平原地区渠道衬砌是实施灌区节水灌溉工程的一项重要内容，其工程量大，投资比例重，机械化程度低，且对渠坡和渠底的防护功能有较高要求，尤其是在石料缺乏区更成为制约平原灌区建设质量的关键问题。小开河引黄灌区的输沙干渠衬砌工程在建设中全部采用混凝土预制板与土工合成材料相结合的新衬砌技术，取得了良好的效果。

　　一、基本概况

　　滨州市小开河引黄灌区地处山东省北部，黄河三角洲腹地。小开河引黄灌区设计流量60m3/s，设计灌溉面积7.33万hm2.区内土地资源丰富，沿海工业正在崛起。工程建成后，沿线5县(区)23个乡镇500多个村庄的8.23万hm2土地得到灌溉，开发草场1.93万hm2，解决30万人的饮水问题，可为沿海、沿线的综合开发提供可靠的淡水资源。

　　该工程自1993年开始动工兴建，1998年完成一期工程开始通水灌溉; 1999～2000年完成下游输水渠及配套工程，达到干渠全线贯通，灌区已具雏形。2001年又完成了小开河引黄灌区续建配套输沙渠二期衬砌工程。至此，共建成输沙渠土渠及渠道初砌51.3km，沉沙池4.2km，输水渠33.8km，累计投资2.3亿元。截至2001年底，小开河灌区的输沙干渠已全部衬砌，共计全断面衬砌20.7km，半段面衬砌30.6km，累计完成混凝土预制板5.2万m3，复合土工膜铺设64.5万m2，塑料薄膜铺设110万 m2.

　　二、 新衬砌技术的应用

　　小开河引黄灌区输沙渠道断面为梯形，边坡均采用1∶1.75.衬砌渠道断面表面采用厚6cm的预制混凝土板作为防护层，护坡防护层下铺设复合土工膜，护底50cm细土下铺设一层塑料薄膜，渠底两侧坡脚设高60cm砌石混凝土封顶齿墙，渠底塑膜在齿墙底部翻向渠坡，在渠坡处与复合土工膜搭接使渠道形成整体封闭式防渗体。为避免不均匀沉陷造成裂缝，横向每隔12.4m设置伸缩缝一道，纵向在两渠坡自底部向上第4行板或渠底两侧设伸缩缝，伸缩缝用PT塑料胶泥填充。

　　1.改进混凝土预制板的生产工艺

　　① 改脱胚式加工为翻转模板或震动平台加工

　　以前渠道衬砌用的混凝土预制板，多为脱胚式加工，水灰比大，振捣不充分，内部结构不密实。小开河干渠衬砌用的混凝土板，吸取以往灌区衬砌的经验，全部用翻转模板或震动平台架空振捣加工生产。钢板底模按梅花型排列，每间隔3cm有一个直径3mm的排气孔，并在底模上铺一层中长纤维布。拌和混凝土时将水灰比控制在0.47～0.48之间，仓口坍落度在0.5cm以下。为改善混凝土和易性、均质性，在混凝土拌和时采用二次投料法，即先将水、外加剂加入拌和机;再投入水泥、砂子搅拌2分钟，成为水泥砂浆;最后加入石子再拌和2分钟，共计拌和4分钟，在加工过程中加强振捣，每模振捣时间不得少于4分钟，且速度适宜，使混凝土内部多余的水和气泡排出，使成品内部密实。成型的混凝土板及时进行人工压光，使表面平整光滑。

　　② 使用外加剂

　　为确保混凝土预制板质量，达到防渗抗冻的目的，并节约水泥降低工程造价，在混凝土板预制加工时掺用了木质磺酸钙(木钙)减水剂和PC-2型松香热聚物引气剂。木钙的作用是减小水灰比，增加混凝土密实度，提高其强度及防渗性能，实验证明，木钙与PC-2相容性良好，在混凝土中掺入后，减水率达17%左右，节约水泥1.1%左右，且拌和物和易性良好。

　　经多次试验，木钙掺用量为水泥用量的0.25%，PC-2的掺用量为水泥用量的 0.005%，效果比较理想。木钙的使用方法是：按日用木钙粉剂=日用水泥量×0.25%和木钙：A水=1∶0.2∶30的比例将固体PC-2溶化在 70℃～90℃、浓度50%～70%的NaON溶液中配成3.2引气剂溶液，待凉后再加入拌和使用。注意配制引气剂溶液时要使用较纯净的饮用水，如水中杂质较多，则溶液可能出现沉淀，影响其效果。

　　预制生产过程中，每个预制厂都设专职质检员，进行全面质量管理，小开河管理局工程科会同山东省科源监理中心的技术人员不定期抽查，并且成立了工地试验室，按要求对原材料、拌和物、预制混凝土板进行检验，保证了产品质量。山东省水科所抽样切块试验，其抗压强度为21MPa，渗透系数2.23×10-8cm/s，抗冻性能可以满足150次冻融循环强度损失低于25%的设计要求。

　　2.分渠段应用土工合成材料防渗

　　由于渠道是均质土壤，渗透系数为10-5cm/s，渗透量较大，为减少渗透，降低水头损失，提高渠道水利用系数，小开河引黄灌区输沙渠采用土工合成

[1] [2] [3] 下一页