南水北調中線溫博段渠道襯砌施工工法初探

□侯艷艷 □馬大仲(河南華北水電工程監(jiān)理有限公司)

1.概述

南水北調中線工程溫博段ⅠⅠ標渠道全長11218m，渠道過水斷面為梯形斷面，全渠段采用混凝土襯砌，渠坡厚度10cm，渠底厚度8cm。渠道襯砌邊坡結構自下而上為：強滲水軟式透水管及逆止式排水器等渠道自排水結構布置、100～200 mm厚砂礫石墊層、20～25mm厚聚苯乙烯保溫板、600～800g/m2的復合土工膜、100mm厚混凝土面板（底板采用80mm厚混凝土面板）。

渠道襯砌主要采用混凝土襯砌，復合土工膜防滲，渠道襯砌采用現(xiàn)澆混凝土板，渠坡板厚10cm。襯砌混凝土設計標準C20W6F150?；炷烈r砌板分縫為通縫和半縫間隔，垂直水流方向渠坡襯砌分縫從渠底起每4 m分1道縫。順水流方向4m間隔分通縫、半縫。通縫、半縫寬2cm，縫內上部為2cm厚聚硫密封膠，下部為聚乙烯閉孔泡沫塑料板隔縫。

2.施工前期過程

渠床整理（排水槽開挖）→軟式透水管安裝→砂石料墊層鋪設→齒槽開挖→保溫板鋪設→復合土工膜鋪設→逆止閥安裝→立模。

2.1 渠床整理

渠床整理分粗修坡、精修坡、排水溝開挖3個次級工序。

2.1.2 粗修坡

采用先抽槽、后擴挖的修坡方法，具體為沿渠道方向每隔一段距離用挖掘機自上而下開挖1道1.5m寬的槽子，槽子間距為10米，抽槽過程用全站儀現(xiàn)場跟蹤控制，避免超挖，然后相鄰兩個槽子之間的部分不再掛線，直接用挖掘機挖除。

2.1.2 精修坡

精修坡以人工為主，挖掘機配合為輔。人工削坡時進行精確放樣，沿坡面每5m自上而下掛1條順坡線（線比設計坡面高出20cm），每兩根順坡線之間掛1條可以自上而下移動的橫線。

2.1.3 排水槽、齒槽開挖

排水槽、齒槽開挖均人工進行。開挖前精確放線，確定開挖寬度和深度。兩槽之間土墻較薄，極易受到破壞，后經(jīng)設計和監(jiān)理同意，首先開挖排水槽，待保溫板鋪設完成后再開挖齒槽。

2.2 軟式透水管安裝

軟式透水管直徑150 mm，安裝前現(xiàn)在排水槽底部鋪5 cm砂壓實，再行安裝，預留安裝逆止閥和連接渠底的端口，安裝完成后經(jīng)監(jiān)理人員驗收合格再行回填粗砂，粗砂人工灑水，含水率≥10%，再采用2.2 kW平板振搗器壓實，壓實過程注意對透水管的保護，既要壓實，又不能破壞透水管，要求壓實后相對密度達到0.75（對應干密度1.92g/cm3，根據(jù)砂礫料不同，相應干密度指標也不同，具體由實驗室控制），相對密度用灌砂法測定。

2.3 砂礫料墊層

砂礫料松鋪厚度為11.5～12cm。采用挖掘機將砂礫料轉運至坡面，人工攤平，然后每4m長安裝5cm×3cm的方鋼，保持方鋼頂面高出設計墊層頂面2 cm，然后用4 m鋁合金靠尺刮砂，刮后砂面與方鋼頂面平齊，然后進行灑水碾壓。

碾壓用平板振動器進行。平板振動器安裝在桁架小車上，可上下移動，碾壓4遍。確實施工參數(shù)：鐵鏈懸掛3 kW平板振搗器、松鋪厚度為11.5～12cm,碾壓4遍，含水率≥10%。

2.4 保溫板鋪設

首先進行放樣掛線，定出坡面保溫板的鋪設邊線，自下而上進行鋪裝。

鋪設前對進場聚苯乙烯保溫板進行檢查，確定材質符合設計要求，材料無破損、無裂縫；保溫板鋪設采用錯縫布設，從渠底向渠坡敷設，板與板之間緊密結合。保溫板敷設完成后表面平整并與渠坡緊密接觸。用U型鋼釘釘牢固定在墊層之上，U型鋼釘采用Φ4冷拔鋼絲，以保證鋼釘剛度，每肢長度不小于170mm，寬度不小于50mm；保證每塊保溫板上不小于3個固定點；保溫板鋪設后應保持板面平整、潔凈，鋪好后的板面不得放置重物。在保溫板鋪裝過程中，安裝人員需著軟底橫紋鞋，避免對保溫板造成踩踏破壞。

