淺談引江濟(jì)漢進(jìn)口渠道襯砌施工技術(shù)

□ 張君成（葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司）

1 工程概述

引江濟(jì)漢作為南水北調(diào)工程湖北境內(nèi)水源補(bǔ)償工程，是從湖北省荊州市李埠鎮(zhèn)龍州垸處引長江水至潛江市高石碑處、補(bǔ)濟(jì)漢江下游流量的一項(xiàng)大型輸水工程。引江濟(jì)漢進(jìn)口段引水渠道長2.35km。渠道過水?dāng)嗝鏋樘菪?，渠底寬?20～350m，兩級馬道，內(nèi)坡邊坡系數(shù)1:3。根據(jù)設(shè)計(jì)文件，0+400～2+350段內(nèi)坡采用現(xiàn)澆C20混凝土襯砌保護(hù)，襯砌厚度為內(nèi)坡10cm，渠底8cm，襯砌至37m高程馬道。

混凝土襯砌板橫向、縱向每條通縫的距離均按3.50m設(shè)置，渠坡每兩條通縫間設(shè)置一道半縫，通縫寬度均為1cm，渠坡通縫內(nèi)填1cm厚瀝青杉板；半縫寬度為1cm，深度為7cm。

2 渠道襯砌施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→施工放樣→渠床整理→土工布（牛皮紙）鋪設(shè)→襯砌機(jī)械就位→混凝土澆筑→混凝土抹面壓光→混凝土養(yǎng)護(hù)→混凝土切縫→排水孔施工→質(zhì)量檢測→單元驗(yàn)收

3 渠道襯砌施工方法

3.1 渠床整理

削坡之前對松軟土或回填土進(jìn)行夯實(shí)，確保渠床滿足要求。采用挖掘機(jī)、推土機(jī)粗削和人工精削的方式進(jìn)行渠床整理。粗削時(shí)，沿坡腳線和坡肩線上每10m設(shè)一控制斷面，每斷面≥5點(diǎn)，預(yù)留10cm左右的保護(hù)層；人工精削時(shí)，每斷面先采用人工修整寬15～30cm標(biāo)準(zhǔn)斷面（順坡方向），測量人員采用GPS現(xiàn)場測控，間隔2～3m設(shè)置一標(biāo)準(zhǔn)斷面，在標(biāo)準(zhǔn)斷面間用質(zhì)量好的尼龍繩掛線，人工自上而下進(jìn)行削坡作業(yè)，測量人員隨時(shí)檢查坡面是否符合設(shè)計(jì)要求，標(biāo)示出不合格位置及時(shí)修整，確保人工精削坡面滿足要求。

3.2 土工布鋪設(shè)

渠坡混凝土襯砌前鋪設(shè)一層土工布，垂直渠軸線鋪設(shè)，自下游向上游方向順序鋪設(shè)，由坡肩自上而下鋪至坡腳。鋪設(shè)時(shí)采用編織袋裝土隨鋪隨壓，驗(yàn)收合格及時(shí)安裝側(cè)模。土工布裁剪考慮渠坡坡長、坡肩錨固長度、預(yù)留長度之和；裁剪整齊平順，保證搭接寬度>30cm。

3.3 牛皮紙鋪設(shè)

渠底混凝土澆筑前進(jìn)行牛皮紙鋪設(shè)，鋪設(shè)在無大風(fēng)、雨、雪天氣鋪設(shè)，編織袋裝土隨鋪隨壓，按澆筑倉位進(jìn)行，人工松鋪，牛皮紙與基面之間要壓平但不緊繃。牛皮紙的鋪設(shè)順?biāo)鞣较?，搭接寬度?0cm，上游邊壓下游邊，必須錯(cuò)縫鋪設(shè)，不能形成十字縫。

3.4 人工混凝土襯砌

3.4.1 模板安裝

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙渠道伸縮縫間距要求，分縫模板的位置與通縫重合。渠坡側(cè)模及端頭模板采用10#槽鋼，渠底為8#槽鋼，，每隔2m在槽鋼底部加焊10cm×30cm鋼板，與槽鋼底部平，提高模板的穩(wěn)定性和承載力。安裝模板時(shí)，在背面打30～50cm木樁對槽鋼進(jìn)行加固?；炷翝仓r(shí)值班模板工隨時(shí)對模板進(jìn)行檢查，保證模板穩(wěn)固無變形移位。

