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摘要:我国是一个人口大国和农业大国,但由于水资源时间和空间分布严重不均匀,为此兴建了大量的工农业生产水利工程和跨流域引水工程。在国内当前的水利灌溉和引水工程中,混凝土衬砌渠道是应用最为广泛的一种灌溉渠道,在很大程度上保证了工农业生产和生活的用水需求。本文简要论述了当前混凝土渠道衬砌施工中的一些关键问题,并提出了相关技术解决措施,以供探讨和分享。
关键词:混凝土渠道衬砌施工关键问题技术措施
中图分类号:TV331文献标识码: A
一、混凝土衬砌渠道简介
衬砌是指为防止围岩变形或坍塌,沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。衬砌技术通常是应用于隧道工程、水利渠道中。其中现浇混凝土衬砌 为目前模筑衬砌中的一种主要施工方式,在水工渠道工程中均广泛应用。混凝土衬砌渠道具有着施工简便,便于机械化施工,成本低廉以及取材容易的优点,并且由于渠道在施工建设时采用了混凝土衬砌,在一定程度上改善了渠道的防渗性能,其整体性和抗渗性均较好。由于混凝土结构本身就具有施工裂缝这一缺陷,因此,混凝土衬砌渠道在施工中也出现一些问题。在施工时如果不加强混凝土施工质量控制,就必然会影响混凝土衬砌渠道的整体性能。
二、混凝土渠道衬砌施工中的一些常见问题
(一)渠道基础处理不到位
在当前的渠道衬砌工程施工中,基础一般都采用天然土基为主,只有少量采用沙砾地基。因此在施工中成分控制不同所采用的施工措施和工艺也不尽相同。沉陷裂缝常见于渠基换填处,高填方渠道和工程地质不稳定地区,呈较大的贯穿性沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的错距。其产生原因是混凝土下的地基或垫层压实不均匀,局部有松软土基,夯实不够,渠道填方预沉降不够。因此,渠道基础施工质量如果达不到要求,必然会对后续的渠道防渗混凝土衬砌工程埋有隐患,进而在工程运行之中呈现出较大的沉陷现象和位移,导致渠道工程渗漏隐患的频繁发生。
(二)支模安装有偏差
在混凝土衬砌渠道工程的施工中,支模的主要作用是为了帮助混凝土浇筑成形,并对其进行支撑。通常在水利渠道中,采用木模板和钢模板对其进行固定于支撑。在模板的安装过程中,如果混凝土衬砌模板安装出现了偏差、变形过大、接缝开裂等现象,比如相邻模板之间的拼接高度不符合设计要求,低于或超过了设计规范,不及时采取措施加以处理,都会引起混凝土渠道工程出现渗漏问题。
(三)塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结前,表面因失水较快而产生的收缩。此类裂缝常出现在混凝土表面,形状规则长短不一,互不连贯,裂缝较浅,一般在混凝土浇筑后2h左右出现。特别是当外界气温高,风速大,气候干燥时易出现,主要原因是混凝土浇筑后未能及时用塑料薄膜覆盖保湿,受风吹日晒,表面游离水分蒸发过快,混凝土的强度不能抵抗这种应力而产生裂缝。
(四)干缩裂缝
混凝土容易产生干缩裂缝,已成为一项质量通病,尤其是板类或较薄的平面混凝土结构。其主要原因是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。混凝土受天气条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小,变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝,相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成份、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
三、混凝土渠道衬彻施工中关键问题的技术措施分析
(一)渠道基础处理技术
选择合理可靠的渠道基础对于后续施工至关重要。渠道基础施工时,先对渠道进行施工放样。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。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。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。
(二)模板防渗安装技术措施
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。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。渠道衬砌模板的安装必须支撑在稳固的地基上,,并且支撑面积应当设置的比木板搭,,这样能够避免在施工中防止模板发生位移和滑动现象,从而保证了模板工程的施工质量和混凝土表面的完整性、光滑性。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。
(三)合理选择混凝土原材料
