实例分析:渠道防渗工程喷混凝土技术施工
0241水利工程2021-07-15 10:55:02
兴建于1958年的河北省井陉县人民灌区的两条干渠绵延218公里,工程质量先天不足,渠道渗漏现象严重,灌区渠系水利用系数只有0.473,并且渠道决口等水毁事故不断发生,严重危及渠道安全和运行。70年代以来,喷射混凝土用于煤矿、地铁隧洞的喷锚支护。大家受此启发,将喷射混凝土技术应用于渠道防渗,使渠系水利用系数提高到0.90,节水效益显著。
喷混凝土技术原理
混凝土料加入混凝土喷射机,经电动拌合,利用风压将潮湿的混凝土料吹散加速,经输料管,使其浮游旋转到喷头与限定的泵送有压水混合喷出,喷射压力0.2~0.4MPa,把混凝土材料冲压敷着在限定的工程断面上。
喷混凝土断面设计与施工
灌区两条干渠为土明渠,原设计为梯形断面,纵坡为1/4500~1/3000,根据土质不同,现设计成介于U形与弧形之间的断面。要求防止冻胀,混凝土标号为150号,抗拉强度队8kg/m2,防渗效果较好,伸缩缝经验算混凝土温度变形量长10米时,△L(变形量)=O.0037m。喷混凝土厚度弧底12cm,弧尾6cm。伸缩缝顺直段10米、弯道段5~7米设置1道,双层油毡止水分缝。喷混凝土料选用不大于15mm的洁净石灰岩碎石,洁净的黄色的中砂,425号矿渣水泥,混凝土配合比(水泥:砂:石)为1:3:2,水灰比在0.35~0.45之间。
施工时,首先进行土模修整。弧形模具的垂球线与中心桩顶模具对准,沿模具设置控制桩,控制模面,回填部位要夯打密实。确保土模设计尺寸正确,模面无浮土后,强度达到0.1MPa以上时,反复洒水3~4次,保持模面湿润,然后进行喷混凝土。喷时,原则上一次成渠,达到平整光滑。喷射混凝土要分块,按顺序一块一块地喷。喷射每块从渠底向两旁对称喷射。
喷射枪口与喷射面应尽量保持垂直,距离一般为0.6~1.0米。喷射机的工作风压在0.1~0.2MPa之间。高温季节施工,喷混凝土终凝时间约4~6小时,此时,应及时洒水养护,7天内每天不少于8次,7天后不少于6次,养护15~20天。
喷混凝土防渗技术评价及经济效益分析
从1998年渠道喷混凝土防渗试验来看,该工程虽然局部出现冻胀裂缝,但是,大家认为渠道喷混凝土防渗仍然是一种省工、省料、造价低、易操作、速度快的防渗措施。渠道采用喷混凝土防渗后糙率为0.014~0.017,每公里水的渗漏损耗量为0.05%,抗渗强度达到S4,抗冻强度达到D50,混凝土强度提高10%~30%。喷混凝土防渗每米造价199.42元,砌石防渗每米382.8元,现浇混凝土“U”形槽为269.26元。如果全灌区218公里渠道全部喷混凝土防渗,每年可节省水量2000万立方米,增加灌溉30万亩次,增产粮食600万公斤,灌区年增加水费收入200万元,年综合社会效益1000多万元。同时年可减少渠道维修费用40万元,减少渠道清淤用工21.5万工日,折款215万元。
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