3.4.2 混凝土布料

渠道襯砌混凝土采用拌和站集中拌制?；炷潦┕r(shí)用混凝土攪拌車運(yùn)至澆筑部位37.00m馬道頂部。安排專人負(fù)責(zé)指揮布料，車輛卸料自由下落高度≤1.50m。布料時(shí)采用自制的溜槽入倉，溜槽采用1.20mm厚鐵皮卷制成倒梯形串聯(lián)而成。

渠底采用反鏟轉(zhuǎn)料的方式直接入倉澆筑，基面承載力較低時(shí)采用小型機(jī)動(dòng)翻斗車或人工推車入倉澆筑，采用沿渠道軸線條帶跳倉澆筑等方式。振搗梁輔以平板振搗器對底板混凝土振搗找平。邊角部位采用Φ30mm插入式振搗器振搗。

3.5 渠坡機(jī)械襯砌

3.5.1 襯砌機(jī)綜述

機(jī)械襯砌采用大跨度綜合型震碾式渠道混凝土澆注機(jī)，由澆注機(jī)主體、行走系統(tǒng)、升降調(diào)坡系統(tǒng)、布料系統(tǒng)、襯砌系統(tǒng)、安全操作系統(tǒng)組成。

3.5.2 襯砌機(jī)安裝調(diào)試

首先鋪設(shè)兩條20m長的軌道，進(jìn)行拼裝，現(xiàn)場按照加工編號進(jìn)行組裝。拼裝完后進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)調(diào)整，調(diào)整合格進(jìn)行空載聯(lián)動(dòng)試車，試車結(jié)束后，報(bào)請監(jiān)理驗(yàn)收，經(jīng)監(jiān)理確認(rèn)無誤后，進(jìn)入作業(yè)面施工。

3.5.3 混凝土布料

混凝土運(yùn)輸至澆筑部位底部，沿澆筑方向自下而上布料；澆筑帶班人員負(fù)責(zé)指揮襯砌機(jī)行走、布料。

3.5.4 混凝土襯砌

混凝土襯砌由襯砌機(jī)勻速連續(xù)完成，行走速度控制在3～6m/min，根據(jù)現(xiàn)場澆筑情況調(diào)整，提高襯砌機(jī)混凝土攤鋪機(jī)構(gòu)行走速度可增大混凝土鋪設(shè)量，鋪設(shè)效果需滿足要求；襯砌過程中經(jīng)常檢查混凝土振搗機(jī)構(gòu)的工作情況，以防止漏震，當(dāng)出現(xiàn)壅料時(shí)，人工及時(shí)整平；靠倉位周邊模板及已澆混凝土采用人工鋪料、平整,同時(shí)加強(qiáng)振搗，保證混凝土襯砌質(zhì)量；進(jìn)入渠道襯砌變線施工區(qū)域，調(diào)整軌道使襯砌機(jī)與渠道軸線處于垂直。

3.6 坡肩、坡腳和周邊施工

坡肩、坡腳和周邊的施工必須專人負(fù)責(zé)。人工布料平整，使用插入式振搗棒或手提式平板振動(dòng)器振搗。插入式振搗棒振搗模板周邊時(shí)，振搗間距≤15～20cm。使用靠尺、兩端拉線控制坡肩及坡腳的折線，確保折角平順整齊美觀。加強(qiáng)已澆混凝土棱角保護(hù)，防止棱角破壞。

3.7 抹面施工方法

3.7.1 人工抹面

施工中使用鋼管和槽鋼制作的抹面平臺。由經(jīng)培訓(xùn)考核合格的專人進(jìn)行抹面壓光，現(xiàn)場配備2m靠尺用于檢查混凝土表面平整度，平整度≤8mm/2m。人工使用鋼抹子抹面2～3遍。

3.7.2 抹面機(jī)抹面

渠道襯砌混凝土澆筑寬度約有3～4m時(shí)開始抹面壓光。第一次使用抹盤抹面，對混凝土表面進(jìn)行平整、提漿，宜自坡腳至坡肩進(jìn)行，人工檢查修補(bǔ)；15-25min后進(jìn)行第二次抹面，抹盤找平；隨時(shí)用2m靠尺檢查表面平整度，抹面機(jī)高度、斜度及時(shí)調(diào)整，保證混凝土表面與襯砌設(shè)計(jì)線重合，厚度超過1.50mm的漿液人工清理；人工局部修補(bǔ)后，使用抹片進(jìn)行第三次抹面，提高混凝土表面的光潔度，混凝土表面強(qiáng)度滿足養(yǎng)護(hù)要求后及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)。