水泥是渠道衬砌的主要材料,应根据工程的具体情况合理选用质量较好的水泥, 水泥在运输和储存过程中应防水、防潮。砂、石子料其质量是否符合渠道混凝土衬砌质量要求,也直接影响混凝土的施工衬砌质量。对混凝土渠道衬砌而言,应选用较大的粗骨料粒径。
(四)混凝土防渗施工技术
1、科学设计混凝土配合比
混凝土施工配合比必须通过实验确定,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。
2、严格控制混凝土的拌和和運输
混凝土配合比确定后,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。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,应根据结构物的条件及施工方法,当结构件截面尺寸较小或钢筋较密、采用人工振捣时,坍落度可选较大,反之当构件的截面尺寸较大或钢筋较疏、采用机械振捣时,可选用较小的坍落度。混凝土在运输过程中要求做到不初凝、不分离、不漏浆、无严重泌水以及无过大的温度变化。
3、入仓铺料
在浇筑混凝土前,对于砂砾地基应清理杂物,整平建基面。渠床干燥起土应首先洒水湿润,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。混凝土衬砌渠道的施工多采用按伸缩缝分块浇筑,渠底、渠坡一般都采用跳仓浇筑。通常是先浇渠底后浇渠坡,最后浇压顶,其优点是先浇得渠底衬砌板可作为渠坡浇筑时的支承。
4、平仓与振捣
卸入仓内成堆混凝土料应及时平仓振捣,人工平仓、刮杠刮平。严禁以振捣代替平仓,
振捣时间以混凝土粗骨料不再明显下沉并以开始泛浆为准,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。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。浇筑渠底时,用平面振捣器待整个仓面铺满料以后在振捣,至表面泛浆为止。
5、收面与养护
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。收面应在浇筑完混凝土立即用原浆进行收面,不得另外板砂浆收面,不得洒水收面。收面工作要求做到表面平整光滑,无石子外漏,无蜂窝麻面。最常用的养护方法在混凝土的表面覆盖湿草帘。根据实用水泥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。
总结:为了保提高混凝土渠道衬砌施工质量和耐久性,除了正确合理的设计以外,必须努力提高施工技术水平,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。
参考文献:
[1]郑文群《渠道防渗措施探讨》[J].商品与质量2010(16).
[2]范晓阳、唐莉《渠道防渗工程技术研究》[J].科技资讯2007(27).
关键词:混凝土渠道衬砌施工关键问题技术措施
中图分类号:TV331文献标识码: A
一、混凝土衬砌渠道简介
衬砌是指为防止围岩变形或坍塌,沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。衬砌技术通常是应用于隧道工程、水利渠道中。其中现浇混凝土衬砌 为目前模筑衬砌中的一种主要施工方式,在水工渠道工程中均广泛应用。混凝土衬砌渠道具有着施工简便,便于机械化施工,成本低廉以及取材容易的优点,并且由于渠道在施工建设时采用了混凝土衬砌,在一定程度上改善了渠道的防渗性能,其整体性和抗渗性均较好。由于混凝土结构本身就具有施工裂缝这一缺陷,因此,混凝土衬砌渠道在施工中也出现一些问题。在施工时如果不加强混凝土施工质量控制,就必然会影响混凝土衬砌渠道的整体性能。
二、混凝土渠道衬砌施工中的一些常见问题
(一)渠道基础处理不到位
在当前的渠道衬砌工程施工中,基础一般都采用天然土基为主,只有少量采用沙砾地基。因此在施工中成分控制不同所采用的施工措施和工艺也不尽相同。沉陷裂缝常见于渠基换填处,高填方渠道和工程地质不稳定地区,呈较大的贯穿性沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的错距。其产生原因是混凝土下的地基或垫层压实不均匀,局部有松软土基,夯实不够,渠道填方预沉降不够。因此,渠道基础施工质量如果达不到要求,必然会对后续的渠道防渗混凝土衬砌工程埋有隐患,进而在工程运行之中呈现出较大的沉陷现象和位移,导致渠道工程渗漏隐患的频繁发生。
(二)支模安装有偏差
在混凝土衬砌渠道工程的施工中,支模的主要作用是为了帮助混凝土浇筑成形,并对其进行支撑。通常在水利渠道中,采用木模板和钢模板对其进行固定于支撑。在模板的安装过程中,如果混凝土衬砌模板安装出现了偏差、变形过大、接缝开裂等现象,比如相邻模板之间的拼接高度不符合设计要求,低于或超过了设计规范,不及时采取措施加以处理,都会引起混凝土渠道工程出现渗漏问题。
(三)塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结前,表面因失水较快而产生的收缩。此类裂缝常出现在混凝土表面,形状规则长短不一,互不连贯,裂缝较浅,一般在混凝土浇筑后2h左右出现。特别是当外界气温高,风速大,气候干燥时易出现,主要原因是混凝土浇筑后未能及时用塑料薄膜覆盖保湿,受风吹日晒,表面游离水分蒸发过快,混凝土的强度不能抵抗这种应力而产生裂缝。
