渠道機械化襯砌技術在南水北調工程中的運用

杜瀟

摘 要：本文以南水北調工程中磁縣段的渠道工程為例，對于渠道機械化襯砌技術的施工工藝、施工方法和注意事項進行了詳細的闡述和說明，以期為南水北調工程中的同類工程提供借鑒和參考。

關鍵詞：渠道工程；機械化襯砌；南水北調工程；運用途徑

1 工程概述

磁縣段是邯石段的首段，位于河北省邯鄲市磁縣境內，京廣鐵路的西側。渠段起自河北省與河南省交界處的漳河北岸，止于磁縣與邯鄲市邯山區(qū)交界的河北村村西，全長40.056km，其中渠道長38.986km，建筑物長1.07km。渠道分為全挖、全填、半挖半填三種型式。其長度分別為11.825km、5.152km和22.009km。本段設計流量為235m3/s，加大流量為265m3/s，本工程為Ⅰ等工程，渠道、各類交叉和控制工程級別為一級。初步設計工期為30個月，實際施工工期為42個月，其開工日期為2010年6月1日，主體工程基本完工為2013年11月30日。

沿線共有各類建筑物78座，其中：大型交叉建筑物4座，左岸排水建筑物18座，渠渠交叉建筑物4座，鐵路交叉建筑物2座，節(jié)制閘和退水閘共3座，排冰閘2座，分水口門工程3座，公路交叉橋梁變更后由44座變更為42座。過水斷面以現(xiàn)澆混凝土方式進行襯砌，襯砌后的渠底厚度為8cm，渠坡厚度為10cm，每隔8m設置為一個伸縮縫，襯砌的結構為3cm的保溫板、0.3～0.5mm的復合土工膜。

2 機械化襯砌技術的施工工藝

（1）施工的工藝流程機械整修渠道坡面→人工修整渠道坡面→鋪設保溫板→鋪設復合土工膜→混凝土的澆筑→渠道的初期養(yǎng)護→渠道的切縫→聚硫密封膠。

（2）機械整修渠道坡面挖掘機對渠道坡面進行粗糙的削坡處理，削坡工作開始前，施工人員要先進行精確的測量放線，渠道每隔10m左右，采用人工方式挖掘寬度為20cm的基準槽，其深度為距離坡面的基礎約為5cm左右，并預先留出保護層的位置，以免出現(xiàn)超挖的情況，然后以基準槽為標尺，用挖掘機進行大面積的開挖作業(yè)。

（3）人工修整渠道坡面施工人員可以在渠道的坡頂、坡中和渠底設置3個木樁，間隔以10m為宜，以人工掛線的方式進行找平。施工人員在修整的過程中要認真仔細，力求邊坡的密實、光滑和憑證，將其誤差嚴格控制在2cm以內。

（4）鋪設保溫板鋪設保溫板的目的主要是為了渠道防凍。在開始鋪設保溫板之前，施工人員要現(xiàn)在坡面上鋪上細砂漿，并以掛杠進行刮平，以保持坡面基礎的平整。同時為了讓保溫板緊貼著渠道的基礎面，施工人員可以利用U型釘對保溫板采取加固處理。保溫板的接縫處要嚴格密實，并以“品”字形進行布置。鋪設的過程中，保溫板上要禁止堆放重物和人為踩踏，避免因保溫板的斷裂而影響其防凍效果。

（5）鋪設復合土工膜施工人員在鋪設復合土工膜之前，要詳細檢查其是否出現(xiàn)破損，避免其被銳物掛碰。施工人員要垂直于水流方向鋪設復合土工膜，搭接的寬度≥10cm，由上游邊壓住下游邊。施工人員可以采用熱熔焊法拼接土工膜，焊接之前保證粘接面的清潔。在焊接的時候，施工人員要將焊機的溫度控制在280～350℃之內，以免土工膜出現(xiàn)溫度過高而燙傷或者溫度過低而無法結合的情況。焊接的速度要控制在1m/min左右，避免出現(xiàn)虛焊和漏焊的情況。在土工膜的焊接作業(yè)結束后，施工人員應采用充氣試驗對土工膜焊縫進行檢測，氣壓在0.15～0.2MPa之間，保持1～5min，壓力應無明顯下降。土工膜焊縫檢測合格后，要采取妥善的保護措施，并及時采取混凝土的襯砌施工，避免土工膜被損壞。

