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摘要：由于水资源的短缺，国家近年加大了在农田水利工程施工过程中节水灌溉技术的应用，其中砼U型渠施工技术得到的迅速的应用推广，介绍了砼U型渠的特点及施工方法。
关键词：砼U型渠 农田水利 预制安装 现浇砼
近几年，国家加大了农田水利工程投资，推广先进的农田灌溉技术，从世行贷款、亚行贷款、农业综合开发、国家扶贫项目等多渠道多层次筹措资金，加大农田水利工程渠道建设，目的是减少灌溉输水量损失，提高灌溉用水的利用系数，从而缓解农业用水缺水的现状。
一、概述
1.灌区的基本情况
梁山县陈垓灌区，涉及杨营、黑虎庙2个乡镇42个行政村。灌溉规模为4.45万亩，现有衬砌渠道约61.385Km，（支渠33.294Km;斗渠约为28.091Km），配套渠道建筑物约560座。其中斗渠全部为砼U型渠结构，主要种植农作物为小麦、玉米。
2.砼U型渠的主要特点
从水力学角度看，U型断面最接近最优流水断面，同时砼U型渠能最大限度的减少输水过程中的渗漏，节约用水;施工过程中可以少占耕地、节省人工、机械等费用，从而减少工程投资。
防渗效果：砼U型渠道整体性强，防渗效果好，根据经验，未经衬砌的普通土渠其渠道输水利用系数一般为0.75-0.85之间，而采用砼U型渠，其输水利用系数可达到0.99，从而大大节约了灌溉用水量。
输水能力：砼U型渠道表面光滑、糙率小、流态好、输水能力强，渠道流速在1.2m/s左右，而相同比降的梯形土渠仅为0.6m/s。梯形土渠糙率值为0.025，砼U型渠道糙率值为0.013左右，使流速加快，输沙能力增强，避免了多泥沙引水渠道淤积问题。
二、砼U型渠的设计参数
1.结构设计
整个灌区的斗渠全部采用U型渠道，部分采用预制安装，部分采用衬砌机现浇法施工，为了防止热胀冷缩对渠道产生破坏，现浇渠道每隔5米设伸缩缝一条，伸缩缝宽度1cm。
2.混凝土材料要求
水泥采用普通硅酸盐水泥，强度不低于32.5R，碎石最大颗粒不超过U型渠道板厚的1/2，但也不能太小，否则，影响混凝土的强度，沙子采用中砂。
3.养护要求
现浇U型渠道由于在野外施工，战线长，洒水养护条件差，所以必须重视养护，养护的好坏，直接影响U型渠的施工质量。可以待混凝土初凝后，采用塑料薄膜进行覆盖养护。
三、砼U型渠的施工工艺
砼U型渠施工无论是预制安装还是现浇法施工，其施工步骤大体如下：
测量放样 表土剥离土方开挖 垫层浇筑 U型槽预制、安装或现浇 土方回填、压实
1.预制安装法
1.1砼U型渠预制
砼U型渠预制方法很多，以前多采用钢模板，小型振动棒振捣的施工方法，但预制完成后，需要养护大概7天左右才能拆模，在实际施工中需要大量的钢模板，施工不经济，施工成本加大。目前大多采用U型渠专用预制机械施工的方法，采用机械一次压制成型，辅以表面振动，可立即脱模成型，养护7天即可运输至施工工地进行安装，节约了大量的钢模板，在农田水利工程施工中大量采用。关键是在预制U型渠的时要严格控制砼的配合比、材料质量、水灰比及压制时的压力。在该工程中，将U型渠做成2个半块进行预制，这样能减少变形，便于运输，减少了运输及安装过程的破损率，同时大大减轻了每块的质量，便于工人进行安装施工，可提高安装速度。
1.2砼U型渠的安装
U型渠的安装一般从下游开始，逐渐向上游安装，每块U型板应紧贴于土体之上，使其受力均匀。在开挖压实好的沟槽内每隔50m树立一块，校正好方向和高程，然后两边口挂线，安装时两边的预制块分别按挂线安装整齐，相邻两块之间留2cm左右的缝隙，以备勾缝，同时也好校正高程和轴线，然后回填土，注意回填土不能含有土块杂物等，回填土要密实。铺设后待7天左右，U型渠已基本沉降稳定，再进行二次校正。校正完成，符合设计标准后，清理U型渠接缝处的泥土，用水泥砂浆灌灌缝，灌缝一定要平顺、饱满、密实，使其稳固，不漏水，然后按设计要求进行压顶施工。
