南水北調(diào)中線石渠段渠坡襯砌滑模施工工藝

邢九平

（河北省水利工程局，石家莊050021）

南水北調(diào)中線石渠段渠坡襯砌滑模施工工藝

邢九平

（河北省水利工程局，石家莊050021）

為更好地完成南水北調(diào)中線元氏1標(biāo)石渠段的渠坡襯砌，采用了滑膜施工工藝進(jìn)行施工，加強和改善了石渠段邊坡的整體穩(wěn)定性和強度，進(jìn)而保證了石渠段襯砌混凝土的質(zhì)量，也為類似工程提供了借鑒。

南水北調(diào)中線；石渠段；襯砌；滑模；工藝

1 工程概況

南水北調(diào)中線元氏Ⅰ段工程位于河北省元氏縣境內(nèi)，標(biāo)內(nèi)石渠段長550m，底寬21m，邊坡坡比1∶1，縱坡比1∶16600，過水?dāng)嗝娌捎矛F(xiàn)澆混凝土襯砌，襯砌板為25cm厚鋼筋混凝土，板內(nèi)置兩層φ8﹫200mm鋼筋網(wǎng)，保護層厚度30mm。渠坡設(shè)有φ22錨筋，錨桿部位采用L型φ14連接筋將錨筋與網(wǎng)筋連接在一起。石渠段渠底設(shè)置縱縫5道，左、右渠坡各設(shè)一道縱縫，一般沿縱向每4，6m設(shè)置一道橫縫，所有分縫均為通縫?；炷翝仓r，先澆筑兩側(cè)邊坡混凝土，再澆筑底板混凝土。根據(jù)石渠段渠道邊坡較陡的工程特點，為確保邊坡混凝土面板的施工質(zhì)量，混凝土襯砌采取有軌滑模施工工藝。

2 渠坡襯砌滑模系統(tǒng)的設(shè)計及構(gòu)成

結(jié)合工程的實際情況，采用“L”型渠道襯砌滑模?！癓”型滑模主要由5部分組成，即滑模主梁、行走定位系統(tǒng)、滑面模板、一套牽引裝置和一套輔助系統(tǒng)。滑模系統(tǒng)立面布置如圖1。

圖1 渠道滑模布置立面圖

2.1 滑模主梁

滑模主梁系指“L”型滑軌，共設(shè)置兩道，采用架空方式，底部放置在渠底基面上，頂部放置在一級馬道上或堤頂；并在主梁的底部及頂部設(shè)置端部橫梁，與主梁連接成一個整體?；Ｖ髁和瑫r兼有提升滑面模板、抗浮限位作用，裝配滿足剛度、撓度、表面光滑度要求。根據(jù)主梁可能承受的荷載，通過計算選定滿足要求的鋼架斷面，確定采用25a工字鋼作為主梁；為防止過載造成主梁變型，對工字鋼的兩個肋用8mm厚的鋼板進(jìn)行了間接的鋼度加強。最終用20a的槽鋼扣焊在一起，形成方形橫梁，連接在兩道主梁的上下端，形成一個穩(wěn)定的框架。

2.2 行走定位系統(tǒng)

行走結(jié)構(gòu)共設(shè)置4個行走定位輪，由法蘭式方箱與M46絲杠連接，絲杠內(nèi)吊直徑30cm的槽式滾輪組成。與框架梁焊接在一起，利用絲杠調(diào)整坡面高程，用人工或卷揚機牽引行走，在行走的路線上鋪設(shè)槽鋼作為行走軌道。

