淺談石方渠道襯砌施工技術(shù)及應(yīng)用

雷曦 柴悅

【摘要】根據(jù)作者多年在南水北調(diào)工程河南黃羑段的施工經(jīng)驗，文章對石方渠道襯砌施工過程中的技術(shù)、施工工藝進行詳細的探討和分析，并對施工中混凝土施工技術(shù)及應(yīng)用進行了詳細描述，提出了施工要求及保證措施。僅供參考！

【關(guān)鍵詞】石方；渠道襯砌

前言

南水北調(diào)中線一期工程焦作2段第4標段位于河南省焦作市，渠道全長5.169KM，其中石方渠段全長867.5M，該段干渠沿九里山斷裂帶布置，節(jié)理、裂隙及巖溶較發(fā)育，基礎(chǔ)面多為風化巖石。石渠渠段混凝土襯砌施工項目主要為漿砌石擋墻砌筑、錨桿、排水孔、鋼筋制安、逆止式排水器安裝加固、模板就位、混凝土澆筑、底板碎石帶等項目，基本思路為漿砌石擋墻砌筑、錨桿、排水孔、建基面施工，鋼筋制安及側(cè)模支設(shè)，混凝土澆筑、養(yǎng)護等。

1、施工程序

清基交面→基面清理→測量放線→錨桿、排水孔施工→軌道鋪設(shè)→襯砌臺車及施工臺車安裝、調(diào)試→測量放線→坡面清理→鋼筋綁扎安裝→逆止式排水器安裝→模板安裝→混凝土澆筑→模板拆除→養(yǎng)護。

2、施工方法

（1）測量放線

1）首先由測量隊對擬定襯砌段進行建基面斷面測量，檢查超欠挖情況并報請監(jiān)理工程師驗收；

2）隨后依據(jù)設(shè)計下發(fā)的渠道襯砌結(jié)構(gòu)圖紙確定錨桿、排水孔位置，同時結(jié)合我方施工襯砌臺車的規(guī)格、尺寸放出行駛軌道鋪設(shè)路線，并指導(dǎo)臺車的調(diào)試工作使它滿足襯砌要求。在渠底襯砌時放出碎石帶開挖線和逆止式排水器的位置。

（2）錨桿、排水孔施工

1）錨桿施工設(shè)置腳手架施工平臺，利用YT28手風鉆根據(jù)測量確定的孔位并按設(shè)計要求孔向施工。由于錨桿與襯砌鋼筋網(wǎng)相接并對鋼筋網(wǎng)起到支撐作用，因此錨桿外露長度（外露長度15CM）嚴格按設(shè)圖紙施工。錨桿注漿采用注漿機孔口或孔底注漿法注漿，即底板孔口注漿，渠坡采用孔底注漿法注漿，錨桿注漿用水泥砂漿按南水北調(diào)相關(guān)標準選材，報監(jiān)理部批復(fù)后按設(shè)計配合比拌制。

2）對于漿砌石擋墻邊坡，錨桿采用漿砌石砌筑時預(yù)埋的方法；而對于石方邊坡，在砼襯砌施工前提前進行錨桿及排水孔的施工，具體施工方法見石方渠段砂漿錨桿支護施工方案。

（3）縫面處理

1）建基面處理

采用高壓風水槍輔以人工清理基巖面；清理后基巖面應(yīng)無松動巖石、無尖角巖坎，表面沖洗干凈無油污、雜物、積水和碎渣；

基礎(chǔ)面清理范圍應(yīng)大于澆筑倉位50～100CM，混凝土入倉前對建基面進行灑水濕潤，以利于結(jié)合；

渠道底板建基面四方聯(lián)合驗收完成后，先進行墊層混凝土施工，墊層混凝土等級采用C10，找平高程為設(shè)計建基面高程或低于其5MM，分塊尺寸4×12M。

底板碎石帶開挖采用切縫機切出斷面40㎝×20CM的碎石帶，風鎬破碎內(nèi)部巖石，人工清理。

（4）鋼筋制安

鋼筋采用Φ6@200鋼筋網(wǎng)。鋼筋必須經(jīng)進場檢驗合格并報監(jiān)理部批復(fù)后才可投入使用；鋼筋在加工前進行冷拉調(diào)直，冷拉過程中注意嚴格控制冷拉速度和鋼筋的伸長率。鋼筋的切割采用砂輪切割機切割，不得采用電焊和氧氣焊切割。鋼筋應(yīng)平直，無彎折，綁扎安裝后鋼筋的形狀、尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求，允許偏差不超過規(guī)范規(guī)定。

