“U”型混凝土槽（精选4篇）
“U”型混凝土槽 篇1
摘要：结合工程概况,通过对禹门口灌区干渠渡槽槽身U型现浇钢筋混凝土施工关键工序的介绍,提出了施工质量控制中需注意的几个要点,以供类似工程参考。
关键词：混凝土,U型薄壁结构,质量控制
1 工程概况
山西禹门口灌区工程由72 km干渠、225 km支渠和7座扬水站组成,设计灌溉面积50万亩,由山西省计委于1991年批复兴建。干渠共需修建渡槽18座,全部为C30钢筋混凝土U型薄壁槽身,排架支撑,单节槽长15 m,槽内底弧半径1.8 m,槽深2.7 m,内口宽3.3 m,槽身壁厚14 cm,单节槽自重75 t,坡降1/1 200,设计糙率0.014,设计流量14.54 m3/s,流速2.29 m/s,最大排架高度32 m,原初设槽身为预制吊装施工。
在工程的实施阶段,禹门口灌区的建设者们考虑到施工场地布置、工期、施工吊装技术难度及吊装费用等问题,经过反复的试验论证,渡槽槽身改为高空现浇施工,解决了施工中的诸多难题,节约了10%的槽身混凝土工程费用。目前已经竣工验收的16座渡槽,其中有14座被评为优良工程。
2 槽身模板及支撑结构
槽身模板由外模、内模和端模三部分组成,支撑结构为桁架支撑。
2.1 槽身外模
槽身外模在模板厂加工,外模固定在角钢制成的支架上,分底模和侧模两种。每组外模共分七块,槽身底部中间一块、两侧各三块,呈内弧状,每块长1.5 m,块与块之间用企口形式拼接,每10组组成一跨槽身外模。根据工期要求,需制作3跨～5跨外模循环使用。
底模为钢支架与钢桁架结合的组合钢模,钢支架根据支撑部位尺寸加工,底部接触面为10 mm钢板,顶部横向均匀搁置两根工字钢,支架高度可以调节,以便于拆除。为保证支墩合理受力,钢支架两端放在排架钢筋混凝土支墩上,用螺栓固定在预埋排架顶端连接梁混凝土中的钢板上;接着在其上放置钢桁架系统,钢桁架根据槽身外模尺寸加工;最后在钢桁架系统上铺设底模。每跨槽身使用5榀桁架,平行排列,形成一跨桁架,桁架两端均用螺栓及扣件固定在钢支架上,为加快进度采用3跨～5跨桁架循环使用。
为了保证槽身模板在施工时的变形要求,槽身底模施工时全长按二次抛物线设置预拱度,根据计算和施工经验,预拱度为30 mm～50 mm,安装完毕后进行复查,模板的表面平整度控制在2 mm以内,高程误差控制在2 mm以内,轴线偏位误差控制在3 mm以内,板面缝隙误差控制在1 mm以内。若板面缝隙在3 mm以内,可用硬海绵条及橡皮垫嵌缝,确保模板间不漏浆。
外侧模立于底模上,固定在角钢制成的弧形钢支架上,每块1.5 m模板两端各设一个支架,上口采用工字钢、钢管和钢管卡具拉结固定,形成一个自稳体系。为保证侧模的质量,除各项指标必须满足底模的所有要求外,还要求侧模的支架工作面标高的误差必须在3 mm以内。
2.2 内模
内模选用外弧形可调钢模,浇筑时内模装在内模支架上,内模支架分为两半,吊装固定在槽口工字钢上,与外模连接成整体。槽底内模用钢管及燕尾卡吊起,每2 m设一吊点,保证内外模之间距离,确保槽身混凝土的厚度。
2.3 端模
端模是为解决槽身两端支撑部位的特殊面而设置的,端部扩散段与堵头钢板螺栓连接固定。
3 槽身模板及钢筋安装
施工时每跨一次支承,外模每1.5 m一组螺筘连接,组装成型后,固定在弧形钢支架上,排架顶钢支架和跨间专制钢桁架安装完成验收合格后,吊车分段吊装外模到位,外部支撑连接加固,组装成一个整体。
外模验收合格后,组织人员进行钢筋安装。首先在模板上按图纸要求划好间距,横断面弧形筋逐一分开,然后先穿纵向主筋,最后穿架立筋,隔一定间距将主筋与断面筋绑住,再全面绑架主筋。双排主筋必须采取措施保持间距。注意主筋焊接位置按规范相互错开,且避开受控区。钢筋安装必须符合设计和规范要求,保护层采用预制混凝土垫块绑在钢筋上固定,保证保护层厚度。
