南水北調(diào)渠道混凝土襯砌施工工藝總結(jié)

摘 要：南水北調(diào)工程是舉世矚目的工程，渠道混凝土襯砌施工是關(guān)鍵部位。混凝土襯砌施工工藝為南水北調(diào)渠道工程特點(diǎn)，尤其是混凝土機(jī)械化襯砌施工工藝較為罕見。本文就如何搞好渠道混凝土襯砌機(jī)械化施工工藝進(jìn)行了總結(jié)與探討，為今后類似工程施工工藝提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：混凝土襯砌；施工工藝；質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）11-0181-02

引言

南水北調(diào)中線干線工程是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建和諧社會(huì)的世紀(jì)工程，是優(yōu)化水資源的時(shí)空配置，緩解我國(guó)北方地區(qū)嚴(yán)重缺水的清水走廊，是改善生活環(huán)境，功在當(dāng)代，利在千秋的綠色走廊。尤其是對(duì)解決北京地區(qū)用水困難，確保用水安全，有著十分重要的意義。

1 工程概況及設(shè)計(jì)要求

南水北調(diào)中線京石段渠段的土渠段邊坡為1：2，渠底寬為18.0～30m，渠道過水?dāng)嗝娌捎矛F(xiàn)澆混凝土襯砌，襯砌厚度邊坡為10cm，渠底為8cm，混凝土下鋪4cm厚的聚苯乙烯保溫板、復(fù)合土工膜，并設(shè)有縱、橫向縫。石渠段邊坡為1：1，渠底寬20～40m襯砌厚度邊坡、渠底均為15cm，并設(shè)有縱、橫向縫?；炷翗?biāo)號(hào)均為C25。

2 施工程序及方法

石渠段邊坡施工采用滑模澆筑混凝土，土渠段采用混凝土襯砌機(jī)澆筑，渠底采用三滾軸混凝土整平機(jī)澆筑施工（由于滑模混凝土施工工藝比較成熟、普遍，機(jī)械化襯砌施工工藝為渠道施工特點(diǎn)，所以這里重點(diǎn)談土渠段混凝土襯砌機(jī)械化施工）。

2.1 主要施工方法

2.1.1 測(cè)量放樣

測(cè)量人員根據(jù)渠道開挖施工總平面圖、橫斷面圖、襯砌結(jié)構(gòu)圖，每100m對(duì)渠道中心線、上下開挖邊線進(jìn)行復(fù)測(cè)，并在邊坡上下每10m打控制樁，標(biāo)識(shí)高程，測(cè)量放樣要符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，控制在誤差范圍內(nèi)，為清刷邊坡作好準(zhǔn)備。

2.1.2 邊坡刷坡及坡面處理

渠道開挖填筑基本成型后，用挖掘機(jī)對(duì)邊坡進(jìn)行粗削坡，將原預(yù)留保護(hù)層削至5～10cm，然后測(cè)量放樣掛線，用人工進(jìn)行精削坡。對(duì)局部坑洼處要用土方回填夯實(shí)，保證削出的邊坡平整、密實(shí)。削坡后的平整度控制在1cm/2m。

2.1.3 鋪設(shè)聚苯乙烯塑料保溫板

在保溫板鋪設(shè)前應(yīng)按設(shè)計(jì)技術(shù)要求對(duì)邊坡基面及保溫板進(jìn)行檢查。邊坡基層表面必須清潔無雜物、保溫板不得有缺角、斷裂、尺寸不夠、厚度不夠等缺陷。保溫板鋪設(shè)應(yīng)整齊、粘結(jié)嚴(yán)密、兩板連接處的高差不得大于3mm。為防止保溫板錯(cuò)位，用加工的小木楔進(jìn)行釘牢加固。保溫板鋪設(shè)后應(yīng)保持板面平整、潔凈，嚴(yán)禁踩踏及放置重物。在大風(fēng)、雨天不宜施工。施工中嚴(yán)禁煙火，以免保溫板及泡沫板等易燃物著火發(fā)生安全事故。保溫板的鋪設(shè)進(jìn)度要依據(jù)混凝土澆筑速度進(jìn)行控制，一般提前1d的工作量為宜。