2.3 滑面模板

滑模的面板在加工廠制作，分節(jié)加工成型運至工地。石渠段沿縱向每4，6m設(shè)置一道橫縫，混凝土澆筑時以分縫位置確定每倉分塊尺寸。為適應(yīng)渠道邊坡襯砌面板分縫尺寸不等這一情況，將滑模設(shè)計成分體式，節(jié)與節(jié)之間采用螺栓聯(lián)接。每套模板分為3節(jié)，其中兩節(jié)為長度2.05m，1節(jié)為2.00m，2.05m長的兩節(jié)對稱一端（離端部1.05m）設(shè)有行走機構(gòu)。這樣，3節(jié)組合或長度為2.05m的兩節(jié)組合，可組成適應(yīng)6.0，4.0m寬度襯砌板塊使用的模板。面板的寬度為1.0m，由4mm厚鋼板制成，上部一側(cè)有10cm翹起部分，翹起角度約15°，防止下料時混凝土外溢。為確保面板剛度符合要求，面板背部設(shè)置加強肋。沿長度方向布設(shè)，3道［80槽鋼，一道設(shè)置在距底部10cm處，一道設(shè)置在中間部位，另一道設(shè)置在模板翹起處。面板的左、右邊緣均設(shè)置槽鋼加強肋，沿寬度方向每節(jié)板的中部均勻布設(shè)4道4mm厚鋼肋。根據(jù)施工要求，滑面模板背部用兩根20的工字鋼做支撐梁，在每根支撐梁距兩端1.05m處設(shè)置連接滾動軸，使?jié)L動軸卡在主梁上，形成一套模板滑動系統(tǒng)。

2.4 牽引系統(tǒng)

在上端橫梁設(shè)置兩個滑輪組，在下端橫梁中心設(shè)置一個平臺放置一臺卷揚機的控制箱，用鋼絲繩連接滑面模板和滑輪組，形成一套提升牽引系統(tǒng)。

2.5 輔助系統(tǒng)的設(shè)計

設(shè)置輔助系統(tǒng)服務(wù)于施工操作。在上下橫梁上焊接30cm高的腳手管，沿坡方向用腳手管搭設(shè)梯子，形成施工工作平臺，并在工作平臺上設(shè)一串下料溜槽，用于混凝土澆筑和出面。

2.6 滑模使用

澆筑時先將滑模管至最低處，利用絲杠調(diào)節(jié)兩個主梁的坡比，使其與設(shè)計坡比一致?；Ｊ┕さ娜雮}混凝土坍落度控制在3～5cm，鋪料高度掌握在模板的2/3處，脫模強度控制在0.2～0.4MPa。首先用溜槽將混凝土均勻鋪在倉里，鋪料后進(jìn)行人工振搗，待振搗完成后，利用牽引提升系統(tǒng)，將模板向上滑動鋪料高的2/3，進(jìn)行人工出面，完成一個循環(huán)過程。

3 滑模襯砌施工

3.1 基面清理

清除表層的浮渣及孤石，坡面清理嚴(yán)禁出現(xiàn)倒坡，對路基等部位要大致找平。清除的土渣在渠底或馬道處集中堆放，用自卸車運往指定棄渣場。

3.2 連接筋及鋼筋網(wǎng)制安

在錨桿部位，采用15cm×15cm的L型φ14連接鋼筋與錨筋和渠坡混凝土面層網(wǎng)筋焊接在一起。連接筋與錨桿采用雙面焊，焊接長度不小于10cm。鋼筋加工前先調(diào)直，將鋼筋表面的油漬、漆污、水泥漿、浮土、鐵銹等清除干凈。然后依據(jù)有關(guān)圖紙及澆筑塊尺寸做出鋼筋下料表并加工鋼筋。鋼筋安裝采用人工鉛絲綁扎，每個節(jié)點必須綁扎結(jié)實。在鋼筋與模板之間、鋼筋底層采用墊塊控制保護層厚度。

3.3 渠坡混凝土澆筑

3.3.1 澆筑分倉

混凝土澆筑采用先低后高的澆筑方法，以邊坡縱向伸縮縫為界將邊坡面板分為上下兩道澆筑帶，先施工下層澆筑帶，再施工上部澆筑帶。一般石渠段每4，6m設(shè)置一道橫縫，漿砌石段每4.0m設(shè)置一道橫縫，為了便于流水作業(yè)，提高施工強度，每個澆筑帶依據(jù)橫縫位置采用跳倉法施工。