钢筋工序验收合格后,立内模支架,安装固定成稳定整体并经验收合格后,安装底弧段内模,边浇筑边往上搭接,逐步上升,一直到达槽口。
4 槽身混凝土的运输入仓浇筑
4.1 混凝土原材料
根据薄壁U型结构的特点以及多年来的施工经验,为减少混凝土收缩率和徐变,控制混凝土水灰比要求不大于0.5;坍落度要求不大于5 cm;砂子的细度模数要求不小于2.0,同时考虑到抗渗要求,砂的含泥量必须小于3%;为保证混凝土的浇筑连续性,宜适量掺加非盐类缓凝外加剂延长混凝土初凝时间。
4.2 混凝土运输浇筑
渡槽槽身混凝土采用25 t自行吊车垂直运输到进料平台,人工入仓。每跨槽身混凝土必须一次连续浇筑完成,混凝土浇筑强度为4 m3/h,浇筑时间不得超过5 h。
由于槽身双层配筋且壁厚较小,振捣捧的插入与捣固困难较大,可使用30 mm振捣捧进行振捣,振捣注意不得触及外模,影响成型后的混凝土外观质量。钢模振捣时能产生共振,所以拆模后槽身表面光滑平整、线条平直,斜面部分气泡小而稀,且造型美观,但振捣触及钢模后局部振动过大,容易出现混凝土表面穿裙及流泪现象。
槽身内模逐层加高,所以槽身混凝土进料及振捣需对称进行,以避免支架变形或偏移。在浇筑底部混凝土时,下料要均匀且慢,多分几层,便于气泡溢出。
浇筑过程中,注意保证槽端U型橡胶止水带及预埋件的准确位置。在槽身混凝土浇筑过程中,应至少同期制作4组混凝土试块,分别用于槽身混凝土5 d,10 d,14 d,28 d的抗压实验,试块要与槽身混凝土同条件养护。
5 拆模及养护
5.1 拆模
在槽身混凝土浇筑完5 d后,抗压试块的实验强度达到设计强度50%的前提下,便可以拆除内模。
在槽身混凝土浇筑完10 d后,抗压试块的实验强度达到设计强度75%的前提下,便可以拆除外侧模和端模;在浇筑完14 d后,抗压试块的实验强度达到设计强度85%的前提下,便可以拆除外底模。
5.2 养护
在混凝土内模拆除后,应立即对槽内混凝土面用草袋贴盖,进行洒水养护,洒水养护期25 d;之后可以进行贮水养护。在混凝土外模拆除后,应立即对槽外混凝土面实施喷膜养护。
6 质量控制要点
1)渡槽U型薄壁大跨度结构特性,决定了混凝土原材料的要求比普通混凝土结构更为严格,必须达到规范要求,混凝土的配合比及混凝土半成品的各项指标必须经过试验确定。
2)模板的刚度必须达到设计要求,防止模板受力变形,接缝必须严密,内表面光洁,支撑桁架设计必须经过严格计算,底模制作装配后的预拱度必须经过监理工程师验收合格签证。
3)混凝土浇筑时坚持实行监理工程师旁站监理,浇筑时必须按照既定的方法进行混凝土入仓和振捣,要确保混凝土浇筑的连续性,浇筑前和浇筑过程中应随时注意钢筋的位置,确保钢筋间距和保护层厚度,严格执行质量验收程序,及时进行工序签证验收,不得留有质量隐患。
4)混凝土试块必须与槽身混凝土同期同条件养护,在进行各拆模工序前必须进行试块强度实验,在混凝土强度未达到相应拆模强度前严禁拆模。
5)重视拆模后的混凝土养护,防止混凝土产生收缩裂缝。
6)在北方地区冬季不宜进行渡槽U型薄壁混凝土施工,不得在混凝土中添加盐类防冻剂。
“U”型混凝土槽 篇2
关键词：“U”型混凝土槽,节水灌溉,小农水,应用
一、皋兰县的基本概况
