具体构造是用直径80mm的厚壁钢管两根，在两端中心安装丰20圆轴心，用40cmX12cm的10mm厚的钢板两块，打丰22的孔洞固定两个轴心，上部用10槽钢连接焊制，槽钢上中部安装振力900kg振幅为15cm的2.2kW「振捣器一台。为了保证槽钢的整体性和减少对振力的损耗，在槽钢上用20钢筋焊成加强梁架，提高滚筒式振捣器的振动效果。“双滚筒式振捣器加工图”见。

　　双滚筒式振捣器图山西水利科技号流量（m3/s）挟沙能力（kg/m3）备注L型梯型2. 587.99加大流量斜直段牵引式滑板模加工。渠道上部斜直段的混凝土浇筑采用卷扬机牵拉滑板模施工。滑板模宽60cm，选用8mm厚钢板及70mmX 70mm的角钢组焊而成，上口与平板形成45角的漏斗状作为填料进口，平板上设有操作平台，上部中间设吊环用钢丝绳与卷扬机连接。“滑板模组合机具图‘见。

　　渠底圆弧段混凝土现浇。先根据设计图断面在土工布上支设弧形槽钢边模及斜直段槽钢边模，作为振捣时的轨道。混凝土入仓后用人工进行平仓将混凝土平至弧段与直段衔接位置，起动双滚筒振捣器在边模轨道上来回拖运，振捣期间速度要慢而稳，振过一两遍后需认真补平缺料部位，使其混凝土饱满振捣密实表面平整。

　　斜直段边坡采用滑板模施工。首先将滑道边模与弧段边模连接固定，卷扬机在渠顶适当位置锚固就位，将滑板模放在滑道边模之上。机具就位安装好后，开始给滑模中填装混凝土，控制填装混凝土的高度，每次为滑板模的1/3用插入式振捣器认真振捣层振好后再提升滑板模，提升要缓慢均匀以防混凝土断裂。振捣上层时必须将棒头插入下层10cm左右，以防接茬处层间衔接不良混凝土的全面施工采取间隔跳仓，分为一序和二序板块浇筑，利用己凝固并有一定强度的一序板作为二序板的边模滑道，只在两块板之间放置2cm厚的伸缩缝模相隔，等混凝土浇筑到顶后轴出缝模即可。为了确保渠道表面光滑减少糙率。混凝土振捣完后用木抹子将原浆打平用铁抹子收光，如果原浆不足可加少量1：1.5水泥砂浆与原浆同时收光，保证面层与混凝土溶为一体。

　　3评价采用以上办法施工的大口径U型渠道，表面光滑，整体外观统一，渠道过水断面糙率小，运行中对黄河含泥砂高的水流挟沙能力比梯型渠高出1.7~2.1倍，按照黄委水科院公式计算如下：水深（m）；B水面宽度（m）U渠道流速（m/s）R水力半径（m）；g―重力加速度（m/s2）；w沉速（cm/s）（泥沙粒径在同一渠道的号内对梯型和U型两种断面形式进行挟沙能力计算，计算结果见表1.表1挟沙能力结果对比表从施工方面的费用和质量效果分析，用双滚筒式振捣器及滑板模施工省去了大量的固定钢模板，不但提高了施工进度，同时也采取了原浆收面工序，使混凝土衬砌的渠道表面光滑，收面与混凝土溶为一体提高了混凝土的整体质量。在施工方面每1km渠道节约施工费用5~8万元，在运行中夹马口20km多的渠道每年节约渠底清淤费用40余万元。按以上所介绍的情况渠道质量得到了保障，节水、节资都有了乐观的效果，说明大口径U型渠从设计到施工技术己经成熟，可以推广应用。

　　程师。