淺談渠道邊坡混凝土機械化應用及質量控制

李 尚

（湖南省大宇水電建設工程有限公司，湖南 長沙 410007）

1 概 述

襯砌機在大坡面渠道工程施工中得到廣泛應用，對渠道大坡面混凝土一次性成型。襯砌機主要是由主要桁架、操作控制臺、布料小車、攤鋪小車、振動碾壓小車、輸送機等部分組成。襯砌機由操作控制臺控制所有設備的運行，形成混凝土布料、混凝土攤鋪、混凝土振搗及碾壓等一體化施工。襯砌機的桁架長度可以根據坡面長度調整，襯砌機按照設計坡度設置，設置坡度主要是調節(jié)桁架鉸接處的聯(lián)結螺栓。襯砌機具有操作方便、人工費用低、外觀質量好、密實度好等優(yōu)點。

工藝流程：削坡—→襯砌機械安裝及調試—→生產性試驗—→土工膜鋪設—→混凝土攪拌和運輸—→混凝土布料和振搗—→混凝土修補與抹面—→混凝土養(yǎng)護—→混凝土切縫—→質量檢測。

2 渠道邊坡混凝土襯砌施工準備工作

混凝土襯砌施工前，必須全面細致檢查現(xiàn)場各方面準備工作，主要檢查邊坡削坡情況、襯砌機械安裝及調試、生產性施工試驗等。

1）襯砌機械安裝及調試

機械設備操作人員和安裝拆卸人員經廠家技術人員培訓合格后，在廠家技術人員指導下進行安裝和調試。根據渠道的斷面尺寸和機械的特點，做好軌道中心線和高程測量工作，鋪設軌道要求地基平整和密實，防止地基土層沉陷，避免造成混凝土厚度不足，影響襯砌質量。襯砌機的安裝及調試是非常重要的步驟，直接關系混凝土襯砌生產工作。襯砌機在進場后，先用測量儀器按渠道縱坡坡度測量高程并鋪設軌道。按構件編號順序安裝主要桁架。在主要桁架安裝完成后，再用吊車在渠底和渠頂吊起桁架，安裝于渠道頂部和底部的軌道上，接著按坡段長度安裝輸送帶及布料小車，調試輸送帶和布料小車后，安裝下部平料螺旋攤鋪小車及振搗和碾壓器，完成襯砌機的電路控制系統(tǒng)，并安裝好安全防護設施和電路保護裝置，襯砌機安裝完成后，還要進行各分部構件的運行調整，然后再進行襯砌機聯(lián)合試運轉。在聯(lián)合試運轉前，清理施工現(xiàn)場范圍內影響襯砌機運行的障礙物及雜物，在確定沒有障礙物及雜物后，按下啟動電源，啟動后空載運行。檢查電機接線是否正確，檢查輸送帶和布料小車運行情況，檢查攤鋪小車和振搗器運行情況等?；炷烈r砌機在投入正常工作前，要根據施工實際需要，調節(jié)升降液壓支撐腿，使混凝土襯砌機處于正確的姿態(tài)和高度，桁架擋板底部距軌道底部100 mm（按襯砌厚度設置）。檢查完成后，進入施工狀態(tài)。

2）削坡環(huán)節(jié)

首先，對于高填方段，原則上應該經長達半年以上甚至一個雨季實施沉降處理。加強對渠道填方部分的沉降過程觀測，及時進行分析。沉降基本保持穩(wěn)定，實測沉降值達到0～1 mm，才允許實施襯砌削坡施工處理。其次，削坡過程應防止邊坡超挖。當產生邊坡超挖、雨淋溝或坍坡等問題時，必須清理至堅實基礎面并適時補坡，將坡面清理成鋸齒形（臺階形），補坡材料宜選取水泥土，實際補坡厚度應超過設計斷面，按設計圖要求實施夯實后重新削坡。

3）生產性施工試驗

在正式施工之前，生產性施工試驗必不可少。確定襯砌機械與混凝土攪拌機、運輸汽車、抹面機等生產能力和數量；確定襯砌機的行走速度、振搗時間和遍數、抹面機械抹面時間和遍數、混凝土養(yǎng)護時間、混凝土切縫時間；確定混凝土適應襯砌機的坍落度范圍。

3 渠道邊坡混凝土襯砌施工工作

1）襯砌機參數設定（表1）

表1 襯砌機主要技術參數

2）土工膜鋪設

每段渠道襯砌混凝土不設置縱縫。復合土工膜應保持固定牢固，應滿足平順、整齊、不存在褶皺、繃緊、破損等情況，與混凝土基礎面之間完全壓平緊貼、防止架空。

3）混凝土拌和與運輸過程

運輸采用混凝土攪拌車完成。丹纖維的長度為30 mm，每立方混凝土的丹纖維0.9 kg。混凝土投料順序：碎石—→丹纖維—→砂子—→水泥—→水，實驗證明混凝土強度、抗裂性能及抗?jié)B性能滿足設計和規(guī)范要求。強制式攪拌機攪拌1～2 min，混凝土坍落度控制在4～6 cm。運輸過程中避免分離、離析、凝結等問題。同時，實際的運輸時間不宜過長，一旦混凝土運輸時間過長，大于混凝土的初凝時間，必須更換混凝土，不允許加減水劑或其他的材料繼續(xù)使用。另外，將混凝土運至現(xiàn)場后，及時清理運輸車，切實保證運輸車清潔，不存在各類殘留凝結混凝土。

