南水北調(diào)高填方渠段襯砌施工技術(shù)

□林澤森（中國(guó)水利水電第十六工程局有限公司）

1 工程概況

南水北調(diào)中線一期工程總干渠寶豐至郟縣段工程第四施工標(biāo)段位于河南省平頂山市的寶豐縣和郟縣之間，樁號(hào)為SH(3)35+800～SH(3)40+178.20，全長(zhǎng)4378.20 m；渠道過(guò)水?dāng)嗝娉商菪?，設(shè)計(jì)流量315 m3/s、加大流量375 m3/s，最大挖深14 m，最大填高12m，其中85%為高填方段。

工程后期設(shè)計(jì)變更要求對(duì)高填方渠段采取加強(qiáng)安全措施，不僅縮短了工期，同時(shí)也增加了不少工程量。具體由原來(lái)的渠坡襯砌厚度10cm，渠底襯砌厚度8cm，混凝土襯砌強(qiáng)度等級(jí)為C20，設(shè)計(jì)調(diào)整為渠底、渠坡面板混凝土25cm厚C25W6F150鋼筋混凝土，面板鋼筋采用φ14@200，加固措施適用于SH(3)36+100～SH(3)40+178.20渠道襯砌部分，襯砌加固措施主要為36+300～40+178.20高填方渠段部分，該渠段采用復(fù)合土工膜防滲，在渠底及渠坡防滲復(fù)合土工膜下均鋪設(shè)2cm厚保溫板防凍層，保溫板下鋪5cm粗砂墊層(20 cm砂礫料)，復(fù)合土工膜均為800 g/m2膜厚0.50 mm，鋼筋混凝土渠段渠坡及渠底每8 m設(shè)1條通縫，縫內(nèi)設(shè)橡膠止水帶，填縫材料采用2 cm厚閉孔泡沫塑料板，迎水面縫內(nèi)2cm深內(nèi)填充密封膠。

2 主要工序及施工方法

2.1 模板工程

2.1.1 渠坡、渠底側(cè)模制作

根據(jù)本次模板系統(tǒng)的特點(diǎn)，經(jīng)與模板加工廠進(jìn)行技術(shù)交流后，模板設(shè)計(jì)方案采用止水帶上下模板分離，便于裝卸，上下兩塊模板采用螺栓連接，渠坡橫向側(cè)模底部加寬到210 mm，減少模板及上部荷載對(duì)保溫板的作用力，面板采用4mm厚鋼板，邊肋采用-60×6扁鐵，腹肋采用-60×8扁鐵，模板與橡膠止水帶接觸面上設(shè)φ10鋼筋作為限位條，外側(cè)支撐系統(tǒng)采用10#槽鋼，用φ20鋼筋將槽鋼與模板拼裝連接。模板配置：上部模板和底部模板按8.10 m長(zhǎng)度配置，按1.50 m×5+0.60 m分節(jié)，側(cè)模板配置兩側(cè)，側(cè)模模板單側(cè)配置12×1.50m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)+調(diào)整節(jié)；底模單側(cè)配置14×1.50m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)+調(diào)整節(jié)，齒槽模板另配。

設(shè)計(jì)重量：1套側(cè)模設(shè)計(jì)重達(dá)3.16t,共加工12套，下部模板和上部模板加工12套，1套重達(dá)0.95t，噴漆顏色分別為藍(lán)、紅、綠、紅橙4種顏色，其中3套噴1種；渠底模板加工8套，1套重達(dá)2.39t，噴漆顏色分別為藍(lán)、紅、綠、紅橙4種顏色，其中2套統(tǒng)一噴上1種顏色。

2.1.2 無(wú)軌滑模制作

渠坡面板混凝土采用無(wú)軌滑模施工方案，滑模由項(xiàng)目部自行加工制作，主要功能是平整度、剛度、撓度必須滿足要求，該滑模還需具有人工抹面功能的操作平臺(tái)，具有牽引爬坡功能，因此確定滑模采用面模板+桁架結(jié)構(gòu)，由卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引上升?；ＴO(shè)計(jì)長(zhǎng)度為8.50 m，寬度為1.20 m，面模板3 mm厚鋼板，8#槽鋼作邊肋和腹板，桁架高0.65m高，桁架全部由10#和12#槽鋼焊接而成，人工抹面操作平臺(tái)通過(guò)焊接滑模下部的爬梯組成，本次滑模需加工16套，單套重量達(dá)1.55t?；恳砂惭b在滑模上2臺(tái)3t卷?yè)P(yáng)機(jī)負(fù)責(zé)，通過(guò)雙輪滑輪組牽引，鋼絲繩采用φ18 mm，雙股牽引，錨錠采用布置在外坡二級(jí)馬道處的1.50m3混凝土預(yù)制塊配重，單套滑模配2塊預(yù)制塊，預(yù)制塊與卷?yè)P(yáng)機(jī)采用φ18mm鋼絲繩連接。

2.1.3 模板安裝

模板安裝以25t吊車為主，安裝前需對(duì)鋼模板面模進(jìn)行除銹處理，涂刷脫模劑，所有模板縫必須夾放雙面膠帶；模板安裝完成后，檢查模板縫偏差是否嚴(yán)密；檢查模板的平整度，是否有“錯(cuò)臺(tái)”現(xiàn)象；檢查模板是否光潔無(wú)雜物、是否涂刷脫模劑；檢查模板與原混凝土面接合是否嚴(yán)密，加固牢靠；邊角封堵模板是否平整。滑模安裝需在完成齒槽混凝土澆筑，以及渠坡下部1m范圍混凝土攤鋪到位后，用25t吊車將滑模安裝就位，不得提前將滑模就位于橫向兩側(cè)模板上，也不得從渠頂沿渠坡側(cè)模往下滑落；防浪墻模板也采用25 t吊車安裝，在底板混凝土完成后安裝。

