复合土工膜与混凝土预制块在汾河灌区中的应用.pdf

山 西 水利暑 鲁 技术与应用 2 0 1 5年第 8期 复合土工膜与混凝土预制块在汾河灌区中的应用 贾慧敏 ( 山西省汾河灌溉管理局一坝分局， 山西 太原0 3 0 0 0 2 ) 摘要】 汾河灌区是山西省最大的 自流灌区， 但灌区水利设施普遍存在渠系及渠系建筑物老化带病运行， 渠道 防渗率低。 远程输水渗漏比较严重的问题， 渠道防渗势在必行。 探讨了干渠节水改造项 目及复合土工膜与混凝 土预制块在渠道防渗中的施工工艺和质量控制措施。渠道防渗完工后， 灌区运行 良好， 防渗效果明显， 给类似 工程施工提供 了借鉴 。 关键词 渠道防渗； 复合土工膜； 混凝土预制块； 施工工艺； 汾河灌区 【 中图分类号 T V 4 4 文献标识码 c 文章编号 1 0 0 4 7 0 4 2 ( 2 0 1 5 ) 0 8 0 0 3 5 0 2 l 概况 汾河灌区位于山西省中部太原盆地的汾河两岸， 北起太原北郊上兰村 ， 南至晋中介休市洪相村， 南北 长约 1 4 0 k m， 东西宽约 2 0 k m， 设计灌溉面积 9 9 7万 k m ， 是山西省最大的自流灌区之一。由于管理体制、 运行体制等多方面的原因， 灌区水利设施普遍存在渠 系及渠系建筑物老化带病运行 ， 渠道防渗率低 ， 远程 输水渗漏比较严重的问题 ， 渠道防渗势在必行。 2 基础处理 此次防渗主要对干渠采用复合土工膜和混凝土 预制块相结合 的防渗方法 。首先采用挖掘机粗挖 ， 人 工精削。 精削时采用专用工具 、 熟练技术工人施工 ， 随 时剔除外露的瓦片石子等 ，以保证土胎成型面平顺 ， 满足施工规范要求 。 其次根据需要土方填筑的断面，清除基面草皮， 草根清除深度不低于 3 0 c m， 并清理 出渠道范围。 回填 前 ， 渠底洒水湿润 ， 渠基夯打密实 。 一般虚铺厚度控制 在 3 0 c m左右 ， 碾压 6 8 遍 ， 压实度达到 0 9 3 。为使上 下土层结合良好 ， 上层填筑摊铺前 ， 必须对下层土料 表面刨毛洒水 。 3 土工布铺设 渠道防渗使用的土工布应为非织造复合土工膜， 一 布一膜 ， 膜料外观及1生能指标应满足设计及相关规 范要求。 3 1 防渗膜拼接 防渗膜拼接选择在宽阔平整的场地进行 ， 采用焊 接方式搭接 ， 施工中应做到以下几点： 第一 ， 土工布采用焊接方式 拼接 ， 搭接宽度不小 于 1 0 c m 。 施工前先进行工艺试验， 根据环境温度及土 工布材质等确定施工工艺及焊接设备、焊接温度、 焊 接速度等施工参数。 第二 ，拼接前先将搭接范围土工布擦拭干净 ， 不 得有水渍 、 灰尘、 油污及杂物， 阴雨天应在雨棚下作 业， 以保证搭接面干燥。 第三， 土工材料拼接应裁剪整齐， 保证足够的焊 接宽度 ， 防止发生漏焊、 烫伤和折皱等缺陷。 第 四， 拼接接头施工 中及焊接后 2 h ， 焊接面不得 承受任何拉力 ， 严禁焊接面错动。接缝粘结强度不低 于母材 的 8 0 。 第五 ， 土工布采用横 向搭接 ， 上游 土工 布压盖下 游土工布； 在斜坡上搭接时， 应将高处的膜搭接在低 处的膜上。 第六 ， 拼接后认真检查焊接质量 ， 并抽样检验接 缝粘结强度。 3 2土 工布铺 设 铺设前 ， 检查基层是否平整 、 坚实 ， 如有异物及时 处理。检查土工布有无破损， 所有的土工布均须用砂 袋压住 ， 砂袋将在铺设期间使用并保留到铺设上面一 层材料 。土工布底面土胎不得有硬块或突起 ， 上面过 渡层不得有石块杂物 ， 以免划破布膜 ， 铺设时施工人 员穿平软底鞋作业。渠道防渗的膜料沿渠道横向铺 设 ， 搭接顺序为上游膜料压下游膜料 。铺设时土工布 应形成折皱 ， 保持一定的松弛度 ， 一般不小于 1 0 ， 并 平贴渠基 ， 以适应变形 ； 斜坡上搭接时应将高处的膜 搭接在低处 的膜上。对施工中受损的膜料 ， 经监理师 同意后 ， 在受损部位外铺一层合格的膜料 ， 各边长度 垫 ! 生 昱 圆 S HAN XI WAT E R RES 0URC ES 大于破损部位 1 m以上， 将两者进行拼接处理。土工 布铺设进度与预制板铺砌进度相配合， 以免土工布裸 露时间过长， 并避免 阳光直晒。 