保溫板鋪裝需要的工具和材料主要是橡皮錘和U型鋼釘。

2.5 復合土工膜鋪設

復合土工膜的鋪裝程序如下：鋪膜→拼接→固定土工膜→縫合底層布→焊接→充氣檢查→縫合上層布。

2.6 逆止閥安裝

完成復合土工膜鋪設后，開始安裝逆止閥。逆止閥安裝位置經(jīng)設計同意，將誘導縫位置上移10 cm.；混凝土布料后，人工將逆止閥扶正，并將頂蓋露出混凝土面，并注意抹面機抹盤避開逆止閥，對逆止閥周邊的混凝土人工用1 kW手持式平板振動器振搗密實。

安裝逆止閥的工器具輔助材料有PE膜、剪刀、手持式平板振動器、KS膠。

2.7 立模

坡面襯砌模板采用100mm和80mm槽鋼制作，槽鋼邊緣焊上U形鋼筋做耳朵，用于壓砂袋固定。

模板安裝前涂刷新鮮機油做脫模劑，脫模劑涂刷均勻，不得流淌，安裝時注意不要污染復合土工膜面。安裝時掛線進行，安裝后全站儀校核平面位置和頂面高程，如有偏差及時調整。槽鋼固定要牢固，在澆筑過程中要隨時觀察，避免跑模。

3.混凝土澆筑工藝

3.1 軌道安裝

首先在坡頂襯砌邊線外和坡底齒墻外，沿渠道方向安裝襯砌機行走軌道，軌道用80mm方鋼及5mm厚鋼板制作。軌道安裝后坡度與渠道坡降相同。

3.2 混凝土入倉成型

混凝土從攪拌車卸入襯砌機上料口，采用皮帶機傳送，然后由主皮帶機上的移動卸料口送入機前料倉。機前料倉容滿料后，通過襯砌機主控制臺開動料倉內振搗棒，料倉內混凝土經(jīng)過振搗密實，然后襯砌機行走，行走速度均勻，不能出現(xiàn)振搗不密實及壅料現(xiàn)場，并隨襯砌機的移動坡面成型。

對封頂板、齒槽部位的混凝土，襯砌機只能布料，不能振搗，現(xiàn)場輔助以軟軸振動棒、平板振動器配合使用，每倉混凝土的四個邊屬于薄弱部位，澆筑過程中安排專人負責振搗，確保周面混凝土振搗密實。

3.3 收面

機械收面在混凝土澆筑30分鐘后開始，共抹3遍。由于抹盤本身的局限性，機械收面后表面存在條狀痕跡，平整度略差，需要人工輔助收面。人工輔助收面工具主要有鋁合金靠尺和抹刀，人工在收面臺車上進行，首先用靠尺檢查平整度，對局部凸凹部位刮平壓實，然后用抹刀抹平。人工收面在混凝土初凝前抹2次。

3.4 養(yǎng)護

襯砌混凝土屬于薄壁結構，在目前多風的情況下，失水很快，養(yǎng)護的關鍵是防風與保水，防止失水過多降低混凝土強度，混凝土初凝后及時再均勻的噴灑一層養(yǎng)護劑，并及時用土工布覆蓋。

4.伸縮縫的施工工藝

4.1 切縫

切縫用HLQ-18型混凝土切割機進行。切縫施工在襯砌混凝土抗壓強度為1MPa～5MPa時進行，采用切縫機進行割縫，混凝土終凝后進行試切，以混凝土不掉角為切縫最佳時機?？v縫切割從坡腳開始向上分道切割，切縫時控制深度，在切縫機刀片兩側設置限位板控制切縫深度，不得破壞復合土工膜，通縫控制深度8cm，半縫深度控制6cm。

4.2 安裝閉孔泡沫板

安裝閉孔泡沫板前，將縫內雜物清理干凈并保持干燥；用橡皮錘將預制好的閉孔泡沫板按入縫內。在清理完成的伸縮縫兩側粘貼膠帶，膠帶寬為3～5cm，膠帶距伸縮縫邊緣為0.5cm。在灌膠前用毛刷在伸縮縫兩側均勻地刷涂1層底涂料，底涂料表干后，用刮刀向涂膠面上涂3～5mm密封膠，并反復擠壓，使密封膠與被粘結界面更好地浸潤,然后用注膠槍向伸縮縫中注膠并壓實，保證涂膠深度。

5.結語

綜合考慮效率和成本因素，最終符合南水北調中線渠道襯砌的質量要求。