1）鋼筋加工

錨桿及襯砌鋼筋網(wǎng)片加工由布置在營地內(nèi)的鋼筋加工廠依據(jù)設(shè)計藍圖完成，驗收后運輸至作業(yè)面，利用人工搬移至安裝現(xiàn)場、人工安裝；鋼筋加工嚴格按照招標文件技術(shù)條款及現(xiàn)行規(guī)范操作。

2）鋼筋安裝

鋼筋安裝安排在建基面驗收合格，基礎(chǔ)錨桿施工完成準備進行襯砌時施工；

首先由測量隊依據(jù)設(shè)計藍圖放出澆筑倉面分倉線，隨后根據(jù)規(guī)劃在基面上布設(shè)鋼筋架立點，施工隊利用電鉆造孔，布置架立筋，垂向架立筋選用Φ16鋼筋，入巖20CM，外露15CM，間排距暫定100×100CM，實際施工過程中根據(jù)實際情況調(diào)整，水平架立鋼筋利用結(jié)構(gòu)筋替代。

鋼筋架立筋布設(shè)完成后，施工隊依據(jù)設(shè)計藍圖安裝鋼筋網(wǎng)，所安裝鋼筋必須橫平豎直，搭接、焊接長度必須滿足規(guī)范及設(shè)計圖紙技術(shù)要求；鋼筋網(wǎng)與架立鋼筋點焊牢固。

在砼澆筑過程中，安排專人負責檢查鋼筋架立位置。如發(fā)現(xiàn)移動則及時矯正，并防止為方便砼澆筑而擅自移動或割除鋼筋現(xiàn)象發(fā)生；

邊坡鋼筋安裝需進行驗收后，才可將襯砌臺車就位封閉模板。

（5）模板安裝

石方渠段襯砌用模板主要為：邊坡襯砌臺車、分縫定制鋼模、基巖面找平散裝木模板。所有模板均有加工車間制作完成，運輸至施工現(xiàn)場利用設(shè)備及人工依據(jù)襯砌成型坡面安裝就位。

1）邊坡襯砌臺車

①軌道鋪設(shè)

軌道對襯砌臺車起到承載和固定的作用，軌道的絲毫變化都關(guān)系著混凝土面板的平整度和混凝土的厚度。因此石方段襯砌臺車軌道選用UD80型輕型鋼軌。

A、襯砌臺車共設(shè)置兩道軌道，分別坐落在邊坡頂部一級馬道上和渠底板上，由于一級馬道及渠底板不平，襯砌臺車軌道下部采用C20混凝土找平，寬20CM，高至少10CM。

B、軌道加固利用鋼軌的孔洞，采用插筋預(yù)埋在找平混凝土內(nèi)加固，插筋選用Φ22鋼筋，入巖深度30CM，間距100CM，插筋、軌道焊接成整體；澆筑找平砼時，將鋼軌底部澆筑在砼內(nèi)，保證鋼軌穩(wěn)定。

C、受人員施工空間限制，臺車軌道布置在距離坡腳1.5M位置。

②襯砌臺車構(gòu)成及原理

該襯砌臺車以I36C#工字鋼為主桁架，桁架間用I20 a#工字鋼相連接，每臺由五塊1990×4100㎜模板構(gòu)成，單塊模板背面通過4根Φ40㎜絲杠連接I20 a#工字鋼與主桁架形成整體。每塊模板設(shè)有四個導(dǎo)向和定位裝置，可防止絲杠變形或模板脫落影響安全使用。單塊模板面板采用6㎜厚鋼板，骨架采用100㎜槽鋼制作。主桁架上下兩端各設(shè)同步電機為動力的行走系統(tǒng)。機車運行初步確定以自重穩(wěn)定，澆筑中設(shè)上拉下?lián)窝b置，在臺車兩側(cè)順坡面各采用9個拉環(huán)，每個拉環(huán)焊接2根Φ22的錨筋，單根長度100㎝；確保澆筑過程不跑模和安全運行。另外，每塊模板采用9根短鋼管及頂絲，將模板縱橫肋交點處支撐在桁架橫向I20 a#工字鋼，保證模板不變形。

