小斷面渠道現(xiàn)澆混凝土襯砌施工方案研究

林恩國 李 季

（中國電建市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，天津 300384）

1 工程概況

灌區(qū)供水范圍西起孟津縣西部邊界和金水河，北臨黃河和孟津縣黃河渠，南到洛陽市洛河二級階地，東到伊洛河。灌區(qū)設(shè)計灌溉面積53.68萬畝，其中新發(fā)展灌溉面積31.38萬畝，改善灌溉面積13.40萬畝，恢復(fù)灌溉面積8.9萬畝。從小浪底水庫年引水量1.442億m3，渠首設(shè)計引水流量22.0m3/s。

灌區(qū)共布置1條總干渠，7條干渠、1條城鎮(zhèn)供水管線，2條分干渠，24條支渠。灌區(qū)布置渠道總長260.893km，分干以上渠道總長173.49km，支渠總長52.329km，其中四干渠明渠多采用梯形斷面，底寬0.6m，渠深1.6m，岸頂以下進(jìn)行襯砌，挖方和半挖半填斷面采用現(xiàn)澆混凝土襯砌，全填方斷面采用預(yù)制混凝土塊護(hù)砌，均采用C20混凝土，襯砌厚度為0.08m，襯砌底部鋪設(shè)復(fù)合土工膜。渠道左側(cè)岸頂設(shè)植草人行道，臨渠側(cè)設(shè)寬0.2m厚0.08m的C20混凝土壓頂。右側(cè)岸頂設(shè)混凝土巡檢道路，采用0.2m厚C25混凝土鋪設(shè)，路面兩側(cè)混凝土預(yù)制路緣石，臨渠側(cè)設(shè)寬0.35m厚0.08m的C20混凝土壓頂，岸頂以上永久邊坡采用1∶1.5，施工臨時開挖邊坡采用1∶0.75。

渠道混凝土襯砌每5m設(shè)置一道伸縮縫，縫寬2.0m，迎水面2cm采用聚硫密封膏填縫，下部采用閉孔塑料泡沫板填充。

2 施工條件

四干渠渠道底寬0.6m，渠深1.6m，渠坡長度2.88m，襯砌厚度0.08m，現(xiàn)澆混凝土襯砌屬于小斷面渠道施工，機(jī)械作業(yè)難度大；人工作業(yè)面有限，常規(guī)的機(jī)械振搗、收面難度大。為保證現(xiàn)澆混凝土的施工質(zhì)量和施工速度，經(jīng)過認(rèn)真的分析和研究，結(jié)合渠道開挖、土工膜鋪設(shè)、現(xiàn)澆混凝土的特點(diǎn)，制作加工利于施工的裝置，在保證混凝土施工質(zhì)量的同時加快襯砌施工速度。

3 主要施工方法

3.1 渠道開挖

四干渠基坑開挖深度在2.5-6m之間，局部屬于深基坑施工。深基坑施工時自基坑底向上3m，設(shè)1層1.5m寬馬道防止垮坡。開挖施工采用挖掘機(jī)挖裝、自卸汽車運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)堆放的方法進(jìn)行。渠道開挖時從上到下，縱向按照50m一個施工段，每層最大開挖深度不超過3m。渠底開挖至距設(shè)計高程以上20cm處，土工膜鋪設(shè)前采用人工清除，防止超挖；斜坡開挖預(yù)留20cm厚度，襯砌時做削坡處理，充分做好高程控制。

3.2 防滲土工膜鋪設(shè)

復(fù)合土工膜鋪設(shè)時，為增強(qiáng)渠道防滲效果，土工膜沿渠道左側(cè)人行道處沿襯砌面向下埋入20cm，右側(cè)巡檢路側(cè)土工膜鋪設(shè)沿襯砌面鋪至路緣石底，每個鋪設(shè)斷面寬度為7.6m，采用6.0m和1.8m兩種規(guī)格土工膜進(jìn)行搭接，搭接寬度不小于10cm，搭接位置按照左右渠坡進(jìn)行交替設(shè)置，防止出現(xiàn) “十”字搭接。

3.3 現(xiàn)澆混凝土襯砌施工

渠道底板寬度0.6m寬，渠坡長度2.88m，渠道邊坡1∶1.5，邊坡坡比較大，機(jī)械施工難度大，人工作業(yè)面有限、振搗收面無著力點(diǎn)，常規(guī)的機(jī)械振搗、收面難度大。通過兩板混凝土的施工試驗，總結(jié)出混凝土現(xiàn)澆分塊施工的工藝，按照先進(jìn)渠坡澆筑、再進(jìn)行渠底澆筑的原則。

1）混凝土拌制，現(xiàn)澆混凝土襯砌采用商品混凝土，拌制過程中嚴(yán)格控制混凝土塌落度在40～60mm之間，混凝土的最大粒徑不超過板厚的1/3，采用罐車進(jìn)行運(yùn)輸，保證運(yùn)輸不停滯，確保收面時混凝土未達(dá)到初凝。

2）模板施工，現(xiàn)澆混凝土模板按照每倉澆筑大小制作鋼制框架模板，鋼框架采用8cm×8cm的方鋼制作而成，渠底處采用方鋼每間隔一米設(shè)置橫向支撐進(jìn)行加固，左側(cè)渠頂外采用方鋼制作模板，右側(cè)渠頂以路緣石作為模板。模板在渠坡的四角設(shè)置斜向拉結(jié)鋼絲或者方鋼，渠坡側(cè)模外每間隔一米放置一個沙袋以固定側(cè)模板，渠頂處采用拉結(jié)鋼絲連接插入土層中的鋼筋進(jìn)行固定。模板整體制作，可以重復(fù)使用，按要求進(jìn)行固定。

3）混凝土施工：①渠坡混凝土施工采用跳倉作業(yè)，混凝土由溜槽入倉，溜槽采用1.2mm厚的鐵皮卷制成倒梯形串聯(lián)而成，可根據(jù)混凝土澆筑高度的上升自由拆卸。溜槽應(yīng)安放順直，不應(yīng)有過大的起伏，防止混凝土下料過程中外溢，溢出的混凝土應(yīng)及時清除。②混凝土采用人工入倉，自下而上進(jìn)行布料，人工平倉，施工中嚴(yán)禁以振代平。倉內(nèi)有粗骨料堆積時，應(yīng)將堆積的骨料均勻散鋪，并加強(qiáng)振搗。

4）收面采用機(jī)械收面和人工壓光相結(jié)合的辦法。先采用小型收面機(jī)，人工手持收面，機(jī)械收面兩遍后，再由人工進(jìn)行最后一遍收面壓光。

5）渠底混凝土施工，渠底在渠坡混凝土模板拆除后，與緊接進(jìn)行的下一倉渠坡混凝土同時澆筑。在澆筑時，以渠坡混凝土作為側(cè)模，混凝土自溜槽入倉，布料8cm，人工攤平，采用φ30軟軸振搗器進(jìn)行振搗，振搗完成后隨即人工收面。

4 結(jié)語

在該工程中，由于渠道斷面小、坡比大，機(jī)械施工難度大，人工振搗、收面無著力點(diǎn)。根據(jù)工程實際，項目技術(shù)人員設(shè)計加工的渠道一次開挖成型設(shè)備，既提高了渠道斷面開挖精度和施工速度，又節(jié)省了大量的人力投入；設(shè)計制作的鋼制框架模板、平板振動梁和人工工作臺，克服了小作業(yè)面、大坡比作業(yè)環(huán)境下的施工難題，為工人施工提供作業(yè)平臺，大大減輕施工的難度，提高了施工工效；在實際工程的施工中起到很好的作用和成效。