浅析农田水利支渠渠道施工技术

　　摘要：随着农业经济的快速发展，农田水利基础设施的建设规模在不断扩大，农田水利渠道的建设对于解决农业灌溉问题、农作物增产、农业增收具有重要的作用。渠道施工是农田水利施工中的一个重要组成部分，其施工质量对整个工程的质量具有重要影响。本文主要阐述了农田渠道的施工技术。

　　关键词：农田水利；施工；渠道；砌体；混凝土

　　农田支斗渠渠道施工技术作为农田水利工程施工的重要组成部分，其施工技术受到越来越多的关注。以开封市黑岗口引黄灌区为例，该灌区总面积为279km2，设计灌溉面积1.6hm2，年引黄灌溉水量1.7亿m2。灌区渠道工程共有39个渠系，必须控制好这39个渠系施工质量。目前，黑岗口引黄灌区支渠工程大部分已开通，部分面上已配套。考虑近几年客观情况的变化，在调查研究、听取地方意见的基础上，进行了合理规划，并对部分支渠规划进行了调查。由于受资金所限，规划建设支渠6条，总长为15.64km，其中城区范围3条支渠衬砌处理，衬砌长度6.3km；祥符区3条支渠清淤处理，清淤长度9.34km。根据支渠所处地域的土壤类别及性能，渠道横断面采用单式梯形断面，并参考自然地面坡降和灌溉要求水位以及现有建筑物高程，将渠道纵向比降为1/3500，边坡1∶2～1∶1.5，水深0.38～0.6m，底宽1～2.0m。

　　一、过水能力计算

　　根据本灌区总体工程规划与布置，本着节水改造的原则，按各渠道的不同流量、比降进行干渠、支渠的断面设计。其过水能力按下列公式计算：Q=ωC姨Ri式中：ω—断面面积（m2）；i—渠道比降；R—水力半径（m2/m）；C—谢才系数；C=1nR1/6；n—渠道糙率；Q—设计流量（m3/s）。

　　二、方案比选

　　根据项目区所在地的气候特点及当地已有渠道衬砌成功经验，渠道防渗改造选择混凝土全断面衬砌、生态护坡（护坡不护底、护坡常水位以下衬砌、以上为自然草坡）和浆砌石衬砌3种方案作为渠道防渗的初选方案。3种方案比选如下：混凝土全断面衬砌，抗冲刷能力强，美观，整体面板可采用滑模施工，又能满足护坡材料抗渗性、泌水性、防侵蚀、整体稳定的要求，可以有效地保护渠道和堤坡。

　　（一）生态护坡

　　生态护坡，渠底不做衬砌，护坡采用混凝土衬砌，常水位以下选择混凝土衬砌，常水位以上为自然草坡。该方案不仅能满足护坡材料抗渗性、泌水性、防侵蚀、整体稳定的要求，还能补给地下水和维持区域水平衡。

　　（二）浆砌石衬砌

　　浆砌石衬砌，工程量较大，造价高，抗冻、抗冲性能好，施工简易，耐久性强，但一般防渗能力难保证且需要石量较大，外界因素作用下个别块石脱落离位易引起较大面积的破坏，施工质量难以控制，运行维护困难且维护费用较高。通过对3种方案比较，从工程量、造价、日常管理及防渗效果及耐久性等多方面考虑，东干渠防渗衬砌采用生态护坡，支渠防渗衬砌采用全断面衬砌，为了提高整体性能，采用现浇方式。

　　三、施工排水和沟槽开挖

　　（一）施工排水

　　在沟槽的开挖过程中，会出现渗水的现象，采用在沟槽外侧开挖排水边沟40cm×40cm，间隔50m设1个集水坑100cm×100cm，用水泵抽排入河道。基槽开挖和混凝土基础浇筑施工期间，必须持续抽排渗水，当混凝土初凝后可拆除模板时，停止抽水。

　　（二）沟槽土方施工

　　1.施工要求。正式施工之前，现场进行地基承载力试验，掌握地质资料，若地基承载力满足不了设计要求，应根据设计要求，采取扩大基础、换基夯实等加固措施。

　　2.开挖要求。工程拟采取机械开槽的方式。开挖前，必须控制沟槽底部的高度，掌握开挖宽度，防止过挖，并采取良好的安全措施。在开挖过程中，确保槽底部的原始土壤结构不被破坏或干扰。当开挖到设计槽底部的高度约10cm时，原始的土壤结构不会被开挖，底部通过人工开挖清理并整平。

　　3.软弱地基处理。如有软弱地基出现的情况，换填基础进行加固处理，挖除软基，分层回填换基料、夯实。

　　4.基底验槽。基槽开挖完毕后，三检合格后报请驻地场监理检验，确认基底高程、基础几何尺寸、地基承载力等符合设计要求后方可浇筑。

　　四、沟底混凝土施工技术

　　首先，对原材料进行抽样检查，应有工厂合格清单，抽样检查结果应符合设计和施工规范的要求，严禁不合格的材料进入施工现场。技术负责人应在浇筑前签署并批准混凝土设计方案。浇筑时应留取试块（强度、抗压、抗冻、抗渗等）。

