水利工程U形槽衬砌渠道施工要点探析

文章主要详细阐述了U形槽衬砌渠道的作用及特点，以及U形槽结构形式与尺寸。从而针对U形槽预制与现浇衬砌渠道防渗的各自施工要点进行了详细分析与探讨。旨在能够有效的保证渠道施工质量，以及为建设农村小型渠道工程提供了关键的施工技术保证。也为类似的工程提供有利的参考。

1 U形槽衬砌渠道的作用及特点

U形槽衬砌渠道是正在推广应用的一种渠道防渗措施，用U形槽衬砌防渗技术比常规混凝土衬砌方法可节省投资30％，比浆砌石衬砌节省投资40％以上，省时省地省人力，其适用于2m3／s以下的中、小型渠道的防渗衬砌。u形槽构件能实现机械化、工厂化生产制作质量容易保证，又能实现大批量、规模化生产。另外，还具有抗冻胀性能强、不易丢失损坏、水的利用系数可达90％以上、灌水时间大大缩短、占地面积较小等优点。

2 U形槽结构形式与尺寸

下部为半圆形，两侧上部设置直立段，最上段向外倾斜 2-4cm。设下部半圆的直径为D， 直立段的高度h一般取半圆直径D的1／3～l／2，上口宽B=D+f2―4)em，槽壁顶部向外延伸宽度b一般为壁厚Y的2～3倍，壁厚与半圆形断面直径有关(表1)。渠道每隔10m左右设置一个伸缩缝，缝宽为2―3era，用沥青或沥青砂浆填塞。

U形槽预制装配施工受气候条件影响小，混凝土质量容易保证，如果在已成渠道上施工，能减少施工中的很多干扰和矛盾。

（1）U形槽的预制。每段U形槽可以整体预制，也可以沿渠底轴线分两块制作。当U形槽较大时，也可分成多块预制，还可以在夯实并预先修整好的弧形地基上用木模浇筑。预制施工最简单的方法是用木模人工拌和及人工捣实，覆盖草帘洒水养护。这种施工方法虽然不需要较强的施工力量和较多的物力投入，但工作效率较低，质量有时也不能保证。

（2）运输注意要点。由于U形槽近似于薄壳结构，所以运输是应当特别注意的工序，在运输过程中不能有剧烈振动、碰撞，防止出现损坏。运输时应用支架或底部垫软质材料，如草垫、泡沫塑料、软木等。

（3）进行铺砌施工。在U形槽铺砌前，首先按照设计要求将渠道挖成近似 U形槽基槽 ， 如果原来是旧渠道，应清除杂草和淤泥，进行渠道底部和边坡的整修；然后铺好底槽砂石垫层，正式铺砌U形槽，经检查位置和高程符合要求后，以对称的方法进行回填土，注意分层将回填土夯捣密实，最后对 U形槽进行灌缝和养护。

（4）进行槽间灌缝。U形槽设置的缝有为适应混凝土板的伸缩和地基基础微量变形的伸缩缝及预制件装配铺砌时的结构缝两种。这是产生渗水的最薄弱地方，如果灌浆不密实将产生集中性的渗漏，所以灌缝用的填料是很重要的。

在实际工程中对灌缝填料的基本要求是：①有一定的耐热性，当气温升高时， 填料不发生流淌，常要求其耐热度比当地最高气温高25℃左右；②有良好的抗冻性，当气温最低时，填料不发生冻裂和剥落；③有 良好的伸缩性，在缝隙张大时填料不出现裂缝，缝隙缩小时填料不会被挤出；④有良好的黏结力，即与混凝土U形槽能很好地黏结在一起，在0℃气温下黏结面不脱开；⑤具有良好的耐久抗老化性。

3现浇混凝土U形槽施工要点分析

现浇混凝土U形槽施工具有衬砌接缝较少、施工比较方便、造价比较低等优点。现浇混凝土U形槽施工，可按以下步骤进行。

（1）渠槽的开挖。在正式开挖前，先按照拟定的渠槽路线和大小进行测量放线，然后按放线范围开挖渠槽。渠槽的断面形状应开挖成U形。第一步先挖 圆弧面以上的土，第二步挖小槽直至渠底，第三步挖出圆弧面。开挖的断面应力求符合要求，避免出现过多的超挖和欠挖。

（2）渠槽整理压实。为防止渠槽因地基松软、透水、湿陷及不均匀沉降，在开挖时可预留厚20～30era的土层，衬砌前按要求的U形槽断面进行夯实处理。

（3）铺设垫层。在U形槽的下部设置垫层，可以使衬砌的混凝土受力均匀，可与排水设施连通起来 进行排水，减少地下水对渠槽的浮托，同时也可利用其间的空气起保温作用，防止出现冻胀破坏。所以，一般在混凝土衬砌体下面设置砂砾石垫层。垫层都必须经过压实， 压实时最好采用振动法或夯击法，垫层的厚度应根据其作用确定，一般在10～20cm范围内。

（4）浇筑垫层。在浇筑混凝土前，要将拟修建的渠槽模板，按规定的形状和尺寸安装牢固。检查渠槽开挖处理和铺设的垫层是否符合要求，对于过于干燥 的浇筑面应洒水湿润。

混凝土要严格按规定 的配合比称量，按规定的程序拌和，所用材料必须符合有关标准。毛用机械拌和时，先加入20％的水湿润搅拌机，然后将全部配好的石子、砂子、水泥和水等一次加人，开始正式拌和，拌和时间不得少于2rain。如果采用人工拌和，应遵循“三三三” 拌和制，即先把砂子和水泥干拌三次，直至颜色一致，再加人适量的水湿拌三次，使砂浆干湿均匀，最后加人石子和剩余的水湿拌三次，直至完全均匀。

浇筑的混凝土要振捣密实，这是防止出现渗漏的根本措施。为了保证渠槽表面的光滑， 提高防渗性能，浇筑混凝土后要用水泥砂浆抹面。在混凝土浇筑后的7d内，应淋水养护，最好覆盖砂或草帘，提高养护质量。

4 施工中应注意问题

（1）浇筑前根据现场情况选定U型衬砌机，有电力设备的地方采用卷扬机牵引式衬砌机，远离村庄无法供电段采用柴油机自行式衬砌机。滑道地锚要牢固，经常维护和检查机械，保证机械无故障。要求专人操作，专人上料。混凝土要连续浇筑，渠道断面一次成型，衬砌机行驶过程中，要注意清理渠道内土方和渠岸上的杂物，以防搅和到混凝土内，影响工程质量。收面要及时，并由专人负责。收到伸缩缝处时，要刨开加板条，初凝后取出板条。

（2）浇筑完成后，要随时压顶，以便压顶混凝土和主渠道混凝土结合紧密。所有混凝土工程完成后都要及时养护，薄壁混凝土养护更需特别注意，必须要有专人专项负责。

5 结束语

在本次工程施工中，严格遵守施工规范和行业要求，遵循注意事项进行U 型渠道的混凝土衬砌施工，取得了较好效果，顺利完成了渠道工程的更新改造任务，为后续工程的施工积累了经验。