滨州引黄渠道新技术开发使用

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[摘 要]黄河三角洲滨州市在灌区节水改造中，针对干渠的防渗抗冻要求采用了混凝土衬砌、土工布防渗、聚苯乙烯板防冻等新技术。经观测分析可以看出，混凝土、复合土工布和泡沫保温板3项材料的联合运用在干渠抗冻、防渗中起到了良好的互补作用。

[关键词]滨州灌区改造渠道防渗技术 ；开发使用伸缩缝的施工技术

中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0341-01

滨州市13处引黄干渠地处黄河三角洲平原，控制灌溉面积583万亩，有效灌溉面积450万亩，被列为黄河三角洲灌区节水改造重点项目。13处渠道总设计引水流量466m3/s，设计水深2.24 m，设计比降为1/6000-1/7000，衬砌边坡均为1：1.75。衬砌板采用C20混凝土预制板，厚度为6cm，阴、阳坡均采取聚苯乙烯防冻涨、土工布防渗和砂垫层，聚苯乙烯防冻板厚度为3cm和2cm，土工布为聚乙烯（PE）二布一膜复合土工布，砂垫层厚150mm，基础为砌石齿墙，其尺寸为500mm×400mm。渠道两侧顶部采用C20混凝土现浇封顶。

1.混凝土衬砌板制作新技术

麻湾灌区节水改造工程中，在总结利用前几年的混凝土衬砌板制作的基础上，对混凝土板的预制技术进行了技术改进。

1.1 振动平台的技术改进

为1.0 m×1.4 m，由厚10 mm的钢板制成，振动电机的功率为1.5 kW，四角支柱高1.0m左右，支柱内设减震弹簧，一个振动平台可同时满足两套混凝土模板施工，日产混凝土板500-600块。现在通过对台面加长，一个台面上可以酉己放5-7个混疑土钢模，台面由水平改为纵向有一定的倾斜，利用台面的振动性，使混凝土及钢模板不断地从高处向低处下移。施工中在台面最高处对混凝土钢模板填料，钢模板移至最低处为振捣完毕而抹面下台。振动平台上的工作形同一个小型流水作业线，填料工专门负责填料，抹面工专门抹面，搬运工负责搬运。通过对振动台面倾振动平台由台面、振动电机及四角支柱等部分组成。老式台面一般是长方形，平面尺寸斜角度调整，可以控制混凝土钢模在台面上的振动时间及移动速度。由于各工序有了专人负责操作，从而实现了混凝工预制板的机械化生产，保证了混凝土预制板各工序的质量稳定性。

1.2 混凝土钢模板的技术改进

在混凝土预制板的脱模过程中，由于混凝土与钢模板的粘结作用，易发生预制板四角损坏问题，为此采用钢模上口的平面尺寸略大于模底的平面尺寸，各边以长出1.0mm为宜，将四角由直角改为小圆角，并在钢摸底扳上均匀布设10多个直径为4mm的小孔。

2.干渠防渗、防冻新技术

2.1 复合土工布防渗和聚苯乙烯保温新材料

防渗用的土工布一般分为3类：一般土工布、加筋土工布、复合土工布。复合土工布又分为一布一膜、二布一膜等。按膜的材料又分为聚乙烯膜（PE）聚氯乙烯膜（PVC）两种。参照国内有关土工膜材料试验资料，根据厂家试验报告和本工程的防渗特点，选用二布一膜。PE膜与PVC膜比较：①PVC膜连接采用热焊接法，操作比较简单，连接质量便于检查；②PE膜的伸长率比PVC膜的伸长率大，且均匀性好；③PVC膜的幅宽仅为2m，而PE膜的幅宽可达4-5m，减少了接缝工作量；④PE膜比PVC膜造价低。根据以上比较结果，决定选用PE膜。本工程选用的聚乙烯（PE）二布一膜复合土工膜，是常熟市某公司产品，其规格为712g/m2，幅宽均为4m，幅长50m，四周边预留10cm的不复合层（布、膜分开的留边），以便纵横向连接。

防冻用的聚苯乙烯板为发泡板，具有防腐蚀、耐老化、抗冲击、低温不脆裂、高温不流淌、重量轻、强度高并可裁剪或粘结、施工方便的特性，其性能指标各厂家都有标准指标，其厚度和尺寸可以根据工程的实际情况与厂家订制。

经过对渠道的防渗抗冻性能进行观测分析可以看出，密度为20 kg/m3聚苯乙烯泡沫板，厚度每10mm可抵御100mm的冻深，其主要原因是混凝土板、复合土工布和泡沫保温板3项材料的联合运用在干渠抗冻、防渗中起到了良好的互补作用。本灌区采用20-30mm厚度板防冻是正确的。为本地区干渠的防渗抗冻找到了一项切实可行的成功技术。

2.2 渠道衬砌施工工艺的改进

在渠道施工过程中，改变以往那种直接在原坡上铺装土工布的办法，而是先在坡面上铺设150mm厚的砂垫层，并用平板振捣器振捣压平，然后再铺装土工布，这样可以防止土颗粒堵塞土工布，改善反滤效果。土工布铺设前先根据设计长度裁好，并自下而上进行铺设，要伸平铺匀，松紧适度，接缝采用搭接方式，搭接长度30mm，搭接处上游土工布盖在下游土工布上。聚苯乙烯板密度小，弯曲强度小，易折断，铺设时应避开风力较大的天气进行，铺好后要及时安装混凝土预制板，以免损坏。

2.3 伸缩缝的施工技术

为防止温度变化及不均匀沉陷等引起的混凝土收缩变形破坏，本工程设置伸缩变形缝，间距7.84m，缝宽4cm。填缝所需材料为PT型防渗胶泥，其施工方法目前国内主要有热胶泥灌缝法、胶泥麻丝嵌缝法和预制胶条嵌缝法。但从工程实践看，采用热胶泥灌缝法施工质量较难掌握，易出现烫坏土工布或聚苯乙烯板及灌缝不满等问题，其后两种方法施工效率低。该工程采用PT砂法灌缝，其优点是能满足工程设计要求，且施工效率高。施工方法：一是先清除缝内杂物，使施工界面保持干燥，必要时用喷灯烘干；二是配制PT砂。PT砂是PT型防渗胶泥与中砂的混合物，其重量比为3：1，其配制方法是将洁净的中砂加热到70℃左右，并与熔化的胶泥混合，拌合均匀；三是填缝。将PT砂嵌入缝中，并迅速捣实，达到设计高度后，用专用工具抹平压实。

参考文献：

[1] 浅谈黄河三角洲引黄渠道如何使用新技术.出版社城市建设卢光民.