4 过渡层铺设 土工布铺设验收合格后， 铺设 I ：5 灰砂过渡层。 灰 砂使用前应过筛， 干拌均匀， 随拌随用。 施工时应适当 控制灰砂过渡层灰砂含水量 ， 以用手 紧握成 团， 两手 轻捏即碎为宜。灰砂过渡层与渠道铺砌同时进行， 以 调整板面平整度。 5 混凝 土板预 制 混凝土板 由预制厂供货 ， 要求厂家提供原材料检 验报告和出厂合格证 。 按设计要求的混凝土板规格尺 寸制备 ， 模板制作和组装精度必须符合设计及相关规 范要求 。 5 1 混凝 土拌 和物 混凝土粗骨料采用二级配 ，粒径不大于 4 e m， 且 0 5 1 5 c m的骨料应 占到 4 0 一 7 0 ， 细骨料用 中砂或 粗砂 ，水泥优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥 ， 其强度等级不低于 3 2 5 。 混凝土配合比按设计强度要求的试验单控制， 掺 加减水剂 ， 尽量减小水灰 比， 采用机械拌和 ， 拌和时间 不小于 2 m i n 。水灰比一般为 0 4 5 0 5 5 ，坍落度控制 在 1 3 c m之间。 5 2混凝 土浇筑 混凝土分层浇筑厚度 2 5 c m左右， 振捣采用震动 台与插入式振捣器相配合 ， 控制振捣时间以混凝土不 再下沉， 不再出现气泡， 表面开始泛浆为准， 振捣上一 层应插入下层 5 c m， 不得漏振， 以减少板面气泡残存 量 ， 保证混凝土板预制质量。浇筑过程中随时检查模 具情况 ， 及时采取措施 。 5 3 入池蒸养 混凝土浇筑完成后 ， 通过行车 吊运入池 ， 先静放 1 h 左右， 然后通过低压饱和蒸汽， 升温速度不得超过 2 0 C h ， 当蒸养池 内温度达到 7 0 8 0 时 ， 保持 6 h的 恒温养护 ， 降温速 度不超过 1 0 C h ， 出池 时内外温差 小于 4 0 ( 2 。 5 4自然养护与堆存 出池后拆除模具堆存 ， 拆除及堆存过程中应注意 成品保护， 出池后堆存到暖棚内养护 3 d以上。 6 混凝土板衬砌 6 1 铺板 前 准备 铺板前， 人员设备就位 ， 准备好足够的砂浆原材 料和预制板 ， 确保 原材质量符合要求 ， 检查预制板外 观、 对角线 、 规格尺寸等。 6 2混 凝 土 板 运 输 混凝土板达到设计强度的 7 0 以上方可搬运。 水 平运输采用三轮车运到渠堤道路高程 ， 渠道挖深较大 时 ， 先用钢管滑道转运到马道高程 ， 再用 3 0 c m厚木 板滑道运送到铺砌部位 。 6 3 衬 砌过 程 根据施工图纸及有关规范 ， 精确放线 ， 每 1 0 m一 个断面挂铺板线 。 铺砌前应清除表面乳皮 、 污物等， 并 洒水湿润；混凝土预制板铺砌与过渡层铺设同时进 行 ， 铺砌顺序从坡脚开始 ， 自下而上错缝砌筑 ， 先铺渠 底后铺渠坡 ， 边坡砌完后及时砌好压顶板 ； 衬砌时 ， 将 预先根据缝宽制作的 2 c m 5 c m 5 c m ( 厚 宽 长 ) 的 M1 0水泥砂浆 垫块 ( 或标准木楔 ) 做支撑放置在预制 板两端， 挂线调整好水平缝和竖缝宽度， 从而做到水 平缝均匀顺直 ， 竖缝错缝砌筑 。同时以铺板线为标准 面 ， 用灰砂过 渡层调整混凝 土板表面平整度 ， 做到安 砌平整稳固， 表面美观整洁 ； 渠坡衬砌时 ， 在水平缝所 夹木楔上搭设钢管 ， 方便施工站位 。 6 4勾缝 勾缝前先浇水 ， 将预制块湿润 ， 用钢丝勾将缝隙 掏干净， 确保水泥砂浆把缝塞满， 勾缝要求表面抹平 整齐美观 ， 勾缝后应及时洒水养护 ， 养护时间不少于 7 d ， 且缝线整齐统一 ， 无垂直通缝。 勾缝砂浆采用机械 拌和， 保证拌和均匀， 拌和时间不少于 2 ra i n ， 随拌随 用 ， 拌成后 2 h内使用完毕 ， 施工中控制勾缝砂浆配比 及稠度。 渠道防渗完工后， 运行良好， 防渗效果明显。 该施 工方法可为同样工程施工提供借鉴。 作者简介 贾慧敏( 1 9 8 0 一 ) ， 男， 2 0 0 9年毕业于河北工程 大学水利水电工程专业， 助理工程师。 收稿 日期 2 0 1 5 0 6 1 8 _ 修回日期 2 0 1 5 0 7 2 6