U型槽安装关键点是接缝的处理，接缝处采用M30砂浆勾缝，勾缝要密实、饱满，这样确保整个渠道完整性，不漏水渗水。另外，施工缝尽量设计到伸缩缝处，这样能够一举两得。
2.现浇法施工
采用U型衬砌机衬砌渠道，衬砌机设有U型导向滑膜、进料口、中间安装振动设备，并配备一台1t倒链牵引，固定安装在渠道施工段前方50m左右的地方（应满足一个工作班的施工进度），中间用钢丝绳与衬砌机连接，拉动衬砌机匀速前行。衬砌前如果渠床干燥起土，应先洒水湿润，以避免浇筑好的混凝土板因水分过度流失表面出现细裂纹。衬砌机工作时，人工配合连续向进料口装入拌和好的混凝土，振动设备同时工作，渠道衬砌断面一次成型。根据施工现场情况确定衬砌机前进速度，以确保衬砌质量，同时在渠旁边准备好铁皮若干张，堆放混凝土以保证混凝土纯度，也可避免混凝土的流失浪费。
衬砌机过后，对已衬砌的渠道表面要进行人工压光收面，收面工作要求做到表面平整光滑，无石子外漏，无蜂窝麻面。至少收3遍，达到密实、平整、光滑的要求。如果局部出现少浆，蜂窝，麻面，可以拌和高标号砂浆局部裹浆，用木模捣匀后再用钢模压光。
混凝土浇筑后18h～24h即应进行养护。养护采用洒水和地膜覆盖配合使用的方法，先在混凝土表面洒水，再覆蓋地膜，再洒水，如此反复始终保持混凝土表面湿润状态。如果温度过高，还应采用草帘覆盖，避免阳光直晒并随时保证草帘湿润。 2.1现浇法施工中应注意的问题
一是填方渠道填筑土方的密实程度至关重要，不密实则易在滑模衬砌浇筑振动成型过程中混凝土难以密实光滑，特别是土膜变型过大不能很好的支承混凝土渠壁，渠壁显现或隐蔽存在纵向裂缝（一般均在直壁与切点部位）。对精修土模工人进行培训并且要专人修模。土模模具要与U型衬砌机机头配套。其上要配备水平尺和中线吊锤，以达到控制高程和渠道轴线要求。
二是混凝土浇筑前根据现场情况选定U型衬砌机，滑道地锚要牢固，经常维护和检查机械，保证机械无故障。要求专人操作，专人上料。混凝土要连续浇筑，渠道断面一次成型，衬砌机行驶过程中，要注意清理渠道内土方和渠岸上的杂物，防止掺入混凝土内，影响工程质量。收面要及时，并由专人负责。收到伸缩缝处时，要刨开加板条，初凝后取出板条。
三是严控砼配合比。砼的坍落度 控制在1-3cm，低温季节或渠床面较湿润时，坍落度宜适当减小;高温季节或渠床面较干燥时，宜适当增大。
四是砼的运输必须做到随拌、随运、随用的要求。根据U型渠道施工的不同条件的要求，可用手推车、架子车、翻斗车等。如在运输途中发生较轻的砼分离现象，到浇筑地点再人工拌和一次。
五是为确衬砌保质量，衬砌机前进速度一般控制在0.50-0.80m/min，同时在渠边准备2m×3m的铁皮3～4张，作为放置砼的垫板，防止土、杂物等污染砼。
实际操作过程中，现浇法比预制法更好控制线形和质量。
四、总结和建议
砼U型渠具有整体性好、施工速度快、使用寿命长等优点，便于管理且易被周围群众接受，是提高渠道水利用系数，节约用水的重要途径。
在实际施工过程中，砼U型渠采用预制安装法施工，施工速度快，砼板的厚度，尺寸更容易得到控制，在以后运行管理中有个别块损坏后，也容易修复。而现浇法施工，由于是在土模上直接浇筑，土模的质量对砼板厚度的影响极大，施工过程中由于振动的影响，土模边缘的松散土体往往滑落到土模底部，不及时清理，造成U型渠底部切点处砼厚度达不到标准要求，形成质量隐患点，U型渠裂缝往往也是在这个部位，使用过程中损坏，也难以修理。因此，建议在以后的推广过程中，采用预制安装法施工更为简便，也更能保证使用寿命。
参考文献