3.3.2 模板支立及滑道安裝

堵頭模板選用定型鋼模板，每塊鋼模板設(shè)計成上下分體式，現(xiàn)場安裝止水帶后采用螺栓將上、下分體連接成一個整體，連接點位于止水帶外側(cè)。安裝堵頭模板及側(cè)模時，首先測量放樣出襯砌面板伸縮縫位置和面板的頂面線，嚴(yán)格按設(shè)計線控制模板平整度。側(cè)模具有限制混凝土側(cè)向變形和兼作模板下部滑道的作用，模板支立完成后其表面和混凝土面相平齊以保證混凝土面的高程，其下部確保墊穩(wěn)，防止滑模經(jīng)過時產(chǎn)生沉陷?；０逶诩庸S分節(jié)制作，運抵施工現(xiàn)場后進(jìn)行拼裝?；０宀捎娩摻z繩牽引，通過卷揚機由上部的滑輪組拉動運行。對倉面分縫處，在混凝土澆筑前先將提前按照堵頭模板尺寸裁剪好的閉孔泡沫板粘貼于模板上，混凝土澆筑完成后拆除模板則泡沫板與混凝土粘接在一起，再澆筑相鄰塊混凝土，完成泡沫板的縫內(nèi)填充。

3.3.3 混凝土拌制及運輸

渠坡襯砌混凝土采用混凝土拌合站集中拌制，采用混凝土運輸車運至現(xiàn)場、混凝土溜槽輸送至倉面。每個倉面寬度內(nèi)設(shè)3道溜槽進(jìn)行下料，溜槽設(shè)置在坡面上。溜槽采用1～2mm的鋼板卷制成半圓形或倒梯形，內(nèi)表面平整光滑。每道溜槽分節(jié)制作，溜槽之間用鉛絲進(jìn)行連接，上接集料斗，下接滑升部位上部坡面0.8～1.0m高處。在混凝土進(jìn)入集料斗前，先對溜槽進(jìn)行灑水濕潤，以便開倉時混凝土在倉內(nèi)能夠正?；小Ｔ诨炷料铝系倪^程中，隨時移動末端溜槽使混凝土料均勻分布。同時要結(jié)合人工進(jìn)行平料，以使混凝土料在斜坡上下料時不會產(chǎn)生分離。

3.3.4 面板澆筑

在混凝土澆筑前，先按測量放的邊界線支好模板和滑道，并用水泥砂漿封堵模板和滑道下部的縫隙，保證模板接縫嚴(yán)密不漏漿。澆筑時將混凝土運至一級馬道，經(jīng)坡面上的溜槽下滑至滑升模板位置的坡面上，并配合人工進(jìn)行布料填入澆筑倉。倉內(nèi)混凝土分層下料，每層下料厚度控制在30cm左右，下料要均勻，倉面要平整。采用插入式振搗棒分層振搗?；炷琳駬v完成后，經(jīng)過一定時間（通過試驗確定約為1.2h）待混凝土流動性降低后，操作牽引系統(tǒng)拉升模板進(jìn)行上層混凝土的澆筑?；８叨葹?.0m，但滑模每次滑升長度控制在0.6～0.7m，以使上下層混凝土有足夠的搭接長度，同時確保在混凝土振搗時滑模下部的混凝土不至于溢出，避免影響混凝土的表面平整度。