皋兰县地处甘肃省中部干旱地区, 位于兰州市区北部, 东西宽约60km, 南北长84km, 土地总面积2556km2。地势西北高, 东南低, 最低海拔1452.4m, 最高海拔2454m, 多年平均气温7℃, 年均降雨量278.1mm, 年均蒸发量1622.6mm, 蒸发量是降雨量的6倍, 干旱指数5.3, 最大冻土深度为120cm。全县辖3乡4镇、3个社区71个村民委员会, 总人口18.08万人, 有耕地面积2.83万hm2, 总灌溉面积为2.01万hm2, 有效灌溉面积1.706万hm2。
二、皋兰县水利工程现状
皋兰县的农田灌溉主要分为四大灌区。一是皋兰县西岔电力提灌工程, 他始建于1970年10月, 设计提水流量6m3/s, 有效灌溉面积为1.04万hm2, 总扬程638m。灌区渠道共计达1308条, 长1304.8km, 其中干渠3条, 长86.9km, 支渠29条, 长180.9km, 斗农渠1296条, 长1037km。二是大砂沟提灌工程, 他始建于1966年6月, 设计提水流量1.75m3/s, 有效灌溉面积0.27万hm2, 总扬程601.1m。共建成渠道216条, 长429.5km, 其中干渠3条, 长48.1km, 支渠17条, 长121.4km, 斗农渠196条, 长260km。三是什川电力提灌工程, 他始建于1953年, 是皋兰县最早的灌区, 有干渠8条 (分8个泵站在黄河内独立取水) , 长20.04km, 支渠17条, 长26.8km, 斗农渠82条, 长51.9km, 总设计提水流量1.8m3/s (8处) , 有效灌溉面积0.13万hm2。四是引大入秦皋兰灌区, 引大入秦在皋兰县共建成干渠2条, 长146.09km, 斗农渠344条, 长532km, 在皋兰县境内的设计调水流量总计为3.15m3/s, 年引水量为3200m3, 有效灌溉面积0.26万hm2。
皋兰县的整个农田灌溉系统中, 水源工程及骨干渠系工程配套完好, 但全县的田间配套工程落后, 斗渠及以下渠系大多为土渠, 渠道衬砌率低。其中, 以大砂沟灌区最为严重, 在260km的斗农渠中, 基本上全部为土渠输水。
三、皋兰县田间工程存在的问题
㈠渠道衬砌率低, 水资源浪费严重由于皋兰县山大沟深, 大部分农田分布在沟内, 但沟道较窄, 导致境内的灌溉渠线较长, 沿线地质条件差, 斗渠及以下渠系大多为土渠, 渠道衬砌率低, 渠道渗漏严重, 水资源浪费较大, 因此单位面积灌溉用水量大, 农田灌溉成本偏高, 群众负担较重。
㈡渠道老化失修, 损毁严重皋兰县的末级渠系及附属建筑物大多为上世纪六七十年代所建, 工程运行时间长, 老化失修, 许多渠道基础下沉, 裂缝明显, 闸门、桥涵等渠道建筑物毁坏, 不能充分发挥灌溉效益, 影响全县工农业的生产。
㈢设计不足, 无法满足灌溉需求由于全县的大部分灌区建设于六七十年代, 鉴于当时的历史情况, 大部分工程属于标准的“三边”工程, 机泵不配套, 渠道配套不全, 闸门、桥涵等渠道附属建筑物设置不合理, 设计灌溉能力不能满足现阶段农民灌溉的需求。
㈣缺乏有效的管理, 人为损毁严重项目区内群众思想认识不到位, 法制观念淡薄, 依法保护水利设施的力度不够, 重建轻管现象严重, 特别是什川灌区, 由于单位没有国家正式编制, 全灌区的员工全部为雇佣的当地农民, 对整个灌区管理根本不到位, 水利设施毁坏严重。
㈤灌区用水量增大, 灌溉保证率低由于皋兰县设施农业发展迅速, 随着瓜、果、蔬菜等多种经济作物规模化生产的扩大, 灌区冬季用水量增大, 几个灌区的灌水量及灌溉周期己不能满足当地经济发展的需求, 灌溉保证率较低。
四、“U”型混凝土槽的优点
㈠“U”型槽的结构特点“U”型渠道断面的底部为半圆形, 上部为一定倾角的直线段, 两侧外倾10°~12°, 渠深与圆弧直径为1∶1。因其接近水力最佳断面, 因此流速分布均匀, 且流速较快, 输水性能较为理想, 同时挟沙能力强, 节省用地, 省工省料, 改善了防渗衬砌渠道抗冻胀性能。渠底具有一定的反拱作用, 可以减轻冻害, 减少裂缝和错台现象。