模板單塊尺寸199×410㎝，單塊與機車采用4跟絲杠連接。澆筑過程中先將底部模板用絲杠調(diào)整到位，澆筑距模板頂部10～20㎝時，將上部第二塊模板調(diào)整到位，以此循環(huán)直至單倉完成。

③臺車安裝及調(diào)試

A、襯砌臺車設(shè)計時，采用分塊設(shè)計，運輸至施工現(xiàn)場（渠底處）后進行組裝。利用25T汽車吊及人工輔助組裝成型，待擬襯砌段鋼筋安裝驗收合格后，自行到位并依據(jù)測量點線精調(diào)到位；

B、在混凝土澆筑前，測量人員指導(dǎo)操作進行臺車精確調(diào)試，確保臺車滿足澆筑要求，操作人員對臺車的其它性能進行測試，確保不因機械故障延緩施工。如發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時上報調(diào)度室。調(diào)度室將通知其它參與施工的部門及時作出調(diào)整，以免造成人員和材料的浪費。故障排除后也應(yīng)及時上報調(diào)度室，及時安排恢復(fù)正常施工。

（2）分縫模板安裝

分縫模板采用定制鋼模，局部輔以散裝模板找平；模板加固采用內(nèi)外撐方式，外撐方式采用Φ22@30㎝、L=40㎝錨筋（深入基巖20㎝，外露20㎝）；

（3）底板模板

底板分縫模板采用10#槽鋼支設(shè)，頂面不設(shè)置模板，利用振動梁初平后，人工收面，手動抹光機磨光。

（4）模板驗收及維護

A、模板按照測量隊布置的結(jié)構(gòu)邊線點及點位交底圖、設(shè)計施工圖等資料安裝，土建施工隊配備卷尺、垂球等安裝、校正模板用工具，對所安裝模板進行調(diào)整、校正；

B、模板驗收：倉面模板安裝完成經(jīng)木工班班長初檢、工區(qū)技術(shù)員復(fù)檢合格后（利用測量點線）報請測量隊驗收，由測量隊約請監(jiān)理、測量中心對所安裝模板進行驗收并出具模板成果，模板成果移交工程部質(zhì)檢工程師作為倉號土建驗收附件備查；

C、在澆筑過程中安排木工盯倉，負責模板的維護，及時調(diào)整模板防止模板變形確保拆模后砼的外觀質(zhì)量。

（5）模板拆除

混凝土具備拆模強度后，進行模板拆除，拆除時自上而下進行（即絲杠將模板拉至機車桁架處），襯砌機車駛往下一工作面，并對模板表面進行清理、刷油。底板模板采用10#槽鋼，采用人工拆除。

（6）預(yù)埋件安裝

石渠段預(yù)埋件主要為逆止式排水器安裝，逆止式排水器按設(shè)計圖紙要求坡面與排水孔相連接，底板深入碎石濾帶，均采用打Φ16錨筋做支架加固。即每個止水器4根Φ16錨筋做支架及兩層Φ6.5鋼筋焊接成井型支架加固，錨筋深入基巖20㎝。止水器底部與巖石面縫隙采用砂漿封堵，局部超挖用PVC管加長，外露面采用膠帶封住，澆筑完成后將膠帶撕掉，排水器的表面要與混凝土表面保持同一平面。

（7）混凝土澆筑

1）澆筑方法

A、渠坡混凝土澆筑

混凝土由罐車運送至施工現(xiàn)場（一級馬道），采用溜筒入倉。澆筑過程中人員站于模板頂部（絲杠控制模板可調(diào)節(jié)幅度為55㎝），采用Ф50軟軸振搗棒對倉內(nèi)混凝土進行振搗。當混凝土澆筑至模板1.7～1.9米時，進行第二塊模板安裝。此時另一個工作面開始澆筑施工，當進行第二塊模板安裝時返回澆筑第一倉的第二層，依次連續(xù)施工至兩倉位澆筑完成。

B、底板混凝土澆筑

混凝土由罐車運送至渠底并下料到輸料皮帶機，再由輸料機送往布料機布料，振動梁振搗并初平，滾杠精平，手扶式抹光機抹面。底板混凝土澆筑采用，跳倉澆筑法施工（兩倉甚至多倉同時施工）。底板施工道路部位，需等渠坡全部襯砌完成后施工。

