噴混凝土技術(shù)在渠道防滲工程中的應(yīng)用

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興建于1958年的河北省井陘縣人民灌區(qū)的兩條干渠綿延218公里，工程質(zhì)量先天不足，渠道滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，灌區(qū)渠系水利用系數(shù)只有0.473，并且渠道決口等水毀事故不斷發(fā)生，嚴(yán)重危及渠道安全和運(yùn)行。70年代以來，噴射混凝土用于煤礦、地鐵隧洞的噴錨支護(hù)。我們受此啟發(fā)，將噴射混凝土技術(shù)應(yīng)用于渠道防滲，使渠系水利用系數(shù)提高到0.90，節(jié)水效益顯著。 
    噴混凝土技術(shù)原理 
    混凝土料加入混凝土噴射機(jī)，經(jīng)電動(dòng)拌合，利用風(fēng)壓將潮濕的混凝土料吹散加速，經(jīng)輸料管，使其浮游旋轉(zhuǎn)到噴頭與限定的泵送有壓水混合噴出，噴射壓力0.2～0.4MPa，把混凝土材料沖壓敷著在限定的工程斷面上。 
    噴混凝土斷面設(shè)計(jì)與施工 
    灌區(qū)兩條干渠為土明渠，原設(shè)計(jì)為梯形斷面，縱坡為1/4500～1/3000，根據(jù)土質(zhì)不同，現(xiàn)設(shè)計(jì)成介于U形與弧形之間的斷面。要求防止凍脹，混凝土標(biāo)號(hào)為150號(hào)，抗拉強(qiáng)度隊(duì)8kg/m2，防滲效果較好，伸縮縫經(jīng)驗(yàn)算混凝土溫度變形量長(zhǎng)10米時(shí)，△L(變形量)＝O.0037m。噴混凝土厚度弧底12cm，弧尾6cm。伸縮縫順直段10米、彎道段5～7米設(shè)置1道，雙層油氈止水分縫。噴混凝土料選用不大于15mm的潔凈石灰?guī)r碎石，潔凈的黃色的中砂，425號(hào)礦渣水泥，混凝土配合比(水泥:砂:石)為1:3:2，水灰比在0.35～0.45之間。 
    施工時(shí)，首先進(jìn)行土模修整。弧形模具的垂球線與中心樁頂模具對(duì)準(zhǔn)，沿模具設(shè)置控制樁，控制模面，回填部位要夯打密實(shí)。確保土模設(shè)計(jì)尺寸正確，模面無浮土后，強(qiáng)度達(dá)到0.1MPa以上時(shí)，反復(fù)灑水3～4次，保持模面濕潤(rùn)，然后進(jìn)行噴混凝土。噴時(shí)，原則上一次成渠，達(dá)到平整光滑。噴射混凝土要分塊，按順序一塊一塊地噴。噴射每塊從渠底向兩旁對(duì)稱噴射。 
    噴射槍口與噴射面應(yīng)盡量保持垂直，距離一般為0.6～1.0米。噴射機(jī)的工作風(fēng)壓在0.1～0.2MPa之間。高溫季節(jié)施工，噴混凝土終凝時(shí)間約4～6小時(shí)，此時(shí)，應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，7天內(nèi)每天不少于8次，7天后不少于6次，養(yǎng)護(hù)15～20天。 
    噴混凝土防滲技術(shù)評(píng)價(jià)及經(jīng)濟(jì)效益分析 
    從1998年渠道噴混凝土防滲試驗(yàn)來看，該工程雖然局部出現(xiàn)凍脹裂縫，但是，我們認(rèn)為渠道噴混凝土防滲仍然是一種省工、省料、造價(jià)低、易操作、速度快的防滲措施。渠道采用噴混凝土防滲后糙率為0.014～0.017，每公里水的滲漏損耗量為0.05％，抗?jié)B強(qiáng)度達(dá)到S4，抗凍強(qiáng)度達(dá)到D50，混凝土強(qiáng)度提高10％～30％。噴混凝土防滲每米造價(jià)199.42元，砌石防滲每米382.8元，現(xiàn)澆混凝土“U”形槽為269.26元。如果全灌區(qū)218公里渠道全部噴混凝土防滲，每年可節(jié)省水量2000萬立方米，增加灌溉30萬畝次，增產(chǎn)糧食600萬公斤，灌區(qū)年增加水費(fèi)收入200萬元，年綜合社會(huì)效益1000多萬元。同時(shí)年可減少渠道維修費(fèi)用40萬元，減少渠道清淤用工21.5萬工日，折款215萬元。