㈡“U”型混凝土渠道输水能力强“U”型混凝土渠道表面光滑、糙率小、流态好, 截面为“U”形, 接近水力最佳断面, 输水能力强。在相同的流速下, “U”型渠的输水能力大于梯形渠, 且输沙能力增强, 避免了多泥沙引水渠道淤积。
㈢“U”型混凝土渠道防渗效果好“U”型混凝土渠道其断面湿周短, 整体性强, 裂缝少, 防渗效果较好, 节水效果十分明显。衬砌的渠道斗渠以下渠系利用系数在0.88左右, 而土渠水利用系数还不到0.7。根据全县实际灌溉情况测算, 衬砌“U”型混凝土渠道后, 可使亩次用水量由原来的平均130m3降低为改造后的90m3左右, 亩次节约用水近40m3。
㈣“U”型混凝土渠道的其他优势由于“U”型混凝土渠道下部呈反拱形, 半圆形底部以外的土体基本处于稳定状态, 渠道直立部分外侧压力很小, 对来自外部的冻胀力有较强的抵抗性能, 因此具有良好的抗冻胀性能。“U”型渠道渠口窄, 可节约占地, 减少挖填土方量。根据全县已建工程测算, 渠道衬砌后每公里渠道可节约耕地0.09hm2。由于“U”型混凝土槽预制机械的开发, 使其又具有了生产进度快、工效高、造价低、质量可靠、整体性强、省工省料等特点。
五、“U”型槽在重点县项目中的应用
㈠皋兰县小农水项目简介2010年, 皋兰县被列为第二批国家小型农田水利重点县项目县, 全县计划三年内完成末级渠系改造配套面积0.67万hm2, 规划完成斗渠衬砌238.16km, 农渠衬砌283.16km, 渠系建筑物4264座。
由于“U”型混凝土槽衬砌渠道具有良好的防渗效果、较强的输水能力、较好的抗冻胀性能和节省渠道占地的优点, 又具有生产效率高、造价低廉、质量可靠、省工省料等优点, “U”型混凝土槽成为皋兰县小型农田水利重点县项目末级渠系改造首选的衬砌形式。目前, 全县已完成了2010年、2011年的建设任务, 在这两年的建设任务中, 共计完成了400km的斗农渠衬砌, 全部为“U”型混凝土槽。
㈡渠道比降渠道比降会影响“U”型渠道的输水能力, 在确定比降时, 首先要保持水头, 但过缓的比降会增大渠道断面, 从而增加投资, 而且由于皋兰县的大部分灌区为抽引的黄河水, 所以灌区水源含沙量大, 容易产生淤积, 给运行管理带来不便。为减少分水口门及渠道土方工程量, 斗渠比降基本维持原有比降, 对比降过缓的造成渠道淤积严重的斗农渠, 根据实地地形条件适当调整。全县斗渠设计比降一般为1/500~1/800, 农渠设计衬砌渠道比降为1/500~1/600。
㈢“U”型混凝土渠道横断面设计由于地形条件等原因, 各渠道设计流量不同, 斗农渠横断面不同, 为了使渠道及其建筑物设计施工标准化、定型化和系列化, 全县斗渠横断面尺寸一般为D60, 农渠横断面尺寸一般为D40断面。
㈣“U”型混凝土槽防渗技术措施为了保证“U”型混凝土渠道防渗效果和耐久性, 除了合理的设计以外, 还必须不断提高施工技术水平, 加强对渠堤填筑、混凝土、伸缩缝等施工质量的控制和监督, 才能做到优质、高效、经济、安全。一是采用翻夯等措施提高渠系基土密实度, 降低渠基土孔隙率, 使渗漏量减少。二是对高填方渠段、湿陷性黄土区、透水性强的砂砾石地基、对混凝土有腐蚀性的高盐碱性地基等地段可采用复合防渗。“U”型混凝土槽渠道防渗效果高, 其衬砌厚度要根据渠道规模、气候条件、地质条件、施工方法以及混凝土强度来决定。混凝土强度一般为C15~C20, 衬砌厚度一般为6cm~8cm。混凝土槽衬砌渠道需要留伸缩缝, 一般情况下l Om留一条横向缝, 伸缩缝可用沥青砂浆、聚氯乙烯胶泥等填料填塞。
