南水北調(diào)渠道底板襯砌施工方案探索

□陳學(xué)才 □張全才 □王青峰 □董耀武

（中國水利水電第十一工程局有限公司）

1.工程概況

渠道采用明渠設(shè)計，梯形斷面，底寬17～18.5 m，邊坡比1∶2，渠道底板結(jié)構(gòu)型式自下而上為：土基面、5 cm粗砂墊層、2 cm厚的保溫板、防滲復(fù)合土工膜、8 cm厚混凝土面層。渠道襯砌混凝土面板全部采用4 m×4 m分縫設(shè)計，底板縱縫全部是通縫設(shè)置，橫縫依次為半縫、通縫交替設(shè)計，交叉布置，縫寬統(tǒng)一為2 cm，半縫深度統(tǒng)一為6 cm，通縫深度底板8 cm。渠道縱向坡降為1/28000，見圖 1。

圖1 渠道設(shè)計典型斷面示意圖

2.渠道底板施工的技術(shù)難點

渠道底板施工屬于常規(guī)平面作業(yè)，施工質(zhì)量相對坡面施工較易保證。但是，在平均約9 m深的渠道內(nèi)施工，且渠道1/28000的縱坡坡比施工精度要求很高。同時渠道襯砌在安陽段是第一次實施，可供借鑒的經(jīng)驗、成熟機械設(shè)備不多，施工方法及工藝更需要摸索。

主要的技術(shù)難點歸納為：控制渠底縱向坡降的精度要求；實現(xiàn)渠底襯砌混凝土的布料、振搗；施工方法和工藝措施保證工程質(zhì)量。

3.采取的施工方法及效果

施工中自行設(shè)計了溜槽和膠帶布料系統(tǒng)，通過自動行走移位，成功解決了挖深9 m、寬18.5 m、薄壁8 cm厚混凝土的布料問題；進行跳倉作業(yè)，減少了機械切割時間，更為重要的是，通過每4 m立模板過程的檢驗，加大了高程的檢測頻率，有效保證了渠道1/28000縱向坡降的精度渠底高程要求。同時，由于振動梁的振搗效率高，施工完成的混凝土質(zhì)量好、經(jīng)濟耐用。

4.渠道底板襯砌主要施工方法

4.1 一般工序

渠底修整、5 cm厚粗砂墊層鋪設(shè)、保溫板鋪設(shè)、防滲膜鋪設(shè)、伸縮縫切割、混凝土養(yǎng)護、伸縮縫注膠等工序的施工同渠道邊坡，不再詳述。

4.2 渠底高程控制

渠底采取跳倉作業(yè)的施工方法來控制渠底高程。橫縫全部采用通縫施工，沿總干渠中軸線每4 m立一道模板，一次立8～10道。模板采用8 cm標(biāo)準(zhǔn)槽鋼，并在槽鋼靠近地面一側(cè)翼緣上每1.5 m焊接一個U型鋼筋托手（30 cm長×20 cm寬），安裝后上壓砂袋用于固定模板；加工一定數(shù)量的方木，6 cm高×9 cm寬，長4 m，正好卡在兩道槽鋼之間做支撐，垂直干渠軸線方向每1.5 m設(shè)置一道支撐。這樣由壓在U型鋼筋托手上的砂袋和模板之間的方木構(gòu)成了簡單的模板支撐體系。

模板支護主要是1/28000的縱向坡降的精度控制。采用模板頂部作為混凝土設(shè)計頂面高程，每道模板頂部高程均通過1/28000的縱向坡降精確計算，采用高精度水準(zhǔn)儀準(zhǔn)確放線。這樣每隔4 m就有一個高程控制點，很容易做到精確控制底部高程。澆筑過程中，專門安排一名測量人員跟蹤控制。進行填倉施工時，混凝土高程依據(jù)兩邊已澆筑的高程進行控制。

4.3 機械配置組合

渠底混凝土襯砌施工，混凝土運輸車無法直接到達倉號，必須想法將混凝土從渠道一級馬道上傳送到渠底。經(jīng)過摸索實踐，項目部制定出了簡單合理的機械配置組合方案，即渠坡傳送帶和渠底布料機配置組合。

在施工地點的一級馬道與渠道邊坡底部架設(shè)一臺傳送帶，主框架采用方鋼桁架結(jié)構(gòu)，桁架高30 cm，寬58 cm，長度同渠道坡長；將皮帶置于框架內(nèi)，上口寬50 cm，靠設(shè)置的電機帶動圓滾轉(zhuǎn)動。在渠底安設(shè)一臺混凝土布料機，主框架采用方鋼桁架拼接結(jié)構(gòu)，高80 cm，寬100 cm，總長同渠底寬，即18.5 m。傳送皮帶安放在上半部，頂面在桁架上，底面在桁架內(nèi)，靠設(shè)置的電機帶動圓滾轉(zhuǎn)動，（下料口的布置）實現(xiàn)傳送混凝土的目的。

澆筑時，用JCQ8攪拌運輸車把混凝土運輸?shù)綀?，使攪拌運輸車出料口對準(zhǔn)渠坡傳送帶，專人均勻布料。開動布料機，混凝土從傳送帶進入布料機中，通過布料機的傳送皮帶和下料口在渠底均勻布料,見圖2、圖3。

圖2 渠底襯砌施工全貌圖

圖3 混凝土傳送過程圖

4.4 混凝土振搗

混凝土的密實程度取決于振搗效果。針對8 cm厚的底板混凝土，專門加工了一臺振動梁，2.2 kW振動電機，振動頻率48 Hz；振動梁框架尺寸：8 cm標(biāo)準(zhǔn)槽鋼型材，450 cm長、24 cm寬、8 cm高。振搗時人工按1～2 m/min的速度拖動，確保振搗過的混凝土表面漿液均勻且無露石現(xiàn)象。振搗過程中，人工隨時補充低洼處的混凝土，并注意清理振動梁前面多余的堆積料。

振動梁振搗后，簡易輥杠均勻進行精平，手扶式電動真空提漿機提漿磨光，最后人工用鐵抹子收面抹光。渠底高程誤差控制在-5～0 mm，待初凝后開始養(yǎng)護。

5.結(jié)語

通過對混凝土傳送帶、渠底布料機等設(shè)備部件的研制、應(yīng)用、開發(fā)，并在安陽段渠道底部混凝土襯砌的成功應(yīng)用，取得了較佳機械配置組合，總結(jié)出了比較成熟的渠道底板混凝土襯砌施工方法和工藝流程，從而提高了混凝土的襯砌質(zhì)量和施工效率，取得了良好的社會經(jīng)濟效益，同時為南水北調(diào)安陽段的渠道底板襯砌提供了借鑒經(jīng)驗。