南水北調(diào)中線渠道混凝土襯砌機(jī)械化施工的細(xì)節(jié)控制

王彩玲

(河北省水利工程局 石家莊 050021)

1 南水北調(diào)中線干線渠道相關(guān)設(shè)計(jì)

我國南水北調(diào)工程包括:東線、中線和西線三條線路。南水北調(diào)中線工程起點(diǎn)是湖北省的丹江口水庫，經(jīng)方城埡口，沿唐白河流域和黃淮海平原西部邊緣開挖渠道，在河南鄭州附近穿過黃河，沿京廣鐵路西側(cè)一路北上，自流到北京頤和園的團(tuán)城湖。南水北調(diào)中線主要向輸水沿線的河南、河北、北京、天津四省市20余座城市提供生活和工業(yè)用水。輸水干渠全長1277km。中線干線主要采用明渠輸水。明渠混凝土采用機(jī)械化襯砌施工，土質(zhì)渠段現(xiàn)澆混凝土襯砌邊坡厚10cm，渠底厚8cm;河灘地段邊坡、渠底厚度均為15cm，邊坡厚10cm。渠道過流面邊坡建基面上鋪設(shè)加糙聚苯乙烯保溫板進(jìn)行保溫防凍，保溫板上鋪設(shè)二布一膜的復(fù)合土工膜加強(qiáng)防滲，一級馬道以上渠坡防護(hù)，土坡為混凝土框格，內(nèi)植草皮。

2 渠道混凝土襯砌機(jī)械化施工的細(xì)節(jié)控制

渠道混凝土機(jī)械化襯砌施工主要包括:渠床整理、聚苯乙烯保溫板鋪設(shè)、復(fù)合土工膜鋪設(shè)、混凝土機(jī)械化襯砌等內(nèi)容。

2.1 渠床整理細(xì)節(jié)控制

土質(zhì)渠段一級馬道以下渠坡的削坡質(zhì)量控制:精削坡保證平整度不得大于1cm(用2m直尺檢測)，在削坡工作時嚴(yán)格控制渠坡不得超挖和欠挖，因超挖會造成混凝土虧方，欠挖會造成渠坡混凝土厚度不夠。在遇有嚴(yán)重超挖、渠坡塌坡或雨淋溝的情況時，注意先進(jìn)行補(bǔ)坡再削坡，補(bǔ)坡注意分層填料分層壓實(shí)，并分層檢測壓實(shí)度，保證壓實(shí)質(zhì)量。

2.2 聚苯乙烯保溫板鋪設(shè)工序細(xì)節(jié)控制

首先注意原材料的質(zhì)量控制，保證原材料厚度均勻，尺寸完整，不得出現(xiàn)缺損掉角、局部凹凸、尺寸不夠等情況，以保證保溫板鋪設(shè)的平整度和接縫的嚴(yán)密。鋪設(shè)時注意貼緊基面，不得局部架空，固定保溫板的木(竹)楔子外露高度與保溫板面齊平或低于板面2mm，防止對復(fù)合土工膜的破壞。鋪設(shè)固定完畢，注意不得在板上堆放重物或人為踐踏，防止壓裂保溫板。

2.3 復(fù)合土工膜鋪設(shè)工序細(xì)節(jié)控制

注意原材料的質(zhì)量控制，首先保證土工膜的厚度和密度，保證膜的原材料不得使用再生料，膜的厚度均勻以保證焊接平整，注意預(yù)留搭接帶寬度均勻，以保證焊接帶的寬度。土工膜的整卷長度要根據(jù)渠坡長度加上渠底和堤肩預(yù)留足夠的寬度，以便于和渠底土工膜的焊接和堤肩道路部位的后續(xù)施工，盡量避免出現(xiàn)橫縫。土工膜焊縫氣密性檢測時注意打壓0.15～0.20MPa，維持5min無明顯的壓力降低現(xiàn)象。在檢測針頭刺進(jìn)時，注意找好角度保證不得扎破下層膜，試驗(yàn)部位和漏氣部位一定注意采取人工用焊槍補(bǔ)焊，保證焊縫部位質(zhì)量，及時做好堤肩、齒槽部位外露土工膜的保護(hù)。

