魯山南1段輸水渠道混凝土襯砌的質(zhì)量管控

張 國 平， 范 金 東， 萬 國 卿

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 述

南水北調(diào)中線干線工程魯山南1 段全長13.451 km，其中渠道長13.05 km，是其主要組成部分。根據(jù)設計文件，膨脹土區(qū)采用單層鋼筋網(wǎng)片混凝土，邊坡及底板襯砌厚度均為15 cm;其余非、弱膨脹土渠道均為素混凝土，邊坡襯砌厚度為10 cm，底板襯砌厚度為8 cm。魯山南1段多數(shù)為薄壁素混凝土結構，占線長、地形、地質(zhì)及氣候條件復雜，質(zhì)量控制難度較大。為規(guī)范和指導渠道混凝土襯砌施工管理，確保工程質(zhì)量，項目部結合施工實際需要，遵照南水北調(diào)相關指示性文件制定并實施了一系列質(zhì)量管控措施。

2 所實施的質(zhì)量管控措施

(1)對混凝土主要材料進行檢驗。

混凝土總堿含量不大于2.5 kg/m3；水泥選用大型回轉窯生產(chǎn)的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，堿含量不大于0.6%；粉煤灰選用燒失量、需水量比較低的Ⅱ級以上散裝粉煤灰；砂、石骨料的物理力學性能指標經(jīng)試驗檢驗滿足設計與相關規(guī)范要求,不屬于堿-碳酸鹽反應的活性骨料。

(2)渠道襯砌生產(chǎn)性檢驗。

渠道混凝土機械化襯砌施工時應先進行生產(chǎn)性施工檢驗，檢驗段長度為100 m，以驗證試驗配合比混凝土和易性、含氣量、坍落度等指標，確定襯砌速度、振搗時間、抹面壓光的適宜時間和遍數(shù)、切縫時間等襯砌施工參數(shù)，以及輔助機械、機具的種類和數(shù)量、組織形式和人員配置，依此指導現(xiàn)場施工。

(3)混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制。

拌和站操作人員定期校驗拌和系統(tǒng)的稱量精度，隨時檢查拌和站的運轉情況。開盤前按規(guī)定的頻率對原材料進行檢測，并根據(jù)檢測出機口與澆筑倉面混凝土的坍落度計算坍落度損失，確定加水量。施工中嚴格控制骨料的超遜徑?；炷辽a(chǎn)嚴格按照施工配合比通知單進行配料，嚴禁擅自更改配合比。

(4)混凝土運輸。

混凝土攪拌運輸車單車容量為10 m3。運輸車配置數(shù)量按照澆筑需求及拌和站的拌和能力、施工進度、運量、運距及路況綜合確定?；炷翑嚢柽\輸車在裝、運、卸過程中嚴禁加水。每班裝運混凝土前，將車罐清洗干凈，保持罐內(nèi)濕潤，但罐內(nèi)不能存水。

(5)襯砌施工。

襯砌分機械襯砌和人工襯砌。

機械襯砌段襯砌機、抹面機、工作臺車利用同一軌道，軌道平行于渠道中心線鋪設，上軌道布置在坡肩模板0.5 m以外，下軌道位置在坡腳模板1 m以外。鋼軌鋪設在枕木上，枕木間距0.8 m。軌道鋪設的質(zhì)量是保證襯砌混凝土質(zhì)量的關鍵，襯砌機安裝完畢在軌道上反復行走幾遍，使軌道處于穩(wěn)定狀態(tài)。襯砌機軌道坡降與渠道坡降保持一致，襯砌前和襯砌施工中應經(jīng)常校核軌道的方向和高程。襯砌機安裝由廠家指導完成，調(diào)試采取“先分動，后聯(lián)動；先空載，后負荷；先慢速，后快速”的原則完成，確保機械設備正常運轉。

渠道襯砌模板的橫向通縫采用寬度與襯砌混凝土厚度相同、相互連接為整體的槽鋼作為側模。齒槽和坡肩模板采用定型鋼模板，并與渠道橫向通縫模板相連。模板采用壓設砂袋的方式固定。在混凝土襯砌施工過程中，測量人員隨時對模板進行校核，以保證混凝土分縫順直。

混凝土采用攪拌運輸車運輸，卸料自由下落高度不大于1.5 m。布料采用螺旋布料器均勻布料，邊輸料、邊振動、邊行走。布料寬度達到2～3 m時，開動成型機，啟動工作部分開始二次振搗、提漿、整平。坡肩、坡腳齒槽和周邊模板位置由人工輔助布料。

施工中嚴格按照生產(chǎn)性施工檢驗確定的振搗時間、工作速度等參數(shù)執(zhí)行，做到混凝土不過振、漏振或欠振，達到混凝土深層振搗和表面提漿的效果，有利于混凝土抹面和整平。襯砌施工中若發(fā)現(xiàn)襯砌后的板面上出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面或橫向拉溝等現(xiàn)象，立即停機檢查、修理或更換振搗棒，并對已澆筑混凝土進行處理。對初凝前的混凝土進行補振，初凝后的混凝土進行清除并采取填補混凝土的方式重新振搗?；炷帘砻娉霈F(xiàn)帶狀隆起表明振動碾壓小車高度設置有誤，應及時調(diào)整并重新碾壓。進入彎道施工應注意調(diào)整上下軌道行進的速度，保證襯砌機始終與渠道上口線保持垂直工作狀態(tài)。

