滑模施工在南水北調(diào)渠道襯砌中的應(yīng)用

李偉亭， 伍昌友

（1.河南省科達(dá)水利勘測設(shè)計(jì)有限公司，鄭州 450003；2.武漢科技大學(xué)，武漢 430081）

滑模施工在南水北調(diào)渠道襯砌中的應(yīng)用

李偉亭1， 伍昌友2

（1.河南省科達(dá)水利勘測設(shè)計(jì)有限公司，鄭州 450003；2.武漢科技大學(xué)，武漢 430081）

本文闡述了滑模施工在南水北調(diào)渠道襯砌的應(yīng)用，以南水北調(diào)新鄭段滑模施工為例詳細(xì)介紹了滑模設(shè)計(jì)、施工工藝流程、施工方法，并建議該項(xiàng)技術(shù)在渠道襯砌中廣泛應(yīng)用。

滑模設(shè)計(jì)；渠道襯砌；施工方法

1 工程概況

南水北調(diào)新鄭南段渠道為倒梯形斷面，全段采用混凝土襯砌，襯砌混凝土強(qiáng)度為C20F150W6。渠道襯砌結(jié)構(gòu)為：渠坡5cm厚砂礫料，2cm厚聚苯乙烯保溫板、復(fù)合土工膜一層，10cm厚混凝土現(xiàn)澆板；渠底5cm厚砂礫料，復(fù)合土工膜一層，8cm厚混凝土現(xiàn)澆板。

2 渠道襯砌總體方案

該渠道主要采用機(jī)械化襯砌機(jī)，在橋梁占壓段等無法采用機(jī)械襯砌機(jī)的地方采用人工滑模的方式進(jìn)行施工。由于襯砌滑模對面模的剛度要求較高，確定1個倉位的澆筑長度為4m。為保證澆筑進(jìn)度，配備4套滑模襯砌設(shè)備，采用跳倉的澆筑方式進(jìn)行施工。

3 滑模設(shè)計(jì)

3.1 模體設(shè)計(jì)

采用無軌滑模施工，為保證面模剛度，在主梁上面加焊3道60cm寬5mm鋼板（上面預(yù)留螺栓孔），梁中間設(shè)三臺平板振搗器。在主梁2上焊接3道抹面架（5#角鋼），對面模與側(cè)模接觸的上、下倒角，以防止在升降過程中帶動側(cè)模。

3.2 側(cè)模設(shè)計(jì)

由于渠坡較長，側(cè)模選用標(biāo)準(zhǔn)槽鋼（寬度10cm），接口采用角鋼進(jìn)行固定。模板加固采用Φ10鋼筋、長度50cm的鋼筋和鋼管，做固定支撐，其連接鋼筋間距為2m。

3.3 配置設(shè)計(jì)

當(dāng)夾角小于45度時，上托力為F=4S=4×4×0.6=9.6KN，滑模自重6.6KN，考慮到人要站在滑模上施工，按6人計(jì)算（65kg/人），總重3.9KN，三臺平板振搗器中重0.6KN，總重11.1KN＞上托力9.6KN，故無需配重。

3.4 提升系統(tǒng)

滑模牽引力計(jì)算：

τ---模板與砼粘結(jié)力，一般取0.5

Α---模板與混凝土接觸面積

G---模板系統(tǒng)自重

φ---模板傾角

f1----模板與混凝土摩擦系數(shù)0.5

P-----混凝土上托力

F2----面模與側(cè)模摩擦系數(shù)0.5

K-----牽引力安全系數(shù)取1.5-2.0

= ［0.5×2.4+6.6×sin270+|6.6×cos270-12|×0.5+6.6×cos270×0.5］×1.8=18.32KN，故選用兩臺10KN的卷揚(yáng)機(jī)足以滿足現(xiàn)場生產(chǎn)。

3.5 卷揚(yáng)機(jī)固定

卷揚(yáng)機(jī)安裝在一級馬道上，其地基整平夯實(shí)，采用在機(jī)前打埋鋼釬，鋪設(shè)方木以防滑動，機(jī)架后面焊接角鋼，上面進(jìn)行配重，壓重可采用沙袋防止壓重不足而導(dǎo)致卷揚(yáng)機(jī)傾覆、滑移。為防止鋼絲繩與渠坡摩擦，在渠肩位置設(shè)一個滾筒。