2.1.4 鋪設(shè)復(fù)合土工膜

所用復(fù)合土工膜必須滿足設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)。鋪設(shè)前應(yīng)檢查復(fù)合土工膜外觀質(zhì)量，土工膜不允許有砂眼、疵點(diǎn)雜質(zhì)，對(duì)于修補(bǔ)出現(xiàn)的機(jī)械擦傷等缺陷要記錄在案，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重缺陷禁止使用。為便于接縫，復(fù)合土工膜兩側(cè)預(yù)留10cm寬光膜面（一布一膜，兩側(cè)膜面相反），垂直于水流方向鋪設(shè)，接縫寬度為10cm，上游邊壓下游邊，土工膜采用熱熔焊法拼接。土工膜采用雙焊縫搭焊，雙焊縫寬度宜采用2×10mm，焊縫處PE土工膜應(yīng)熔結(jié)為一整體，不得出現(xiàn)虛焊、漏焊和超量焊。連接的復(fù)合土工膜必須搭接平緩、舒展。要清除板與膜之間的氣泡，鋪設(shè)的復(fù)合土工膜應(yīng)與保溫板之間壓平貼緊，避免架空。 鋪設(shè)和拼接完的復(fù)合土工膜應(yīng)及時(shí)進(jìn)行保護(hù)，防止人工踩踏、土工膜破損、長(zhǎng)時(shí)間陽(yáng)光暴曬等現(xiàn)象，宜隨鋪隨澆筑混凝土。

2.1.5 混凝土振動(dòng)碾壓襯砌機(jī)的安裝調(diào)試

混凝土振動(dòng)碾壓襯砌機(jī)是渠道邊坡混凝土澆筑的專用設(shè)備。在混凝土布料機(jī)的配合下，可以將布料機(jī)攤鋪在襯砌坡面上的混凝土整平、碾壓、軋光。渠道混凝土振動(dòng)碾壓襯砌機(jī)是引進(jìn)國(guó)外技術(shù)改裝加工試驗(yàn)施工的一種機(jī)械。在廠家的指導(dǎo)下，按照《混凝土振動(dòng)碾壓襯砌機(jī)使用說明書》在渠道進(jìn)行了軌道鋪設(shè)，機(jī)械安裝調(diào)試?；炷琳駝?dòng)碾壓襯砌機(jī)是在自制的方鋼軌道（12×8cm方鋼焊在寬45cm厚5mm的鋼板上，每3.0m一節(jié)）上行走的，行走用的軌道需要鋪設(shè)平直，上下兩條軌道之間的距離誤差不能大于1cm。襯砌機(jī)主架的水平高度是可以調(diào)整的，如果所襯砌的混凝土面的高度不合適，可以通過調(diào)輪上的液壓升降器“升”或“降” 來調(diào)整桁架的升或降，使混凝土面的高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。絞龍或滾子均安裝在同一個(gè)吊架上，吊架沿自己的軌道（巨型管）往復(fù)運(yùn)動(dòng)，巨型管軌道的平直與否決定著滾子軋出的混凝土的平整度，如果軋出來的混凝土面不平整，就可以調(diào)整巨型管上邊的吊桿螺絲，從而使混凝土面達(dá)到平直的要求。經(jīng)過安裝調(diào)試，試澆120m混凝土試驗(yàn)段，并對(duì)該襯砌機(jī)不斷進(jìn)行改進(jìn)后，所澆筑的混凝土都符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

2.1.6 渠道混凝土襯砌施工

（1）在渠道混凝土襯砌施工前，上下邊線用[10槽鋼作模板，要保證模板的剛度和牢固；并對(duì)所施工段的測(cè)量放樣、坡面基礎(chǔ)處理、整平、保溫板及土工膜的鋪設(shè)等均經(jīng)過聯(lián)合驗(yàn)收簽字后。才能進(jìn)行混凝土襯砌施工。

（2）混凝土拌和采用S1000自動(dòng)計(jì)量拌和站，經(jīng)常校驗(yàn)拌和站的計(jì)量精度。嚴(yán)格按照試驗(yàn)室開具的混凝土施工配合比配料，拌和時(shí)間為90～120s，混凝土拌和物達(dá)到均勻一致，不得有未加水的干料、未拌勻的生料和離析現(xiàn)象。拌和過程中的拌和物質(zhì)量檢驗(yàn)按有關(guān)規(guī)定的檢測(cè)頻率及時(shí)檢測(cè)拌和物的坍落度損失、含氣量、泌水率、混凝土凝結(jié)時(shí)間、砂石料含水率、混凝土密度等。經(jīng)拌和的混凝土符合設(shè)計(jì)和混凝土規(guī)范要求才用于工程。