2.4 渠道襯砌混凝土澆筑施工細(xì)節(jié)控制

2.4.1 做好生產(chǎn)性施工檢驗(yàn)

按照國務(wù)院南水北調(diào)辦公室發(fā)布的《渠道混凝土襯砌機(jī)械化施工單元工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》中的有關(guān)規(guī)定，在進(jìn)行襯砌混凝土大規(guī)模的機(jī)械化施工前，須由施工單位進(jìn)行生產(chǎn)性施工試驗(yàn)，試驗(yàn)段長度不得少于100m。首先編制生產(chǎn)性試驗(yàn)大綱，經(jīng)監(jiān)理審批后，嚴(yán)格按批復(fù)的大綱進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)襯砌機(jī)械化施工系統(tǒng)的機(jī)械性能和生產(chǎn)能力，檢驗(yàn)與實(shí)際生產(chǎn)能力相匹配的配套機(jī)械性能，以確定襯砌機(jī)的適宜工作參數(shù)(包括襯砌機(jī)的工作速度、振搗時間、抹面壓光的適宜時間和遍數(shù)以及襯砌混凝土的切縫時間)，并根據(jù)試驗(yàn)確定參與襯砌施工的各類施工人員的配置，確定輔助布料、振搗設(shè)備的種類和數(shù)量，制定施工組織方案和施工工藝流程，找出與襯砌設(shè)備相適宜的混凝土拌和物的坍落度、水膠比等參數(shù)。

2.4.2 機(jī)械化襯砌混凝土拌和質(zhì)量控制

渠道機(jī)械化襯砌混凝土對混凝土拌和物的和易性(主要是坍落度)要求很高。施工單位須在施工現(xiàn)場對試驗(yàn)室出具的混凝土配合比進(jìn)行試拌，即:根據(jù)試驗(yàn)配合比得出施工配合比。通過現(xiàn)場試驗(yàn)得到混凝土的和易性、坍落度等指標(biāo)與襯砌要求的符合度，同時找出最佳的拌和時間及投料順序。

每天開盤前務(wù)必檢測砂石骨料的含水率，依此確定和調(diào)整每方混凝土的用水量;檢測粗骨料的超遜徑，依此調(diào)整各種骨料的用量。檢測出機(jī)口與澆筑倉面混凝土的坍落度，計(jì)算坍落度損失，確定和調(diào)整用水量。檢測拌和物的實(shí)測密度、含氣量，調(diào)整外加劑用量。

2.4.3 襯砌混凝土運(yùn)輸及布料

a.運(yùn)輸車輛。渠道襯砌混凝土采用混凝土攪拌車運(yùn)輸。

b.運(yùn)輸時間?；炷涟韬臀飶陌韬驼境隽系竭\(yùn)輸、卸料完畢的允許最長時間參照下表。

混凝土拌和物允許最長運(yùn)輸時間表

2.4.4 襯砌設(shè)備安裝及調(diào)試

a.襯砌機(jī)設(shè)備安裝。要嚴(yán)格按照說明書的要求組裝，初次安裝時應(yīng)有設(shè)備生產(chǎn)廠家的技術(shù)人員在場指導(dǎo);安裝遵循“先主體后附件，先機(jī)械后電器”的原則。襯砌設(shè)備的安裝調(diào)試與檢查驗(yàn)收應(yīng)符合《渠道混凝土襯砌機(jī)械化施工技術(shù)規(guī)程》(NSBD5—2006)的要求。

b.襯砌設(shè)備軌道細(xì)節(jié)控制。襯砌機(jī)軌道平行于渠道中心線，根據(jù)襯砌機(jī)的類型、襯砌混凝土的幾何尺寸，堤頂部位的軌道宜設(shè)置在堤肩部位模板50cm以外，坡腳(或齒槽)部位軌道位置宜在坡腳模板以外1.0m處。為保證襯砌機(jī)行走平穩(wěn)，軌道不得直接鋪設(shè)在土基上，下部宜鋪設(shè)枕木或墊板，枕木和墊板的間距一般為0.8m，當(dāng)基礎(chǔ)承載力不能滿足要求時，墊板的數(shù)量要適當(dāng)增加。襯砌機(jī)安裝完畢應(yīng)在軌道上反復(fù)行走幾遍，使軌道處于壓實(shí)狀態(tài)。

