论文部分内容阅读
【摘要】结合武嘉灌区工程实例，对U型渠道衬砌机的优缺点和改进方面进行了探讨，以便能在灌区田间工程建设中更好的应用该项技术。
【关键词】U型渠道；衬砌机；田间工程；应用
【Abstract】Wu Jia Irrigation engineering examples， strengths and weaknesses， and improvement of the U-shaped channel lining machine are discussed， in order to better Irrigation District Project Construction application of the technology.
【Key words】U-shaped channel；Lining machine；Field engineering；Application
1. 前言
（1）武嘉灌区是新中国成立后在黄河中下游建设的大型引黄灌区之一，设计灌溉面积36万亩，灌区始建于1958年，由于大引、大蓄，造成灌区次生盐碱化，1961年停止渠灌， 1975年重新恢复兴建，经多年建设，逐步形成“井渠结合”的灌溉网络和干、支、斗齐全的排水体系。由于灌区灌排设施多年运行，当时修建的田间工程至今已破烂不堪，甚至失去了应有的使用功能，急需对田间工程配套建设。
（2）2007年国家对灌区1万亩农田实施田间配套工程建设，设计渠道为梯形断面，由于渠道边坡太陡，砼衬砌无法用机械振捣，采用的主要方式是土方成型后，由人工摊铺砼并拍实压光，但是在施工过程中钻芯取样发现，砼下部存在有不密实部分。2011年度国家又对灌区2000亩农田实施高效节水建设，主要工程内容为斗农渠衬砌，为避免上次田间工程建设中出现的砼振捣不密实的问题，在此次工程建设中，经过多方考察论证，决定对斗农渠按U型渠道进行衬砌，工程于2012年3月1日开始施工，5月底完工，工程完成后各方面效果达到了技术要求。
2. U型砼渠道衬砌机的优缺点
2.1解决了砼振捣不密实的问题。由于U型砼渠道衬砌机自身带有振捣功能，可以边上料、边前行、边振捣，使所衬砌砼密实度有了很大提高。施工过程中观察及取芯监测，渠道断面基本不存在砼振捣不密实的问题，保证了砼的强度。
2.2外观质量好。由于用机械一次成型，再加上渠道砼成型后人工的适当修整，所成渠道口宽一致，表面平整光滑，口线顺直，从观感上给人很好的视觉感受。
2.3降低了劳动强度，节省了人力。机械一次成型与人工摊铺振捣成型相比省去人工摊铺拍实、压光等程序，效率大大提高，随着机械性能的改进，效果将会更明显。
2.4比预制U型砼构件施工方便。预制U型构件模具周转慢，需要大量的钢模具，特别是气温较低时周转更慢，施工进度不能满足要求，投资很大；此外预制构件长度一般为50～70cm，预制时占用场地面积大，运输安装时比较困难，预制和安装劳动强度大。而U型渠道衬砌机可很好解决这些问题。
3. U型砼渠道衬砌机需要解决的问题
（1）施工中发现，砼水灰比直接影响着工程施工质量，水灰比过小，会影响砼的密实度，水灰比过大时，成型渠道由于机械振动会坍塌。要避免此问题发生，应从两方面着手：一是根据运输距离设计调整水灰比到合适比例，并严格控制；二是U型渠道两侧平直段的倾斜度要适当，不能太陡。本次工程设计平直段边坡夹角200 ，但仍有坍塌现象，还需人工修整，因此在今后的实践中对边坡倾斜度需要进一步探讨。
（2）施工中由于小型U型渠道砼衬砌机是人工上料，劳动强度大，因此上料必须配备足够的人力，确保衬砌机连续作业，这样可提高工效且对质量保证有更多的好处。晚上或中午停机时，要尽量停在桥涵等建筑物的位置以减少施工缝。此外还要确保渠道土方密实，土渠成型标准，机械前行时注意保持渠道两口沿水平，如有不平及时调整。
4. U型砼渠道衬砌机的衬砌效果评价
4.1结构受力条件和耐久性好。梯形渠道砼衬砌板主要靠板后土方支撑，如果土方稍有不实，衬砌砼板很快就会坍塌、损坏。U型渠道是一个反拱式结构，其结构内在受力条件好，机械衬砌密实度高，抗冻融能力强，不易破坏。
4.2U型渠道水流条件好。和梯形渠道相比，U型渠道在同样过水能力的情况下湿周较小，比梯形渠道减少10%左右，因此流速较高，能有效避免或减少泥沙淤积，在含沙量大的灌区尤其是引黄灌区更为实用。
4.3U型渠道节省投资，维修养护费用少。同样的输水能力情况下U型渠道和梯形渠道相比横断面长度减少10%左右，砼用量、土方工程可相应节约，且衬砌机一次购买，可长期使用，因此投资较节省。由于渠道泥沙淤积少，能有效减少渠道清淤费用，降低管理难度。
4.4U型渠道占地少。经过对比分析，同样的输水能力U型渠道占地将减少30～40cm宽，每10Km的衬砌渠道减少占地约5～6亩，可有效节约耕地，效益十分显著。
【关键词】U型渠道；衬砌机；田间工程；应用
【Abstract】Wu Jia Irrigation engineering examples， strengths and weaknesses， and improvement of the U-shaped channel lining machine are discussed， in order to better Irrigation District Project Construction application of the technology.