2）施工要求

A、混凝土澆筑是在倉號內(nèi)建基面清理、基礎(chǔ)地質(zhì)缺陷處理、錨桿布置、模板、鋼筋、止水、預(yù)埋件等工序驗收合格后，由監(jiān)理工程師簽署開倉證后開倉澆筑；

B、混凝土入倉澆筑前，應(yīng)在對縫面進行灑水濕潤，但不能產(chǎn)生積水；

C、襯砌混凝土施工倉面較小，擬定采用平鋪法澆筑混凝土，平鋪厚度30～50cm；

D、連續(xù)、均勻卸入倉內(nèi)的混凝土要及時平倉，不得堆積?；炷琳駬v線路保持一致，并按順序均勻、連續(xù)依次進行，振搗器傾斜方向應(yīng)保持一致（盡可能垂直），不得漏振。振搗器的插入間距應(yīng)不大于振搗器的有效振搗半徑的1.5倍，振搗時間以混凝土不再明顯下沉或流動，氣泡不再逸出，并開始泛漿為止。

E、混凝土下料高度不應(yīng)大于2米。

（8）混凝土缺陷處理

由于施工工藝或者人員責任心不到位所產(chǎn)生的混凝土質(zhì)量缺陷，嚴禁擅自進行處理，需經(jīng)質(zhì)量管理部質(zhì)檢工程師、監(jiān)理工程師現(xiàn)場確認并依據(jù)相關(guān)標準制定方案、缺陷備案后再行處理。

（9）養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護采用先覆蓋土工布，后灑水的方法，這樣既可節(jié)約用水，又有利于混凝土的養(yǎng)護。養(yǎng)護日期為28天。

（10）特殊氣候下的混凝土澆筑

1）雨季施工

A、原則在預(yù)計的澆筑時間內(nèi)，預(yù)報無雨或小雨時可以開倉，如中雨或大雨則不宜開倉；

B、襯砌混凝土澆筑過程中，澆筑現(xiàn)場準備好小型水泵或排水管等排水工具，以及塑料布等遮蓋材料；

C、澆筑過程中遇有意外的大雨、暴雨，應(yīng)立即停止?jié)仓?，并注意用塑料布遮蓋混凝土表面；

D、雨后必須先排出倉內(nèi)積水，如在混凝土初凝時間內(nèi)澆筑，要清除倉內(nèi)雨水沖刷的混凝土，加鋪同標號砂漿后繼續(xù)澆筑，否則按施工縫處理；

E、當降雨不大，渠坡無淌水時，可繼續(xù)施工，但對骨料需進行含水率測定，及時調(diào)整配合比中的加水量。

2）冬季施工

為保證襯砌混凝土質(zhì)量，冬期停止襯砌施工。

（11）分縫處理

1）邊墻、底板4M通縫均采用立模澆筑形成，待分縫模板拆除后、相鄰塊混凝土澆筑前，在先澆塊粘貼閉孔泡沫板；

2）通縫清理、填膠待大面積襯砌完成后，依據(jù)招標文件及產(chǎn)品說明書組織施工。

質(zhì)量控制措施

（1）原材料的控制

在襯砌前對各種原材料取樣進行檢測，同時要有出廠合格證，通過試驗合格后方能投入使用。嚴格執(zhí)行材料管理制度，加強原材料檢測，杜絕不合格材料進入施工工地，發(fā)揮各級質(zhì)量員的作用，將質(zhì)量事故消滅在萌芽狀態(tài)。

（2）施工過程的控制

在施工過程中，首先測量按設(shè)計準確放樣，打出控制樁，準確鋪設(shè)襯砌機的行走軌道。在雨季施工時，作好工作面的排水。加強測量放線及檢查工作，配合適當?shù)臏y量儀器和測量人員，確保結(jié)構(gòu)位置和尺寸的準確性。

在砼生產(chǎn)過程中加強對砼拌和均勻性、坍落度和強度的檢測，做到不合格品不進場，不合格砼不入倉。

一旦出現(xiàn)外觀質(zhì)量缺陷時，根據(jù)具體情況及時制定相應(yīng)的處理措施報請監(jiān)理工程師批準后進行處理，使其達到規(guī)范和合同要求，同時進行調(diào)查分析，查找原因，制定或完善相應(yīng)的預(yù)防措施，防止類似情況的再度發(fā)生。