[1] 李宗尧：节水灌溉技术，中国水利水电出版社。
[2]李安国：我国渠道防渗工程技术，防渗技术，2000（1）：1-4，16
威海水利工程集團有限公司
关键词：砼U型渠 农田水利 预制安装 现浇砼
近几年，国家加大了农田水利工程投资，推广先进的农田灌溉技术，从世行贷款、亚行贷款、农业综合开发、国家扶贫项目等多渠道多层次筹措资金，加大农田水利工程渠道建设，目的是减少灌溉输水量损失，提高灌溉用水的利用系数，从而缓解农业用水缺水的现状。
一、概述
1.灌区的基本情况
梁山县陈垓灌区，涉及杨营、黑虎庙2个乡镇42个行政村。灌溉规模为4.45万亩，现有衬砌渠道约61.385Km，（支渠33.294Km;斗渠约为28.091Km），配套渠道建筑物约560座。其中斗渠全部为砼U型渠结构，主要种植农作物为小麦、玉米。
2.砼U型渠的主要特点
从水力学角度看，U型断面最接近最优流水断面，同时砼U型渠能最大限度的减少输水过程中的渗漏，节约用水;施工过程中可以少占耕地、节省人工、机械等费用，从而减少工程投资。
防渗效果：砼U型渠道整体性强，防渗效果好，根据经验，未经衬砌的普通土渠其渠道输水利用系数一般为0.75-0.85之间，而采用砼U型渠，其输水利用系数可达到0.99，从而大大节约了灌溉用水量。
输水能力：砼U型渠道表面光滑、糙率小、流态好、输水能力强，渠道流速在1.2m/s左右，而相同比降的梯形土渠仅为0.6m/s。梯形土渠糙率值为0.025，砼U型渠道糙率值为0.013左右，使流速加快，输沙能力增强，避免了多泥沙引水渠道淤积问题。
二、砼U型渠的设计参数
1.结构设计
整个灌区的斗渠全部采用U型渠道，部分采用预制安装，部分采用衬砌机现浇法施工，为了防止热胀冷缩对渠道产生破坏，现浇渠道每隔5米设伸缩缝一条，伸缩缝宽度1cm。
2.混凝土材料要求
水泥采用普通硅酸盐水泥，强度不低于32.5R，碎石最大颗粒不超过U型渠道板厚的1/2，但也不能太小，否则，影响混凝土的强度，沙子采用中砂。
3.养护要求
现浇U型渠道由于在野外施工，战线长，洒水养护条件差，所以必须重视养护，养护的好坏，直接影响U型渠的施工质量。可以待混凝土初凝后，采用塑料薄膜进行覆盖养护。
三、砼U型渠的施工工艺
砼U型渠施工无论是预制安装还是现浇法施工，其施工步骤大体如下：
测量放样 表土剥离土方开挖 垫层浇筑 U型槽预制、安装或现浇 土方回填、压实
1.预制安装法
1.1砼U型渠预制
砼U型渠预制方法很多，以前多采用钢模板，小型振动棒振捣的施工方法，但预制完成后，需要养护大概7天左右才能拆模，在实际施工中需要大量的钢模板，施工不经济，施工成本加大。目前大多采用U型渠专用预制机械施工的方法，采用机械一次压制成型，辅以表面振动，可立即脱模成型，养护7天即可运输至施工工地进行安装，节约了大量的钢模板，在农田水利工程施工中大量采用。关键是在预制U型渠的时要严格控制砼的配合比、材料质量、水灰比及压制时的压力。在该工程中，将U型渠做成2个半块进行预制，这样能减少变形，便于运输，减少了运输及安装过程的破损率，同时大大减轻了每块的质量，便于工人进行安装施工，可提高安装速度。
1.2砼U型渠的安装
U型渠的安装一般从下游开始，逐渐向上游安装，每块U型板应紧贴于土体之上，使其受力均匀。在开挖压实好的沟槽内每隔50m树立一块，校正好方向和高程，然后两边口挂线，安装时两边的预制块分别按挂线安装整齐，相邻两块之间留2cm左右的缝隙，以备勾缝，同时也好校正高程和轴线，然后回填土，注意回填土不能含有土块杂物等，回填土要密实。铺设后待7天左右，U型渠已基本沉降稳定，再进行二次校正。校正完成，符合设计标准后，清理U型渠接缝处的泥土，用水泥砂浆灌灌缝，灌缝一定要平顺、饱满、密实，使其稳固，不漏水，然后按设计要求进行压顶施工。
