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噴混凝土技術在渠道防滲工程中的應用

08-22 13:19:35  瀏覽次數:133次  欄目:結構設計
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   興建于1958年的河北省井陘縣人民灌區的兩條干渠綿延218公里,工程質量先天不足,渠道滲漏現象嚴重,灌區渠系水利用系數只有0.473,并且渠道決口等水毀事故不斷發生,嚴重危及渠道安全和運行。70年代以來,噴射混凝土用于煤礦、地鐵隧洞的噴錨支護。我們受此啟發,將噴射混凝土技術應用于渠道防滲,使渠系水利用系數提高到0.90,節水效益顯著。

噴混凝土技術原理

  混凝土料加入混凝土噴射機,經電動拌合,利用風壓將潮濕的混凝土料吹散加速,經輸料管,使其浮游旋轉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。

噴混凝土斷面設計與施工

  灌區兩條干渠為土明渠,原設計為梯形斷面,縱坡為1/4500~1/3000,根據土質不同,現設計成介于U形與弧形之間的斷面。要求防止凍脹,混凝土標號為150號,抗拉強度隊8kg/m2,防滲效果較好,伸縮縫經驗算混凝土溫度變形量長10米時,△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的潔凈石灰巖碎石,潔凈的黃色的中砂,425號礦渣水泥,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,首先進行土模修整。弧形模具的垂球線與中心樁頂模具對準,沿模具設置控制樁,控制模面,回填部位要夯打密實。確保土模設計尺寸正確,模面無浮土后,強度達到0.1MPa以上時,反復灑水3~4次,保持模面濕潤,然后進行噴混凝土。噴時,原則上一次成渠,達到平整光滑。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稱噴射。

  噴射槍口與噴射面應盡量保持垂直,距離一般為0.6~1.0米。噴射機的工作風壓在0.1~0.2MPa之間。高溫季節施工,噴混凝土終凝時間約4~6小時,此時,應及時灑水養護,7天內每天不少于8次,7天后不少于6次,養護15~20天。

噴混凝土防滲技術評價及經濟效益分析

  從1998年渠道噴混凝土防滲試驗來看,該工程雖然局部出現凍脹裂縫,但是,我們認為渠道噴混凝土防滲仍然是一種省工、省料、造價低、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%,抗滲強度達到S4,抗凍強度達到D50,混凝土強度提高10%~30%。噴混凝土防滲每米造價199.42元,砌石防滲每米382.8元,現澆混凝土“U”形槽為269.26元。如果全灌區218公里渠道全部噴混凝土防滲,每年可節省水量2000萬立方米,增加灌溉30萬畝次,增產糧食600萬公斤,灌區年增加水費收入200萬元,年綜合社會效益1000多萬元。同時年可減少渠道維修費用40萬元,減少渠道清淤用工21.5萬工日,折款215萬元。

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