3.8 混凝土養(yǎng)護(hù)

面板養(yǎng)護(hù)根據(jù)季節(jié)、氣溫不同，采用對應(yīng)養(yǎng)護(hù)措施。低溫覆蓋、高溫灑水。襯砌混凝土采取草苫、草簾、氈布等覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)所用水源來自渠道31m高程馬道井點(diǎn)降水井，養(yǎng)護(hù)時(shí)在渠道左右馬道或堤頂布置1～2m3水罐各一個(gè)，利用軟水管將水流至混凝土養(yǎng)護(hù)位置。

3.9 伸縮縫施工

渠底混凝土襯砌縱向通縫采用預(yù)留的方法，橫向通縫采用切割機(jī)切割；渠坡橫向通縫采用預(yù)留的方法，縱向采用切割機(jī)切割或預(yù)留；半縫均采用切割機(jī)切割的方法。

3.9.1 通縫預(yù)留方法

伸縮縫采用材質(zhì)較好、且尺寸規(guī)格符合要求的瀝青杉板。根據(jù)施工圖紙進(jìn)行測量放線，依據(jù)測量點(diǎn)、線進(jìn)行安裝固定及校正，防止變形和傾斜。

3.9.2 混凝土切割機(jī)切割法

半縫及通縫使用混凝土切割機(jī)切割，測量人員按照施工圖紙測放設(shè)計(jì)分縫線，操作人員在混凝土表面用墨斗彈出切縫線，先切割通縫，后切割半縫。切縫應(yīng)在襯砌混凝土抗壓強(qiáng)度>5MPa時(shí)施工，切縫作業(yè)時(shí)不得損壞混凝土表面。

3.10 排水孔施工

3.10.1 施工工藝

測量布孔→鉆機(jī)鉆孔→沖洗→孔內(nèi)充填中粗砂→驗(yàn)收

3.10.2 設(shè)計(jì)要求

按照設(shè)計(jì)要求，渠坡每塊混凝土襯砌板上均設(shè)置排水孔，其排水孔設(shè)計(jì)要求詳見圖1。

圖1 排水孔樣式圖

3.10.3 鉆孔施工

鉆孔的機(jī)械采用水鉆機(jī)，能方便定位，保證孔位和孔向。鉆孔孔位、孔徑、孔深與設(shè)計(jì)圖紙一致，孔位與設(shè)計(jì)位置的偏差滿足設(shè)計(jì)要求。鉆孔完成后，及時(shí)沖洗，及時(shí)充填中粗砂，嚴(yán)謹(jǐn)異物填入孔中。

4 襯砌混凝土裂縫防治

控制好混凝土坍落度。當(dāng)坍落度過大時(shí)，易產(chǎn)生收縮裂縫。

控制好切縫時(shí)間，襯砌完成后要及時(shí)地進(jìn)行切縫，以防止混凝土產(chǎn)生裂縫，隨著氣溫的升高而縮短，反之將延長。切割縫時(shí)，以先通縫后半縫、先橫縫后縱縫的原則進(jìn)行施工，每一條縫必須連續(xù)切割，不得中斷。

現(xiàn)場要準(zhǔn)備足夠量的草簾子、水罐等相關(guān)養(yǎng)護(hù)材料，襯砌澆筑一段就養(yǎng)護(hù)一段；在混凝土終凝之后，及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。

嚴(yán)格控制水灰比，可摻入高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。

5 總結(jié)

引江濟(jì)漢進(jìn)口渠道屬大型現(xiàn)澆混凝土襯砌引水渠道，基本無類似工程施工經(jīng)驗(yàn)可借鑒，針對大斷面薄壁現(xiàn)澆混凝土施工，通過施工前期的參觀學(xué)習(xí)、技術(shù)交流和調(diào)研，采用人工襯砌和機(jī)械化襯砌相結(jié)合的方法，因地制宜合理組織施工，加強(qiáng)原材料檢測和工序質(zhì)量控制，確?；炷燎酪r砌的施工按時(shí)完成，積累渠道襯砌施工經(jīng)驗(yàn)，為類似工程提供參考依據(jù)。