3.3.5 混凝土出面及養(yǎng)護

滑模移走后及時對新混凝土面用電抹子進(jìn)行抹面。抹面時由上往下進(jìn)行。電抹子由位于馬道上的人員用繩索牽引進(jìn)行移行和抹面。抹面時要保證上下層混凝土接縫處的平整度。電抹子抹面出漿后，人工用鐵抹子進(jìn)行壓光出面2～3遍。人工壓面時，專門為抹面人員設(shè)計了抹面平臺，供抹面施工使用，避免人工直接踩踏影響新澆筑混凝土面的平整度。二次壓面結(jié)束后，覆蓋比面板略寬的塑料布，防止表面水分流失而產(chǎn)生干縮縫?；炷两K凝后，覆蓋草簾子和塑料薄膜進(jìn)行不間斷的灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期內(nèi)始終使混凝土表面保持濕潤。混凝土養(yǎng)護時間不得少于28d。

滑模襯砌混凝土施工如圖2～圖3所示。

圖2 滑模襯砌混凝土施工

圖3 滑模襯砌混凝土施工

4 滑模施工注意事項和質(zhì)量保證措施

（1）滑模裝置安裝及內(nèi)模支設(shè)必須經(jīng)驗收合格后方可進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆施工。澆筑過程中必須統(tǒng)一指揮，振搗、滑升控制、滑升安全及軌道查看等設(shè)專人負(fù)責(zé)，分工明確。

（2）混凝土分層布料分層振搗，每層澆筑厚度控制30cm。振搗采用插入式振搗器，振搗時不得觸及模板，盡量不觸及鋼筋，避免欠振、過振和漏振。必要時采用附著式振搗器配合插入式振搗器振搗混凝土，確保振搗質(zhì)量。

（3）滑升速度與脫模強度相關(guān)，脫模強度與配比、氣溫、外加劑及施工條件等有關(guān)。實際施工時，根據(jù)現(xiàn)場試驗，確定最佳的混凝土拌合物坍落度，一般控制在3～5cm，避免澆筑時泌水外流。確定適宜的滑模滑動速度約為0.5m/h。

（4）在混凝土脫模后適當(dāng)時間內(nèi)，一般控制在2h，及時做好收面工作。脫模后如發(fā)現(xiàn)表面有蜂窩、麻面掉角、浮砂等缺陷，必須及時修整并抹平壓光，同時消除其表面的細(xì)微裂縫。

（5）由于滑模施工脫模早，外露面大，澆筑期間注意天氣變化情況，做好保溫及養(yǎng)護工作。收面后2h內(nèi)用塑料薄膜和草簾子覆蓋混凝土外路面，避免陽光直接曝曬，同時采用噴水法灑水養(yǎng)護。

5 結(jié)語

采用滑膜施工工藝加強和改善了石渠段邊坡的整體穩(wěn)定性和強度，保證了在邊坡較陡情況下的混凝土襯砌質(zhì)量，同時利于標(biāo)準(zhǔn)化施工和操作，加快了施工進(jìn)度，也為類似工程提供了借鑒。

［1］任長吉.公路隧道圍巖穩(wěn)定性分析及支護對策研究［D］.長春：吉林大學(xué)，2008.

［2］李永德.預(yù)應(yīng)力框架梁在山地邊坡加固中的應(yīng)用［J］.施工技術(shù)，2010（2）.

［3］龔召熊.水工混凝土溫控與防裂［M］.北京：水利水電出版社，2011.

［4］GB50164—92，混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［5］DL/T5144—2001，水工混凝土施工規(guī)范［S］.

Construction technology of canal lining sliding mode of South-to-North water transfer project stone canal section

XING Jiu-ping
（Hebei Water Conservancy Engineering Bureau,Shijiazhuang 050021,China）

To better complete the canal lining of South-to-North water transfer project Yuanshi county no.1 standard stone canal section，the sliding mode construction technology was used to strengthen and improve the overall stability and strength of stone canal slope， and guarantee the quality of stone canal section lining concrete， also provides an reference for similar projects.

the middle-line of South-to-North water transfer project； stone canal section； lining； sliding mode； technology

TV554+.14

B

1672-9900（2015）02-0072-04

2014-01-08

邢九平（1975-），女（漢族），河北高邑人，高級工程師，主要從事水利工程施工技術(shù)管理工作，（Tel）15081825881。