㈤“U”型混凝土槽防冻胀措施防冻胀应是在自然状态下通过降低渠基土含水量、提高地温等避免或减少渠基土冻胀对“U”形槽的破坏作用, 即应有效降低从渠顶向下约0.45m之内土体的含水量或保持较高的地温, 使“U”型槽不致因冻胀挤压而发生断裂。对于“U”型槽渠基土, 如果不考虑自然降水、地下水等外部补水的影响, 其渠基土中的水分以正常水位为界, 上部水分主要由毛细管作用形成, 下部分主要由渗透水形成。灌溉结束后渠基土含水量的减少除了重力下渗外, 主要靠风吹日晒等从表面蒸发。一是在平地区域宜采用半挖半填渠堤, 在挖方渠段应保持足够的渠堤宽度, 以此增大地表面积, 使渠基土水分有利于从堤顶、堤外坡、槽身及“U”型槽与土体接触缝等处蒸发。二是盘山渠道应尽可能将渠线布置在向阳坡面, 以提高渠基土温度, 延长冻融交替期, 保持更长的自然含水量的时间。
六、结语
“U”型混凝土槽 篇3
关键词：U型梁,运输工艺,吊索具,吊装,安装
1 工程概况
我公司承担上海市轨道交通M8线浦江镇公共交通配套工程土建VI标砼U型高架梁的运输、吊装和安装工作。工程全长3.022km，两座地上车站分别长约137m,U型梁为211片，U型梁的布局为三梁、双梁或单梁式结构，周围施工环境比较复杂，横跨3条河流和6个路口。该工程高架上部结构采用了薄壁U型砼梁新型结构形式(见图1)，其抗压力强、减震、隔音、车辆行驶安全、节约建筑材料、节省安装时间，外形美观，但结构砼壁薄，底板最薄处砼厚度仅为23cm，且为开口断面，抗扭刚度低。梁高为1.8m，标准梁宽为5.224m，车站段梁宽为4.713m。U型梁标准跨长30m，重150t，非标准跨长16～30m不等，跨径大于30m的仍使用标准梁，梁端设置拓展盖梁。
针对工程特点、技术难点要求，必须专门就U型梁的运输保护、吊装和安装就位调整进行技术攻关，研制特殊专用机具，满足U型梁运输、吊装和安装过程中的精度要求，确保施工过程的质量和安全。
2 工程难点
1)薄壁U形砼梁运输、安装支承受力要求高U型砼梁抗扭刚度低，运输过程中支撑架仅允许横向倾角为±5°，沿U梁纵向25°。因此，运输、安装过程中必须保证U型梁4个支承点采用5cm厚度橡胶板支垫，位于一个支承面上，相对高度误差不得超过2 m m，以防止U型梁破坏。
2)周边环境复杂，预制U梁吊装工况多本工程地形复杂，预制U型梁安装工况多，施工难度较大。对于跨越3条河流的U型梁安装无法采用双机抬吊吊装就位;两边盖梁大量采用拓展盖梁，盖梁宽度大，更增加了起重机作业的难度;在预留线跨越出入停车场线区域时，为上下二层U型梁形式，部分U型梁就位困难。
3)管线状况复杂，施工难度大作业环境地下管线和架空线多，吊装作业时需要合理选择起重机行走路线和作业位置。部分区域由于管线分布密集起重机无法站位，需要用特殊方法作业(如滑移)，大大增加了技术难度。
4)U梁结构新颖、控制要求高、安装精度高
由于U型梁安装精度要求高，传统的通过起重机进行U梁安装就位不能满足要求。需要研制安装调整专用器具。
3 施工对策
通过对以上难点分析，我们采用全面质量控制和PDCA过程方法，对各种影响吊装施工质量的因素进行技术攻关，建立质量信息反馈，收集、整理相关资料，运用数据分析的方法，掌握质量动态，及时采取纠正和预防措施。
3.1 吊具
由于U型梁长度长(16～30m)且为薄壁开口断面，抗扭刚度低，故用钢丝绳直接固定在梁两端吊点处起吊的方法不可行。因此我们设计了大、小平衡梁解决这个问题。双机抬吊时吊钩直接连接到小平衡梁，钢丝绳角度不小于60°;履带起重机单机吊时吊钩先连接到大平衡梁，再连接到小平衡梁，平衡梁下方通过吊板与锚固在梁底板上的吊耳连接。