2.4.5 模板支立的細(xì)節(jié)控制

根據(jù)襯砌機(jī)的襯砌速度結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙渠道伸縮縫間距要求，注意盡量保證施工縫模板的位置與渠道設(shè)計(jì)的通縫相重合。在渠道堤肩及坡腳(或齒槽)部位，渠道的橫向通縫模板宜采用與混凝土厚度相同且相互連接的槽鋼作為側(cè)模，并注意優(yōu)先采用定型鋼模板，注意與坡面槽鋼模板相連。模板的加固一般采用壓設(shè)砂袋的方法。模板支立前后及混凝土襯砌施工過程中測量人員須適時對模板的位置和高程進(jìn)行校核，以保證混凝土襯砌面的高程和質(zhì)量。

2.4.6 混凝土布料細(xì)節(jié)控制

渠坡襯砌施工程序?yàn)橐r砌機(jī)布料、攤鋪整平、振搗、提漿整平、壓光、人工收面等。

a.按照生產(chǎn)性試驗(yàn)情況安排專人負(fù)責(zé)卸料和布料?；炷涟韬臀锶雮}前，必須由試驗(yàn)人員檢測坍落度和含氣量;特別注意檢測料頭、中間和料尾部位，并按有關(guān)規(guī)范，在澆筑地點(diǎn)按機(jī)口取樣數(shù)量的10%留取抗壓試件。

b.混凝土攪拌運(yùn)輸車入倉卸料前，為便于順利卸料，卸料人員可用少許水濕潤運(yùn)輸車的下料槽和襯砌機(jī)的布料機(jī)輸送帶。運(yùn)輸車輛卸料時，自由下落高度不應(yīng)大于1.5m。

c.采用螺旋布料器布料時，混凝土經(jīng)輸送帶運(yùn)至布料機(jī)接料口，進(jìn)入集料箱，開動螺旋輸料器均勻布置。開動振動器和縱向行走開關(guān)，邊輸料邊振動，邊行走。布料混凝土較多時，開動反轉(zhuǎn)功能，將混凝土料收回。布料寬度達(dá)到2～3m時，開動成型機(jī)，啟動工作部分開始二次振搗、提漿、整平。施工時料位的正常高度應(yīng)在螺旋布料器葉片最高點(diǎn)以下，不應(yīng)缺料。

d.采用皮帶輸送機(jī)布料時，襯砌機(jī)的側(cè)面設(shè)有分倉料斗，自行式滑動刮刀分料。施工中應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視各分倉料斗內(nèi)混凝土數(shù)量，及時補(bǔ)充，保持各料倉的料量均勻，防止欠料。

e.對于襯砌機(jī)的布料盲區(qū)即:坡肩、坡腳齒槽、周邊模板及邊角部位應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的人員輔助布料，保證布料及時到位。

f.通過生產(chǎn)性試驗(yàn)情況控制布料厚度，松鋪系數(shù)根據(jù)坍落度大小由試鋪確定。

g.渠道混凝土襯砌機(jī)宜勻速連續(xù)工作，布料應(yīng)與振動碾壓速度相適應(yīng)。

2.4.7 襯砌機(jī)操作及混凝土振搗細(xì)節(jié)控制

a.襯砌機(jī)宜勻速連續(xù)工作。振動碾壓襯砌機(jī)的振動碾壓小車行走速度宜為3～6m/min。

b.渠道混凝土襯砌施工選用的襯砌機(jī)械化施工設(shè)備，均應(yīng)具有良好的振搗系統(tǒng)。施工中嚴(yán)格按照生產(chǎn)性施工檢驗(yàn)所確定振搗時間、工作速度等參數(shù)執(zhí)行，保證襯砌混凝土不過振、漏振或欠振，達(dá)到混凝土深層振搗和表面提漿的效果，利于混凝土表面抹面和整平。