4 滑膜施工方法

4.1 坡面模板工程

坡面模板采用［10槽鋼制作，齒槽及坡肩模板采用［10槽鋼，每根6m長，槽鋼兩頭中間采用鋼筋焊接，用鋼筋樁及木支撐進(jìn)行加固，并在模板外側(cè)30cm，掛一條控制線，保證與設(shè)計(jì)邊線一致?；炷翉?qiáng)度達(dá)到2.5Mpa以上時，采用專門拆模工具在保證其表面及棱角不因拆模而損害時拆模。

4.2 襯砌混凝土施工

（1）混凝土拌和及塌落度控制?；炷涟韬蜁r間不少于75s，初凝時間控制在3個小時以上，考慮混凝土入倉采用溜槽，其塌落度控制在120～140mm之間，下料時對混凝土坍落度度應(yīng)及時調(diào)整，既要保證混凝土運(yùn)送不堵塞，又不至于坍落度過大而延長起滑時間。

（2）人工襯砌。人工襯砌采用滑模進(jìn)行跳倉施工，混凝土由溜槽入倉，每個倉號設(shè)溜槽1道，溜槽采用鐵皮卷制成倒梯形串聯(lián)而成，下端接至滑模前端0.5～1.0m 處。溜槽應(yīng)安放順直，不應(yīng)有過大起伏，以防止砼在運(yùn)輸過程中溢出槽外，溢出槽外的砼應(yīng)及時清除干凈。隨著砼面上升拆除多余的溜槽。砼入倉后采用人工平倉，φ30軟軸振搗器配合平板振搗器振搗。振搗器在滑模前緣順坡插入，深度應(yīng)達(dá)到新澆砼底部以下5～10cm，并且快插慢拔，防止漏振。振搗時間以砼不再下沉、不出現(xiàn)氣泡、開始翻漿為準(zhǔn)，并且應(yīng)防止過振。每澆筑一層，用卷揚(yáng)將滑模提升一次。模板滑升應(yīng)遵循“多動少滑”的原則進(jìn)行。即采用相對較多的滑升次數(shù)和較小的滑升距離，間隔時間控制30～60分鐘，防止間隔時間過長導(dǎo)致滑升阻力增大，滑升過程中，應(yīng)有專人觀察和分析混凝土表面，確定合適的滑升速度和滑升時間。

（3）抹面壓光。襯砌成型后，跟隨滑模的上升進(jìn)行第一遍抹面，采用木抹將較小顆粒擠緊壓實(shí)，逗出漿來，至混凝土面平整，砂漿均勻一致為準(zhǔn)，一般約須抹3～5次。第二遍抹面與第一遍抹面要隔一段時間，長短視天氣情況而定，要求抹面用力要穩(wěn)，速度要勻，抹動扇面要大。第三遍抹面待，析水現(xiàn)象全部停止，砂漿具有一定稠度時進(jìn)行，這時混合料已稍有強(qiáng)度，使用鐵抹子抹平壓光，把所有抹紋壓平壓光，達(dá)到面層表面平整、密實(shí)、光潔、無抹痕為底。

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)。采用養(yǎng)生布直接覆蓋養(yǎng)護(hù)法，在混凝土出面后12～18小時即開始養(yǎng)護(hù)，先在混凝土表面上均勻?yàn)⑸弦粚铀?，再用養(yǎng)生布覆蓋在上面，搭接部位重疊10～20cm。為避免因過量灑水導(dǎo)致坡腳積水，采用滴灌的方式保持養(yǎng)生布的濕潤，以保證混凝土表面一直處于濕潤狀態(tài)。

為減少養(yǎng)護(hù)用水浸泡、軟化坡腳和引起凍脹，導(dǎo)致坡腳齒槽發(fā)生沉陷位移或隆起脹裂，在完成渠坡混凝土襯砌后及時采取覆土回填、加強(qiáng)坡腳排水等措施，避免坡腳處積水浸泡，以保證坡腳處齒槽的穩(wěn)定。

5 結(jié)束語

通過采用滑模施工的方式，極大地加快了渠道襯砌的速度，而且確保了混凝土的施工質(zhì)量，施工后的渠道混凝土整潔、美觀。建議在長渠道，高大體積混凝土施工的工程項(xiàng)目中，推廣應(yīng)用。

［1］液壓滑模施工技術(shù)規(guī)范GBJ113-87［M］.

［2］混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010［M］.

［3］水工混凝土規(guī)范SL677-2014［M］.

［4］南水北調(diào)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［S］.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.049

李偉亭（1987-），河南鄭州人，學(xué)士學(xué)位，工程師。