小平衡梁采用双拼28a槽钢加工，为适应标准段和车站段两种梁宽，加工3.6m和3.1m两种长度。小平衡梁上部沿60°方向设两个吊耳。
大平衡梁长30m、宽1.4m、高1.4m，长度可以根据U型梁的长度进行调整，最小调整长度为1m。在大平衡梁中点设置一根调节钢丝绳，起吊时有一个向上的拉力以防下挠产生。主平衡梁上部吊装时，钢丝绳与水平线的角度不得小于60°。大、小平衡梁结构布置形式见图2。
3.2 调整设备
U型梁安装调整设备选用三维液压扁平千斤顶调整装置和自己研制的可螺旋升降临时支座，见图3。这套装置不仅能够方便地调整重达150t的U型梁的安装位置，而且具有体积小、经济、耐用的优点。调整工艺流程：当起重机将U型梁安装到承台上后，由4台专门研制的三维扁平千斤顶调整装置将标高、轴线等调整精确，再调整临时支座的高度与标高一样，复核尺寸合格后，将4台三维调整装置同步卸载并撤离，支座灌浆位置灌浆达到规定强度后撤离临时支座，安装完毕。
3.3 运梁车
根据U型梁重量、外形尺寸和运输道路环境，为保证U型梁在运输过程中的平稳性和避免车辆在转向中产生对梁体的扭力，我们采用前四轴线和后五轴线全液压平板车。前、后液压平板上各增设一个转盘机构且上置5 240mm×900mm×30mm的两块翼板和5 240mm×900mm×16mm三块腹板组合的承重横梁，前四轴液压板转盘机构只带纵向倾角，后五轴线液压板转盘机构不带纵向倾角，两液压平板转盘机构均可360°旋转。见图4。
为了防止U型梁在运输过程中被车板划伤，装车时保证车板中心线与U梁重心重合的同时，在U梁设计的4个受力支点下方摆放5 5 0 m m×4 0 0 m m×5 0 m m橡胶垫。
对运梁车的转盘机构和承重横梁的设计经过详细计算，并利用三维软件Pro/E建模，在有限元软件ANSYS中对模型加载、加约束进行计算，所得结论均符合要求。
3.4 吊装方法
考虑到跨越道路、河流和成本等复杂因素，U型梁安装需综合采用多种吊装方式：对于跨三条河段和高低二层交错段采用750t履带起重机单机吊装,见图5;对于现场U梁预制区域采用2台100t龙门起重机双机抬吊，见图6;其余路段采用2台200t履带起重机双机抬吊，见图7。
将U型梁吊装作业区域内的场地路面下挖5 0 c m夯实，垫片石3 0 c m夯实，在此基础上垫20cm碎石并夯实，确保200t履带起重机工作地面承载压力不小于10t/m2;750t履带起重机SDB工况时工作地面承载压力不小于25t/m2,SD工况时工作地面承载压力不小于15t/m2。
3.5 特殊工况
姚家浜以北吊装231-SK54是该工程最难安装的U型梁之一，此区域场地狭小，地下、空中管线众多。特别是姚家浜一端自来水管的位置限制，因吊机站位问题单靠200t双机抬吊U型梁无法准确就位，原定采用双机抬吊+支架滑移+落梁方法进行安装，但此种方法周期长，而且风险极大，稍有不慎就可能酿成质量安全事故，为此，结合以往的吊装经验，利用三维液压扁平千斤顶可横向滑移功能和螺旋升降临时支座可360°旋转的功能，通过多次现场勘察、测量及AutoCAD三维多次模拟计算，成功采用双机抬吊+临时支座旋转+三维调整装置滑移技术方法攻克了难题，最终U型梁安全便捷准确就位。
4 效果
“U”型混凝土槽 篇4
关键词：预制混凝土,U型防渗渠道,施工技术
一、概述