2.2 鋼筋工程

2.2.1 鋼筋加工

渠道襯砌鋼筋總量約為2475t，加工廠設(shè)在生產(chǎn)營(yíng)地內(nèi)，鋼筋切割由2臺(tái)切斷機(jī)負(fù)責(zé)，鋼筋彎制由1臺(tái)彎曲機(jī)負(fù)責(zé)，鋼筋的彎制應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

2.2.2 鋼筋安裝

加工好的鋼筋半成品通過(guò)場(chǎng)內(nèi)汽車轉(zhuǎn)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，由吊車卸到就近作業(yè)面，人工搬運(yùn)、安裝鋼筋，鋼筋安裝的位置、間距、保護(hù)層需符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，鋼筋綁扎接頭最小搭接長(zhǎng)度為40d，綁扎采用22#鐵絲，同一截面內(nèi)的綁扎接頭在構(gòu)件的受拉區(qū)≤25%，在受壓區(qū)≤50%。現(xiàn)場(chǎng)安裝的鋼筋網(wǎng)，其鋼筋交叉點(diǎn)應(yīng)全部綁扎。

2.3 混凝土工程

2.3.1 混凝土澆筑

在混凝土襯砌基層檢查合格后，進(jìn)行混凝土的襯砌施工，渠坡底部齒槽混凝土入倉(cāng)由攪拌車直接卸料，渠坡混凝土入倉(cāng)通過(guò)溜槽下料，在完成齒槽混凝土澆筑后，攤鋪渠坡下部1m范圍混凝土，然后用25 t吊車將滑模安裝就位；倉(cāng)面中部采用φ50mm插入式振搗器充分振搗，靠近側(cè)模和止水片部位采用φ30mm軟管振搗器振搗，在模板邊角設(shè)有橡膠止水帶的部位，采取人工用鐵鍬選取細(xì)骨料給予補(bǔ)充，振搗插點(diǎn)均勻，插點(diǎn)間距≤40cm，深度達(dá)到新澆混凝土層底部以下5 cm，以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開(kāi)始泛漿為準(zhǔn)?；炷翝仓^(guò)程中，模板、鋼筋和止水等有關(guān)工種均派專人值班，及時(shí)對(duì)模板、鋼筋和預(yù)埋件進(jìn)行檢查維護(hù)，防止結(jié)構(gòu)變形、走樣或損壞。

2.3.2 滑模提升

滑?；龝r(shí)，兩端提升需平衡、勻速、同步，每澆完一層混凝土滑升高度約50～70cm，滑升速度取決于脫模時(shí)混凝土坍落度、凝固狀態(tài)和氣溫等因素，一般平均滑行速度為1～2 m/h，最大≤3 m/h，拉升間隔時(shí)間一般為10～15 min，最大≤30 min，具體參數(shù)由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

2.3.3 渠底襯砌混凝土澆筑

渠底襯砌混凝土主要是入倉(cāng)方式不同，采用渠底襯砌機(jī)或溜槽下料或泵送入倉(cāng)，泵送入倉(cāng)需報(bào)批后實(shí)施，表面找平采用微振梁，微振梁的牽引力由卷?xiàng)顧C(jī)負(fù)責(zé)，通過(guò)預(yù)埋在渠坡坡角下部適當(dāng)位置的預(yù)埋環(huán)與卷?xiàng)顧C(jī)用φ18mm鋼絲繩連接，施工中對(duì)微振梁下部及時(shí)人工補(bǔ)料，振動(dòng)器采用φ50mm插入式振搗器充分振搗，插點(diǎn)間距≤40cm，以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開(kāi)始泛漿為準(zhǔn)。

另外，混凝土抹面收光，混凝土養(yǎng)護(hù)，橡膠止水帶，閉孔泡沫塑料板安裝，聚硫密封膠填縫施工等工序略。

3 結(jié)語(yǔ)

由于該標(biāo)段渠道襯砌混凝土加固安全措施變更設(shè)計(jì)確定時(shí)間晚，工期緊，質(zhì)量要求高，工序復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需加強(qiáng)組織生產(chǎn)，嚴(yán)格三檢制，確保每道施工工序符合設(shè)計(jì)要求；混凝土工程施工期間，如遇汛期和夏季施工，需做好雨季施工措施和混凝土溫度控制措施，特別是面板混凝土防裂也是關(guān)鍵，確?；炷潦┕べ|(zhì)量。文章通過(guò)介紹高填方渠段襯砌施工技術(shù)在中線寶豐郟縣段第四標(biāo)段的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)合理的施工組織、精湛的施工技術(shù)，渠道高填方段混凝土襯砌提前43d完成國(guó)調(diào)辦進(jìn)度目標(biāo)，在中線2013年第4季度主體工程勞動(dòng)競(jìng)賽中榮獲一等獎(jiǎng)。成型后渠道平整度、密實(shí)度等各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，國(guó)調(diào)辦在網(wǎng)站上給予通報(bào)表?yè)P(yáng)。為后續(xù)大規(guī)模高填方渠段襯砌施工提供了經(jīng)濟(jì)可行的最佳施工參數(shù)，并在河南地區(qū)等到廣泛推廣應(yīng)用。