c.襯砌施工中應(yīng)經(jīng)常檢查襯砌機(jī)振搗設(shè)備(振搗棒或振搗梁)的狀況，若發(fā)現(xiàn)襯砌后的板面上出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面或橫向拉裂等現(xiàn)象時，須停機(jī)檢查、修理或更換振搗設(shè)備，并對已澆筑混凝土進(jìn)行處理，對初凝前的混凝土進(jìn)行補(bǔ)振，對初凝后的混凝土進(jìn)行清除，并填補(bǔ)原漿混凝土，重新振搗。

d.渠坡襯砌的頂部、坡腳、齒槽、模板邊緣等部位，應(yīng)設(shè)置專人采用振搗棒或平板振搗器進(jìn)行輔助振搗，以保證邊角部位混凝土振搗密實(shí)。

e.當(dāng)襯砌機(jī)行走前移時混凝土表面出現(xiàn)帶狀隆起，表明振動碾壓小車高度設(shè)置有誤，應(yīng)及時調(diào)整，并重新碾壓。

f.進(jìn)入彎道施工時，由于漸變段的上下軌道弧長不一致，要進(jìn)行上下軌道行進(jìn)速度調(diào)整，保證襯砌機(jī)始終與渠道上口線保持垂直工作狀態(tài)。

2.4.8 坡肩、坡腳和模板周邊混凝土施工細(xì)節(jié)控制

坡肩、坡腳和模板周邊的混凝土施工務(wù)必設(shè)專人負(fù)責(zé)。采用人工輔助布料，小型振搗棒或平板振動器進(jìn)行振搗，坡腳處要分兩次布料、振搗。插入式振搗棒振搗模板邊角部位時，行走不宜過快。對坡肩及坡腳的折線部分，應(yīng)用靠尺定型，以使折角整齊，外觀美觀。對已經(jīng)拆模的混凝土要注意成品的保護(hù)，防止邊角破壞。

2.4.9 混凝土保溫養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后，要注意養(yǎng)護(hù)和保溫。養(yǎng)護(hù)方法有涂刷養(yǎng)護(hù)劑和覆蓋濕麻袋片兩種方式。在混凝土澆筑完畢出面后6～18h內(nèi)及時在混凝土表面涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)，在干燥、炎熱的氣候條件下，要加強(qiáng)對混凝土表面養(yǎng)護(hù)。當(dāng)日平均氣溫小于15℃時，應(yīng)進(jìn)行混凝土保溫，采用EPE保溫被或棉被，防止混凝土內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生溫度裂縫。在混凝土澆筑完成出面后，很容易形成干縮裂縫，應(yīng)及時涂刷養(yǎng)護(hù)劑，保證涂刷到位。當(dāng)混凝土切縫后，及時覆蓋養(yǎng)護(hù)材料灑水養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)語

南水北調(diào)工程質(zhì)量是千年大計(jì)，“細(xì)節(jié)決定成敗”，工程施工的成敗往往決定于施工中的某些細(xì)節(jié)。南水北調(diào)工程對外觀質(zhì)量要求越來越高，因此，作為南水北調(diào)的施工單位，務(wù)必高度重視施工細(xì)節(jié)控制，做到“精心施工，嚴(yán)格控制”。在渠道混凝土襯砌機(jī)械化施工的細(xì)節(jié)控制中，一定要明確細(xì)節(jié)控制部位、控制項(xiàng)目和控制目標(biāo)，落實(shí)細(xì)節(jié)部位的施工責(zé)任人，才能做到有的放矢、有效控制，最終達(dá)到保證施工質(zhì)量的目的。