對于渠道與橋梁建筑物結合部位以及邊坡的踏步等部位采用人工襯砌施工，溜槽布料，人工平倉，振搗梁及平板振搗器振搗，齒槽部位采用插入式振搗棒振搗。

抹面施工中，機械襯砌段分4次抹面完成，抹面壓光在渠道襯砌混凝土澆筑寬度約為3～4 m時開始。第一次抹面采用抹盤平整和提漿，將裸露于表面的小石子壓入混凝土中。將第二次抹面時間控制在第一次抹面15～25 min后，使用抹盤找平。抹面中隨時用2 m靠尺檢查混凝土表面的平整度，調(diào)整抹面機高度及斜度，保證抹盤底面與襯砌設計頂面重合，漿液厚度不超過1.5 mm。第三次采用抹片抹面，以提高襯砌混凝土表面的光潔度。第四次采用人工用鐵抹子抹面，并配備2 m靠尺檢測平整度，將混凝土表面平整度控制在8 mm/2 m。人工采用鋼抹子抹面，為2～3遍。人工襯砌段采用刮杠粗找平，抹面機抹面，人工收面，鋼抹子抹面壓光。

(6)混凝土養(yǎng)護。

襯砌混凝土抹面完成后，及時采用氈布浸濕后覆蓋養(yǎng)護。濕潤養(yǎng)護時間不少于28 d。

(7)特殊天氣施工。

特殊天氣施工主要包含風雨天氣、高溫天氣和低溫天氣施工。

風天施工采取棉氈覆蓋防護，防止塑性收縮裂縫的產(chǎn)生，拌和站適當調(diào)整混凝土出機口的坍落度。

雨天，砂石料場應做好排水通道，澆筑倉面應準備好防雨覆蓋材料，以備突發(fā)陣雨時遮蓋混凝土表面。當澆筑期間降雨時，澆筑倉面搭棚遮擋以防雨水沖刷。降雨停止后必須清除倉面積水，不應帶水抹面壓光作業(yè)。降雨過后，若襯砌混凝土尚未初凝，在對混凝土表面進行適當處理后才能繼續(xù)施工，否則按施工縫處理。雨后繼續(xù)施工，需重新檢測骨料的含水率，并適時調(diào)整混凝土配合比中的加水量。

高溫季節(jié)施工時應合理安排澆筑時間，選擇早、晚澆筑，避開高溫。當日最高氣溫超過30 ℃時，拌和站采取加冰、料倉采取骨料預冷、增加骨料堆高、骨料表面灑水降溫、摻加高效緩凝減水劑等方法降低混凝土的入倉溫度，保證入倉混凝土溫度不超過28 ℃。

低溫季節(jié)施工時，當日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定在5 ℃以下或現(xiàn)場最低氣溫在0 ℃以下時，不宜施工。低溫季節(jié)施工采取骨料堆高、覆蓋保溫材料、熱水拌和、摻加防凍劑等措施。

3 質(zhì)量控制與檢測

圖1 機械檢查

通過上述質(zhì)量管控措施的宣貫和實施，加之過程嚴控和各種責任追究的檢查和考核，促進了南水北調(diào)魯山南1段襯砌混凝土的質(zhì)量，經(jīng)檢查檢測渠道混凝土襯砌厚度、平整度、順直度及密實度、強度等均滿足設計及合同規(guī)定要求。質(zhì)量管控后的實施情況及效果見圖1～4。

圖2 采用棉線控制高程及順直度

圖3 采用靠尺檢查平整度

4 結 語

圖4 渠道實體及外觀質(zhì)量滿足質(zhì)量要求

南水北調(diào)輸水渠道薄壁混凝土質(zhì)量控制必須從源頭抓起。筆者認為：只有對每一道工序做好過程控制，才不會出現(xiàn)板面開裂、收面凹凸不平、厚度不一、線性不順暢等質(zhì)量問題。為規(guī)范和指導魯山南1段渠道混凝土襯砌施工管理，確保工程質(zhì)量，項目部結合南水北調(diào)工程建設相關的規(guī)程、規(guī)定、標準，制定了對應的管控措施，結合該工程關鍵工序考核、質(zhì)量責任追究辦法、質(zhì)量關鍵點監(jiān)控一并檢驗、考核，促進了質(zhì)量管理。通過采取上述措施，預防和減少了薄壁混凝土施工質(zhì)量問題的發(fā)生、發(fā)展和惡化，從而為線性工程質(zhì)量管理，尤其是水利工程輸水長渠道質(zhì)量管控總結了經(jīng)驗。