（6）混凝土的澆筑工作

①澆筑前的準備措施首先，施工人員要對砂石料、粉煤灰、保溫板和聚硫密封膠、土工膜和水泥等材料進行檢測，確保其質量符合施工的要求。其次，施工人員要進行混凝土的配合比試驗，選擇最佳配料參數(shù)，提高混凝土的和易性與耐久性，以保證施工進度和質量達到完美結合。最后，施工人員要嚴格執(zhí)行配合比的簽發(fā)制度，在進行混凝土施工的時候，要依據(jù)要求的配合比生產混凝土，并做好其坍落度的控制工作。

②混凝土的振搗和平抹施工人員可以通過振搗系統(tǒng)的高頻振動使混凝土被充分的碾壓振搗，并將振搗裝置固定在滑槽上，以便與上下移動，其每次移動位置約為35cm左右。對于坡腳的齒墻與邊角部位混凝土，施工人員要利用振搗棒以平板振搗器進行振搗，以保證混凝土的密實度。在振搗結束后，施工人員要利用壓光輥對混凝土表面進行壓光與平整處理，然后用抹光機對其表面進行抹面，并在混凝土終凝前以人工方式進行最后的壓光處理，進一步的保證混凝土的外觀光滑和平整。

（7）混凝土的養(yǎng)護、切縫和聚硫密封膠襯砌混凝土保證濕潤養(yǎng)護不應少于28d，混凝土養(yǎng)護設專人負責，并作好養(yǎng)護記錄。抹面完成后應及時采用草苫、草簾、氈布等浸濕后覆蓋養(yǎng)護或采用噴施養(yǎng)護劑養(yǎng)護。養(yǎng)護劑噴灑量、成膜厚度、噴灑時間應通過現(xiàn)場試驗確定。干熱風天氣施工時，宜采用噴霧器不間斷噴霧改善混凝土施工部位環(huán)境濕度；切縫施工宜在襯砌混凝土抗壓強度1～5MPa，且施工人員及切割機在切縫作業(yè)時不造成混凝土表面損壞時切割?？稍谇罎仓^程中，做一組或二組同條件養(yǎng)護的試塊，根據(jù)試塊的抗壓強度，確定切縫的最佳時機；施工人員在進行聚硫密封膠作業(yè)的時候，需要將伸縮縫處理干凈。在清理完成的伸縮縫兩側粘貼膠帶。膠帶寬一般為3～5cm，膠帶距伸縮縫邊緣為0.5cm。用毛刷在伸縮縫兩側均勻地刷涂一層底涂料，20～30min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。用注膠槍向伸縮縫中注膠并壓實，保證涂膠深度。

3 渠道機械化襯砌技術使用時需要注意的事項

①施工人員在澆筑混凝土之前，要對襯砌機極性測量和校正，以確?；炷恋囊r砌厚度，在每次操作結束后，需要將襯砌機清理干凈，并用水沖洗輸送帶，避免上面有物料殘留。②施工人員在混凝土的拌和過程中，要嚴格控制其坍落度，并隨時對其進行檢測，確保其處于5cm左右，并結合澆筑的強度、環(huán)境的溫度和渠坡的變化等因素，及時的進行控制和調整。③施工人員在對混凝土表面進行人工抹面處理的時候，要注意溫度與強度的變化，必要時可以增加壓面的次數(shù)，以確保襯砌的混凝土表面平整光滑。

總之，在南水北調工程中的渠道工程施工中應用機械化襯砌技術，不但可以保證施工的質量和效率，而且還可以保證襯砌的外觀效果，進而提高工程施工單位的經濟效益和社會效益。