U型槽安装关键点是接缝的处理，接缝处采用M30砂浆勾缝，勾缝要密实、饱满，这样确保整个渠道完整性，不漏水渗水。另外，施工缝尽量设计到伸缩缝处，这样能够一举两得。
2.现浇法施工
采用U型衬砌机衬砌渠道，衬砌机设有U型导向滑膜、进料口、中间安装振动设备，并配备一台1t倒链牵引，固定安装在渠道施工段前方50m左右的地方（应满足一个工作班的施工进度），中间用钢丝绳与衬砌机连接，拉动衬砌机匀速前行。衬砌前如果渠床干燥起土，应先洒水湿润，以避免浇筑好的混凝土板因水分过度流失表面出现细裂纹。衬砌机工作时，人工配合连续向进料口装入拌和好的混凝土，振动设备同时工作，渠道衬砌断面一次成型。根据施工现场情况确定衬砌机前进速度，以确保衬砌质量，同时在渠旁边准备好铁皮若干张，堆放混凝土以保证混凝土纯度，也可避免混凝土的流失浪费。
衬砌机过后，对已衬砌的渠道表面要进行人工压光收面，收面工作要求做到表面平整光滑，无石子外漏，无蜂窝麻面。至少收3遍，达到密实、平整、光滑的要求。如果局部出现少浆，蜂窝，麻面，可以拌和高标号砂浆局部裹浆，用木模捣匀后再用钢模压光。
混凝土浇筑后18h～24h即应进行养护。养护采用洒水和地膜覆盖配合使用的方法，先在混凝土表面洒水，再覆蓋地膜，再洒水，如此反复始终保持混凝土表面湿润状态。如果温度过高，还应采用草帘覆盖，避免阳光直晒并随时保证草帘湿润。 2.1现浇法施工中应注意的问题
一是填方渠道填筑土方的密实程度至关重要，不密实则易在滑模衬砌浇筑振动成型过程中混凝土难以密实光滑，特别是土膜变型过大不能很好的支承混凝土渠壁，渠壁显现或隐蔽存在纵向裂缝（一般均在直壁与切点部位）。对精修土模工人进行培训并且要专人修模。土模模具要与U型衬砌机机头配套。其上要配备水平尺和中线吊锤，以达到控制高程和渠道轴线要求。
二是混凝土浇筑前根据现场情况选定U型衬砌机，滑道地锚要牢固，经常维护和检查机械，保证机械无故障。要求专人操作，专人上料。混凝土要连续浇筑，渠道断面一次成型，衬砌机行驶过程中，要注意清理渠道内土方和渠岸上的杂物，防止掺入混凝土内，影响工程质量。收面要及时，并由专人负责。收到伸缩缝处时，要刨开加板条，初凝后取出板条。
三是严控砼配合比。砼的坍落度 控制在1-3cm，低温季节或渠床面较湿润时，坍落度宜适当减小;高温季节或渠床面较干燥时，宜适当增大。
四是砼的运输必须做到随拌、随运、随用的要求。根据U型渠道施工的不同条件的要求，可用手推车、架子车、翻斗车等。如在运输途中发生较轻的砼分离现象，到浇筑地点再人工拌和一次。
五是为确衬砌保质量，衬砌机前进速度一般控制在0.50-0.80m/min，同时在渠边准备2m×3m的铁皮3～4张，作为放置砼的垫板，防止土、杂物等污染砼。
实际操作过程中，现浇法比预制法更好控制线形和质量。
四、总结和建议
砼U型渠具有整体性好、施工速度快、使用寿命长等优点，便于管理且易被周围群众接受，是提高渠道水利用系数，节约用水的重要途径。
在实际施工过程中，砼U型渠采用预制安装法施工，施工速度快，砼板的厚度，尺寸更容易得到控制，在以后运行管理中有个别块损坏后，也容易修复。而现浇法施工，由于是在土模上直接浇筑，土模的质量对砼板厚度的影响极大，施工过程中由于振动的影响，土模边缘的松散土体往往滑落到土模底部，不及时清理，造成U型渠底部切点处砼厚度达不到标准要求，形成质量隐患点，U型渠裂缝往往也是在这个部位，使用过程中损坏，也难以修理。因此，建议在以后的推广过程中，采用预制安装法施工更为简便，也更能保证使用寿命。
参考文献
[1] 李宗尧：节水灌溉技术，中国水利水电出版社。
[2]李安国：我国渠道防渗工程技术，防渗技术，2000（1）：1-4，16
威海水利工程集團有限公司