（3）混凝土的運(yùn)輸采用7m3混凝土輸送罐車直接送到澆筑地點(diǎn)，利用混凝土布料機(jī)下料。

（4）混凝土的澆筑采用混凝土振動(dòng)碾壓襯砌機(jī)進(jìn)行整平、碾壓、壓光。通過澆筑試驗(yàn)段，摸索和調(diào)整襯砌機(jī)的行走速度及碾壓遍數(shù)等技術(shù)參數(shù)。混凝土布料機(jī)布好料后，混凝土襯砌機(jī)第一幅單趟振動(dòng)碾壓3遍，之后的單趟振動(dòng)碾壓2遍，每次挪位間距一般為30～40cm，混凝土的重復(fù)振動(dòng)碾壓為6～8遍。若發(fā)現(xiàn)混凝土表面有凹凸現(xiàn)象，用人工及時(shí)補(bǔ)料，攤平，以利振平。在抹光面上再用人工初抹2遍，待混凝土終凝前用人工進(jìn)行收漿抹面。使混凝土充分密實(shí)，表面平整、光滑、無抹痕，平整度誤差為5mm/2m。

（5）混凝土的養(yǎng)護(hù)，待澆筑的混凝土達(dá)到終凝后（一般為5～7h），用毛氈布覆蓋在混凝土表面上，每2～3h灑水一次（氣溫高時(shí)要增加灑水次數(shù)），保持混凝土表面濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28d。

（6）混凝土伸縮縫的施工，混凝土伸縮縫的間距及型式嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工?；炷烈r砌設(shè)縱、橫向縫，型式為1cm寬的半縫，2cm寬的通縫?；炷辽炜s縫采用切割機(jī)鋸縫，宜在襯砌混凝土抗壓強(qiáng)度為1～5MPa時(shí)進(jìn)行。（根據(jù)氣溫現(xiàn)場(chǎng)控制切縫時(shí)間）混凝土伸縮縫采用下塞聚乙烯閉孔泡沫板，表面上2cm填充雙組分聚硫密封膠。填充前縫壁應(yīng)清吹干凈，保持干燥。伸縮縫閉孔泡沫板用專用工具壓入縫內(nèi)。填充密封膠與混凝土應(yīng)粘接牢固，注膠應(yīng)飽滿，用刮刀壓緊刮平。壓力注膠后應(yīng)及時(shí)檢查，如有凹凸不平氣泡、粗糙外溢、表面脫膠、下垂等現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)整齊。密封膠表面干燥及固化期間，應(yīng)避免雨水等浸入縫內(nèi)，應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)措施。

3 結(jié)語(yǔ)

在南水北調(diào)工程渠道襯砌施工中，首先進(jìn)行了120m混凝土襯砌試驗(yàn)段，由每天襯砌4.0m、8.0m、12.0m、到24m，從中摸索襯砌機(jī)運(yùn)行參數(shù)及混凝土配合比的坍落度等技術(shù)參數(shù)。以利掌握規(guī)律，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為全面展開施工創(chuàng)造條件。

通過試驗(yàn)段摸索出來的經(jīng)驗(yàn)，每天由24.0m、36.0m、48.0m、60.0m、84.0m逐步增加，后續(xù)襯砌施工實(shí)行兩班倒，每天每臺(tái)襯砌機(jī)可襯砌120.0m。從施工的質(zhì)量來看，制作混凝土抗壓強(qiáng)度檢查試件都全部合格，鉆芯取樣，厚度都在95～115mm之間，表面平整度都小于5mm/2m。

經(jīng)組織檢測(cè)：總體來看，渠道邊坡襯砌混凝土線條順直，混凝土密實(shí)度、抗壓、抗?jié)B、抗凍、表面平整度均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，沒有發(fā)現(xiàn)氣泡、麻面、裂縫等現(xiàn)象。

目前渠道已通水運(yùn)行，渠道襯砌板經(jīng)歷冬季冰凍期、春季融冰期及夏季高溫期等多種條件下的輸水狀況，工程質(zhì)量得到了很好的檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 耿福明，羅輝，馬黔，等.渠道混凝土襯砌機(jī)械化施工技術(shù)規(guī)程（NSBD-2006）[Z].北京：南水北調(diào)辦公室綜合司，2006：1-44.

[2] 陳福厚，周厚貴，史振寰，等.水工混凝土施工規(guī)范（DL/T5144-2001）[Z].北京：中國(guó)長(zhǎng)江三峽開發(fā)總公司，中國(guó)葛洲壩水利水電集團(tuán)公司，2002：1-76.