【Key words】U-shaped channel；Lining machine；Field engineering；Application
1. 前言
（1）武嘉灌区是新中国成立后在黄河中下游建设的大型引黄灌区之一，设计灌溉面积36万亩，灌区始建于1958年，由于大引、大蓄，造成灌区次生盐碱化，1961年停止渠灌， 1975年重新恢复兴建，经多年建设，逐步形成“井渠结合”的灌溉网络和干、支、斗齐全的排水体系。由于灌区灌排设施多年运行，当时修建的田间工程至今已破烂不堪，甚至失去了应有的使用功能，急需对田间工程配套建设。
（2）2007年国家对灌区1万亩农田实施田间配套工程建设，设计渠道为梯形断面，由于渠道边坡太陡，砼衬砌无法用机械振捣，采用的主要方式是土方成型后，由人工摊铺砼并拍实压光，但是在施工过程中钻芯取样发现，砼下部存在有不密实部分。2011年度国家又对灌区2000亩农田实施高效节水建设，主要工程内容为斗农渠衬砌，为避免上次田间工程建设中出现的砼振捣不密实的问题，在此次工程建设中，经过多方考察论证，决定对斗农渠按U型渠道进行衬砌，工程于2012年3月1日开始施工，5月底完工，工程完成后各方面效果达到了技术要求。
2. U型砼渠道衬砌机的优缺点
2.1解决了砼振捣不密实的问题。由于U型砼渠道衬砌机自身带有振捣功能，可以边上料、边前行、边振捣，使所衬砌砼密实度有了很大提高。施工过程中观察及取芯监测，渠道断面基本不存在砼振捣不密实的问题，保证了砼的强度。
2.2外观质量好。由于用机械一次成型，再加上渠道砼成型后人工的适当修整，所成渠道口宽一致，表面平整光滑，口线顺直，从观感上给人很好的视觉感受。
2.3降低了劳动强度，节省了人力。机械一次成型与人工摊铺振捣成型相比省去人工摊铺拍实、压光等程序，效率大大提高，随着机械性能的改进，效果将会更明显。
2.4比预制U型砼构件施工方便。预制U型构件模具周转慢，需要大量的钢模具，特别是气温较低时周转更慢，施工进度不能满足要求，投资很大；此外预制构件长度一般为50～70cm，预制时占用场地面积大，运输安装时比较困难，预制和安装劳动强度大。而U型渠道衬砌机可很好解决这些问题。
3. U型砼渠道衬砌机需要解决的问题
（1）施工中发现，砼水灰比直接影响着工程施工质量，水灰比过小，会影响砼的密实度，水灰比过大时，成型渠道由于机械振动会坍塌。要避免此问题发生，应从两方面着手：一是根据运输距离设计调整水灰比到合适比例，并严格控制；二是U型渠道两侧平直段的倾斜度要适当，不能太陡。本次工程设计平直段边坡夹角200 ，但仍有坍塌现象，还需人工修整，因此在今后的实践中对边坡倾斜度需要进一步探讨。
（2）施工中由于小型U型渠道砼衬砌机是人工上料，劳动强度大，因此上料必须配备足够的人力，确保衬砌机连续作业，这样可提高工效且对质量保证有更多的好处。晚上或中午停机时，要尽量停在桥涵等建筑物的位置以减少施工缝。此外还要确保渠道土方密实，土渠成型标准，机械前行时注意保持渠道两口沿水平，如有不平及时调整。
4. U型砼渠道衬砌机的衬砌效果评价
4.1结构受力条件和耐久性好。梯形渠道砼衬砌板主要靠板后土方支撑，如果土方稍有不实，衬砌砼板很快就会坍塌、损坏。U型渠道是一个反拱式结构，其结构内在受力条件好，机械衬砌密实度高，抗冻融能力强，不易破坏。
4.2U型渠道水流条件好。和梯形渠道相比，U型渠道在同样过水能力的情况下湿周较小，比梯形渠道减少10%左右，因此流速较高，能有效避免或减少泥沙淤积，在含沙量大的灌区尤其是引黄灌区更为实用。
4.3U型渠道节省投资，维修养护费用少。同样的输水能力情况下U型渠道和梯形渠道相比横断面长度减少10%左右，砼用量、土方工程可相应节约，且衬砌机一次购买，可长期使用，因此投资较节省。由于渠道泥沙淤积少，能有效减少渠道清淤费用，降低管理难度。
4.4U型渠道占地少。经过对比分析，同样的输水能力U型渠道占地将减少30～40cm宽，每10Km的衬砌渠道减少占地约5～6亩，可有效节约耕地，效益十分显著。