(四)干缩裂缝
混凝土容易产生干缩裂缝,已成为一项质量通病,尤其是板类或较薄的平面混凝土结构。其主要原因是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。混凝土受天气条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小,变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝,相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成份、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
三、混凝土渠道衬彻施工中关键问题的技术措施分析
(一)渠道基础处理技术
选择合理可靠的渠道基础对于后续施工至关重要。渠道基础施工时,先对渠道进行施工放样。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。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。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。
(二)模板防渗安装技术措施
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。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。渠道衬砌模板的安装必须支撑在稳固的地基上,,并且支撑面积应当设置的比木板搭,,这样能够避免在施工中防止模板发生位移和滑动现象,从而保证了模板工程的施工质量和混凝土表面的完整性、光滑性。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。
(三)合理选择混凝土原材料
水泥是渠道衬砌的主要材料,应根据工程的具体情况合理选用质量较好的水泥, 水泥在运输和储存过程中应防水、防潮。砂、石子料其质量是否符合渠道混凝土衬砌质量要求,也直接影响混凝土的施工衬砌质量。对混凝土渠道衬砌而言,应选用较大的粗骨料粒径。
(四)混凝土防渗施工技术
1、科学设计混凝土配合比
混凝土施工配合比必须通过实验确定,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。
2、严格控制混凝土的拌和和運输
混凝土配合比确定后,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。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,应根据结构物的条件及施工方法,当结构件截面尺寸较小或钢筋较密、采用人工振捣时,坍落度可选较大,反之当构件的截面尺寸较大或钢筋较疏、采用机械振捣时,可选用较小的坍落度。混凝土在运输过程中要求做到不初凝、不分离、不漏浆、无严重泌水以及无过大的温度变化。
3、入仓铺料
在浇筑混凝土前,对于砂砾地基应清理杂物,整平建基面。渠床干燥起土应首先洒水湿润,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。混凝土衬砌渠道的施工多采用按伸缩缝分块浇筑,渠底、渠坡一般都采用跳仓浇筑。通常是先浇渠底后浇渠坡,最后浇压顶,其优点是先浇得渠底衬砌板可作为渠坡浇筑时的支承。
4、平仓与振捣
卸入仓内成堆混凝土料应及时平仓振捣,人工平仓、刮杠刮平。严禁以振捣代替平仓,
振捣时间以混凝土粗骨料不再明显下沉并以开始泛浆为准,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。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。浇筑渠底时,用平面振捣器待整个仓面铺满料以后在振捣,至表面泛浆为止。
5、收面与养护
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。收面应在浇筑完混凝土立即用原浆进行收面,不得另外板砂浆收面,不得洒水收面。收面工作要求做到表面平整光滑,无石子外漏,无蜂窝麻面。最常用的养护方法在混凝土的表面覆盖湿草帘。根据实用水泥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。
总结:为了保提高混凝土渠道衬砌施工质量和耐久性,除了正确合理的设计以外,必须努力提高施工技术水平,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。
参考文献:
[1]郑文群《渠道防渗措施探讨》[J].商品与质量2010(16).
[2]范晓阳、唐莉《渠道防渗工程技术研究》[J].科技资讯2007(27).