【灌区预制混凝土Ｕ形渠槽的设计与施工】开U行渠机
摘要：预制混凝土U形渠槽是渠道防渗衬砌的一种形式，广泛应用于田间输水。结合工程实践，介绍了其设计与施工的具体方法。 关键词：预制混凝土U形渠槽；防渗衬砌；设计；施工；方法
应用预制混凝土U形渠槽作为渠道的防渗衬砌形式，具有较为突出的优点：渗透损失较小，流速较快，水的利用率较高，占地少，渠道外形美观，施工简单易行，工期短，使用寿命长，管理方便。值得推广应用。
1设计方法
设计主要参考厂家提供的定型模具尺寸，槽板厚度3～5cm，下部为半圆形曲面，上部是与地面垂线倾角为14°的平面，与半圆连接成斜壁。分为整体式和组装式，整体式根据构件下部半圆弧形断面的直径分为UD30、UD40、UD50和 UD60等4种规格；组装式有1/2 UD60、1/2 UD80、1/2 UD100、1/2 UD120等4种规格，由2块1/2U形槽和底部50cm的预制混凝土平板组成。为了减少预制时规格太多的不便，一般在斗、农渠采用UD30、UD40、UD60等3种规格，适用流量0.024～0.13m3/s；支渠采用1/2 UD80、1/2 UD120两种规格，适用流量0.30～0.90 m3/s。常用U形渠槽的设计参数见表1。
2制作过程
2.1制作设备采用水利部推荐的节水防渗渠道成型机械专业生产厂家生产的LZYB-1型混凝土构件成形机，主机功率5.50 kw，振动功率2.20 kw×2台（可调速），每台机生产时配工人4人，每小时可生产U形构件30～40件。混凝土搅拌机械采用JB300型强制式混凝土搅拌机，能拌合干硬性、塑性熟料，能机械供料，定量注水。模具采用厂家配套的定型U形槽钢模，使用前必须检查钢模的结构尺寸、表面平整度以及光滑度，已变形的模具不能继续使用。
2.2U形渠槽的预制
2.2.1预制方式。可以集中预制，也可现场预制。选择平整开阔的场地，最好在施工的农田旁边，运输便捷，能就地取水、取电。现场预制能够减少预制件的运输环节，减少搬运过程中的损耗，降低工程造价。
2.2.2预制工艺。预制工序：砂石备料→细粒混凝土拌和→成型机压制U形渠槽→脱模放置凝结→取垫板洒水养护。混凝土配合比按照厂家推荐的比例，每立方混凝土需要425#水泥260 kg，细石0.80 m3，中砂0.65m3。材料数量采用过磅称重控制，用规定容积的水桶加水，用强制式搅拌机拌和为干硬性混凝土，人工锨倒入模具，通过试验掌握好入料分量，机械强压振动成形，脱模后由压条托住从机上取下，用专用手推车推到养护场待凝，混凝土终凝后，翻转U形槽取出垫板，定期洒水，常温下养护14d即可出场。
2.2.3质量保证措施。实际制作过程中，发现生产出来的U形渠槽预制件表面较为粗糙，有的甚至出现麻面和蜂窝。原因是构件为一次性振动、强压浇筑成形，成形脱模速度快，混凝土振捣时间短，水泥浆不易均匀地振捣流到构件表面造成构件表面较粗糙。建议在构件脱模后马上用软质毛刷对U形槽内表面来回扫抹几遍，如有蜂洞出现可以用刷子沾少量水泥油抹光。
3施工技术
施工工序：确定渠道中线→清基→测量放样→基槽开挖→砌筑两侧砖墙→浇筑混凝土垫层→安装U形渠槽→回填砂土→砌筑路缘石→砂浆勾缝→养护→交付使用。
3.1测量放样采用全站仪按照设计坐标放出渠道中线，每20m定出中桩、开挖边桩并固定，用白灰放出开挖控制边线，开挖完后放出中线和两边渠顶线。各渠段开挖衬砌时，必须按各渠段已实际测算的实际比降控制各桩号渠底高程、需要水位、渠顶高程。渠槽砌筑安装时应挂线严格控制渠顶高程使之平顺美观。
3.2 渠槽开挖采用人工开槽，开挖时严格控制断面尺寸和高程，基槽表面务求平整，尽量避免超挖。
3.3断面修整重新用水准仪测量槽底高程，按设计开挖断面修整渠底、边坡，使渠槽平顺，满足U形渠槽安装要求。按设计渠线砌筑渠槽两侧12cm厚砖墙，使用M7.5０砂浆。
3.4工地运输U形渠槽工地运输主要采用人工装卸，用架子车直接运到已挖好的施工渠段，轻装轻下。搬运过程中构件受力不均匀，容易造成构件的断裂和损坏，应特别注意，尽可能减少损耗。
3.5安装按照设计高程线间隔20 m精确测放“标准块”，并在一侧通过挂线控制渠线顺直。按设计要求在渠底浇筑4～5cm的C10素混凝土垫层，在混凝土未初凝前安放U形槽，并调整至合适的位置后固定。此后在砖墙与U形槽间回填砂，用水冲填密实后在上面用M7.5０砂浆砌筑10cm厚预制混凝土路面板。
3.6勾缝、抹面铺砌后的渠道断面经验收合格后，清理干净预制块间的接缝，用1∶2的水泥砂浆勾缝，勾缝应用砂浆填满、压平、抹光，保证水泥浆的密实度和平整度。砖墙用1∶2水泥砂浆进行抹面，表面压光。
3.7养护勾缝、抹面完成后，在渠道表面覆盖湿麻袋进行养护，养护过程中应及时洒水，保持砂浆表面处于湿润状态。
参考文献
[1] SL 18-91.渠道防渗工程技术规范[S].
[2] 中国灌区协会.渠道防渗技术论文集[M].北京:中国水利水电出版社，1990.
[3] 李安国主编.渠道防渗工程技术[M].北京:中国水利水电出版社，1998.