西营河是石羊河流域上游八大支流之一, 为了抢救民勤, “决不让民勤成为第二个‘罗布泊’”, 通过西营灌区节水改造, 为西营河向下游增泄水量、实现民勤蔡旗断面水量目标, 节水灌溉已成为发展西营灌区农业经济的根本途径。在灌区工程建设中, 田间渠灌工程主要采用预制混凝土U型壳槽防渗渠道, 自工程实施以来, 取得了很好的效果, 产生了巨大的社会效应。预制混凝土U型防渗渠道, 具有过水能力大、防渗效果好、占地少、抗冻性能强、耐久性好和施工速度快等优点, 较土渠输水可减少灌水量1/3以上, 经济效益显著。
二、预制混凝土U型防渗渠道的工艺
㈠预制成型机规格西营灌区田间渠灌工程采用SLZ-B-1型成型机, 该机成型技术是采用多腔底震立式挤压法。现生产规格U型预制件主要有D46.4、D52、D58三种, 每段渠长为50厘米。
㈡预制工艺
1.混凝土拌和。采用32.5R普通硅酸盐水泥, 按照试验室提供的配合比配料, 使用强制式搅拌机拌和均匀。施工时, 应根据具体情况和施工时间加入一定的外加剂, 以增强混凝土的和易性和抗冻、防渗性能。
2.混凝土进料。将拌和好的混凝土, 采用人工定量法上料。
3.震压成型。震动自进料开始至施压前结束, 施加压力的大小通过压力表控制。
4.脱模。施压结束后, 立即开模出件。模箱为平开, 用专用手推叉车托住底垫板向上一挑即可把预制件取出。
5.检验养护。预制件在取、运、放三个环节上有时往往会产生变形与损坏, 在养护棚内应立即进行外观质量检验, 对有缺陷的构件立即进行修补或返工, 对检验合格的构件进行洒水养护。
三、安装技术
㈠渠基土方碾压基础土壤的密实度是混凝土U型预制件寿命长短的重要因素, 应严格按照设计要求及质量标准控制土壤的密实度, 渠基开挖后应夯实地基再衬砌, 土方夯实及夯填干容重不低于1.60克/立方厘米, 夯填土方的密实度不低于0.95。填土碾压深度一般要求在U型预制件深的3/4处, 这样既可节省回填、开挖土方量, 又便于安装。填土碾压要注意顶面平整, 以确保U型基槽开挖不偏离轴线。
㈡渠道土方开挖根据设计的中心线及测量高程, 进行U型基槽开挖, 然后安放U型基槽设计尺寸的样板, 并以此样板为准, 修整基槽断面, 开挖断面要符合设计要求, 土槽的上口宽度一般比预制件需要左右各宽5厘米~10厘米左右。
㈢预制件安装U型预制件安装前, 每11米安放U型基槽样板, 并以此样板为准, 在构件的底部先铺上低标号砂浆, 形同垫层;安装时, 应掌握上口两边线直, 表面平整, 接缝均匀, 缝宽3厘米~4厘米。
㈣结构缝处理结构缝处理是预制件安装的关键。填缝前, 将缝内余土和其他杂物清除干净, 并洒水清洗湿润;结构缝的填料为C20细粒混凝土人工捣固压实, 压实后覆盖洒水养护。
㈤背面回填构件背面一般有2.5厘米的间隙, 采用细粒砂土填充密实。
㈥修整U型槽顶渠堤为防止U型预制件上口遭到破坏, 在填缝材料基本凝固后, 采用就近的砂砾石修整坡顶, 使之不受破坏。
四、施工中应注意的问题
在施工中混凝土要严格执行施工规范和设计要求;混凝土要严格按照试验室出具的配合比配料, 按操作规程拌和。机械拌和时, 常温下拌和净时间不得少于2分钟, 若发现有不均匀情况, 应延长拌和时间。特殊情况下人工拌和的顺序及翻拌数量应遵守“三三三”制, 即先把砂料和水泥干拌三次至颜色一致;再适量加水, 湿拌三次, 使砂浆干湿均匀;最后加入石子及剩余水量, 湿拌三次, 直至均匀;混凝土在运输过程中应尽量缩短运输时间及减少转运次数, 严禁中途加水;构件及砌缝表面宜加遮盖养护, 开始养护时间为12小时~18小时, 在炎热干燥气候情况下应提前养护, 养护时间不应低于14天;安装预制构件时, 其强度应大于混凝土强度标准的75%;预制混凝土U型预制件是一种薄壳结构, 运输、安装时必须轻搬轻放。
五、结语