4）混凝土布料和振搗施工

卸料過程中，混凝土卸料高度不得大于1.5 m，有效保證混凝土的各類施工指標參數。攤鋪小車鋪料時間為1～2 min，鋪料厚度比設計厚度大3 cm 左右，布料小車行走速度控制在12 m/min，安裝在襯砌機上的振動器振搗，重復碾壓振搗2～3 次。必須及時開展混凝土振搗處理，避免混凝土凝結減小振搗效果和混凝土中出現(xiàn)空穴情況，確保混凝土振搗到位。通過專職人員實時檢測混凝土振搗效果，一旦出現(xiàn)振搗不均問題，立即停機檢查，同時對混凝土澆筑質量不合格的位置開展補振或重新澆筑處理。機械連續(xù)襯砌過程中產生缺料或漏振情況時，現(xiàn)場工作人員必須及時開展人工補料作業(yè)，同時輔以振搗處理。振搗處理設備轉彎時，襯砌機機械必須保持始終垂直于對應的渠道上口位置。另外，在混凝土澆筑過程中，及時調整混凝土坍落度，實現(xiàn)動態(tài)控制。其次，完善襯砌機設備軌道測量校核作業(yè)，確保軌道空間位置合理正確。最后，混凝土澆筑自下而上，以避免坡面混凝土出現(xiàn)下墜裂縫問題。

5）混凝土修補與抹面壓光

渠道坡面混凝土攤鋪襯砌后，往往會產生浮漿、麻面、氣泡、坑凹等現(xiàn)象，為有效保證渠道表面粗糙度的要求，需要在混凝土初凝前，采用臺車開展抹面和壓光處理?；炷聊鏅C可按照軌道自行滑動，有效調節(jié)支腿高度，真正控制坡面平整度。磨光機使用抹盤對混凝土表面實施打磨和壓光處理，首先采取抹盤擠壓整平，待混凝土初凝前采取抹片來實施壓光收面處理。抹面機完成抹面之后，采取人工抹面方式，進一步加強表面平整度的處理，有效消除抹面機施工過程中存在的問題。人工采取鋼抹子進一步對混凝土表面實施抹面壓光處理?，F(xiàn)場施工人員必須踩在桁架上作業(yè)，不得直接接觸混凝土表面。

6）渠道襯砌混凝土養(yǎng)護

及時合理的養(yǎng)護是保證混凝土強度滿足設計要求，避免混凝土縮水開裂的重要方式?；炷翝仓┕そY束后，應該在12～18 h 開展灑水保濕處理。若混凝土襯砌施工時現(xiàn)場天氣較為干燥，應該在混凝土初凝之前開展噴霧養(yǎng)護；施工現(xiàn)場所在場地如果水源不充足時，混凝土養(yǎng)護可采取草苫、草簾、氈布等設施覆蓋進行保濕處理；如果現(xiàn)場溫度偏低，混凝土襯砌之后要及時進行保溫處理，實際養(yǎng)護方式可按照施工場地特定條件確定。

7）切縫施工

首先，混凝土切縫時機必須遵照宜早不宜遲的要求。渠道邊坡橫縫間距2.5 m，底板橫縫間距5 m，縫寬1 cm。原則上，切割過程中，要避免混凝土產生飛棱掉角的情況，才能開展切割作業(yè)。根據規(guī)范等要求，混凝土強度為1～5 MPa 時進行，一般情況在收面完成1～2 d內完成。最后，嚴格管理混凝土切縫深度，嚴禁出現(xiàn)下切到土工膜的情況。

8）質量檢測

對現(xiàn)場混凝土的試塊應與結構實體同條件養(yǎng)護并做檢驗，對混凝土的表面平整度、混凝土厚度、混凝土強度、混凝土麻面、蜂窩、孔洞、表面裂縫等指標進行質量檢測，聯(lián)合業(yè)主、監(jiān)理、設計抽檢，滿足設計和規(guī)范要求。質量檢測如表2。

表2 質量抽查檢測表

4 混凝土裂縫控制

引起混凝土裂縫的有溫度、伸縮不均勻、不均勻沉降、荷載作用、養(yǎng)護不當等。在施工中，特別是高溫季節(jié)施工，需要對裂縫進行控制?？梢圆扇∫韵麓胧阂皇腔炷脸跄龝r及時覆蓋，安排專人灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期間保持混凝土表面濕潤，并做好相關記錄；二是坡面混凝土強度達到1～5 MPa，開始混凝土切縫工作；三是按設計和規(guī)范要求對坡面進行削坡和土層壓實，避免不均勻沉降產生裂縫；四是抹面機械完成作業(yè)后，混凝土沒有強度，在荷載作用下，會產生裂縫，因此抹面人員必須踩在桁架上施工；五是科學合理確定混凝土的配合比，嚴格控制摻和料的比例。

5 結 語

隨著施工機械化的全面發(fā)展，切實減輕了渠道邊坡混凝土襯砌施工處理的勞動強度，改善了工程的實際施工質量。渠道邊坡混凝土的襯砌施工過程中，還要采取各種措施，有效保證混凝土強度、避免產生混凝土裂縫，同時要實施全程質量監(jiān)測工作，只有這樣，才能真正提升工程質量。