　　（一）模板

　　1.按照施工图纸进行测量放线、依据测量点、线进行安装及校正，最后固定。

　　2.安装施工工艺：放线、安装、调整、检测、校核、固定、检查、测量检验。

　　3.合理确定模板流水区段，工序均衡、模板用量少、周转次数多。模板形式符合混凝土衬砌的断面尺寸，采用组合式钢模板，辅助以木模板。

　　（二）混凝土生产、运输

　　1.严格按设计配合比生产混凝土，现场混凝土的坍落度控制在±20mm，运输到现场时不产生明显离析现象，不得有表层水泥砂浆流失现象。

　　2.运输中应保持匀质性，不应产生分层离析现象，不应漏浆；运至浇筑地点应具有规定的坍落度，并保证混凝土在初凝前能有充分的时间进行浇筑。混凝土的水平运输均采用8m3混凝土罐车，辅以机动三轮翻斗车运输，直接入仓。

　　（三）混凝土平仓振捣

　　1.采用平铺浇筑法，入仓后人工分层铺料，铺料厚度每层不超过0.3m。插入要快，拔出要慢，以免在混凝土中留下空隙。在模板边角人工补料，防止止水翻卷。

　　2.关闭仓库后，混凝土依次振动，插入杆的间距控制为振动杆有效半径的1.5倍，并在下部混凝土中插入约5cm。振动至混凝土水蒸气排出的时间，不得有明显的气泡和浆液开始。

　　（四）混凝土养护

　　1.混凝土浇筑后6~18h内，采用覆盖，节水措施，使混凝土表面经常保持湿润，养护时间14d，在炎热干燥的气候下，养护时间延长到28天以上。

　　2.洒水养护根据气温应持续，避免干湿循环，在养护期间内保持表面湿润。3.如果气温高，需要采用草帘、编织袋或塑料布，将整个混凝土表面完全覆盖，以减少水分散失。

　　五、渠身制安

　　本工程采用的渠身为“U”形渠，在对其进行设计时，必须根据要求的尺寸进行设计，严格按照设计标签配置和浇筑混凝土。混凝土浇筑完成后，按时浇水并保持28d或达到设计标签的100％，然后运输并安装。“U”形通道是通过手动提升安装的。根据沟渠的深度、宽度等因素以及笔者多年的施工经验，笔者决定使用坡高板（龙门板）来控制渠体的中心和高程。为了保证精度，埋入的坡高板必须牢固，还要便于安装过程的使用，因此特殊要求如下：坡高板应为50mm厚的木板，长度根据凹槽的宽度，通常在被埋物的每一侧必须不少于500mm牢固。坡高板的间距一般控制在10~15m，注意通道主体在断点处必须设置闸门。梯级开槽时，坡高板跨地面布置在槽顶上，距槽底的距离≤3m。当距离＞3m时，可以考虑将坡高板适当地向下移动，但应更加注意设置的牢固性。在斜坡高度板上测量中心和标高时，应注意中心钉在顶面上，而标高钉在侧面（注意不要挡住悬挂的中心线）。桩号应在斜坡高度板上标出。在转换常数的位置，应在两侧清楚地注明桩号，并标出所用的高空钉。渠体安装到位后，用支撑物（或干净的石头）支撑稳固，并在基础和墙之间铺设沙子基础。

　　六、砌体施工

　　（一）原材料选择

　　砌体施工中，必须对石料的材质进行严格控制，必须保证石料坚实，并且不存在裂缝和污垢的现象。水锈等杂质，力学指标应符合施工图纸的要求。瓦砾石为块状，规格≥15cm，封口规格小，但材料重量不超过总重量的10％。砂浆的砂粒径为0.15~5mm，细度模量为2.5~3.0。选择合适的水泥品种，根据砂浆强度等级选择水泥的强度等级。一般来说，水泥强度等级≤42.5，是砂浆强度等级的4~5倍。不要使用潮湿的块状水泥。砂浆的配合比应通过试验确定，强度和可加工性应达到设计要求，并报主管部门批准。砂浆配置采用制浆机，搅拌时间为2~3min。如果在运输过程中发生隔离，则应在砌筑之前将其重新混合，并且不得使用最初设定的隔离。宽幅土工膜厚薄均匀，不得有疵点、针眼，具有较强的化学稳定性和生物稳定性。曝晒80天后其各项强度指标不低于曝晒前的80%。单位面积重≥500g/m；厚度≥0.5mm；垂直渗透系数≤1×10-10cm/s；平面渗透系数≤1×10-10cm/s。

　　（二）浆砌块石施工

　　采取铺浆法砌石体，砂浆稠度宜为30～50mm。分批卧砌、上下错缝、内外搭砌，灰缝厚度为20～30mm，砂浆饱满，石块间较大的空隙应先填塞砂浆，再用碎石或片石嵌实。砌石体转角处和交接处应同时砌筑，对不能同时砌筑的面必须留置临时间断处，并应砌成斜槎。清缝应在料石砌筑24h后进行，缝隙的宽度应不小于砌缝的宽度，深度应不小于缝隙宽度的2倍。勾缝之前，必须将插槽清洗干净，没有残留的灰渣和积水。砌体的外表面应在砌体后的12~18h及时保养，并应经常保持潮湿。维护时间一般为14d。

　　七、结语

　　农田水利渠道是农村重要的基础设施建设，对于农业的发展和农村经济的发展是非常重要的。在渠道工程施工中，施工要点就是沟槽的开挖、混凝土施工、渠身制安以及砌体施工。所以在工程施工中，为了保证工程施工质量，必须按照施工规范进行施工，并且加强注意施工要点，从而保证工程质量。

　　参考文献：

　　[1]刘其华,钟端柱.农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术研究[J].科技致富向导,2012（08）.

　　韩建设

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