淺談南水北調(diào)渠道混凝土襯砌的施工質(zhì)量控制

劉曉勇 王昭暉

摘要：渠道輸水是南水北調(diào)中線干線工程主要輸水方式，本文以南水北調(diào)工程中某標(biāo)段為例，列舉了渠道混凝土工程質(zhì)量的影響因素，并探討混凝土襯砌施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：南水北調(diào)；渠道混凝土襯砌；施工質(zhì)量控制

一、工程概述

南水北調(diào)工程中工程量最大、施工難度大、占線最長(zhǎng)的項(xiàng)目是渠道工程?？偢汕蓝酁樘菪螖嗝嫘褪剑吰缕侣室话銥?.0～2.5，特殊段為3.0～3.5；南水北調(diào)工程A至B段設(shè)計(jì)水深為7.0～8.0m，渠道底寬10.5～25.0m。為保證渠道設(shè)計(jì)輸水能力，并防止滋生雜草，渠道過水?dāng)嗝娌捎貌诼瘦^小的C20混凝土進(jìn)行全斷面襯砌，渠坡襯砌厚度為10cm，渠底為8cm，襯砌混凝土采用現(xiàn)澆方式，同時(shí)在襯砌板下設(shè)置復(fù)合土工膜、反濾料進(jìn)行防滲。

二、渠道混凝土工程質(zhì)量的影響因素

（一）渠道削坡

渠道削坡是控制混凝土襯砌質(zhì)量的關(guān)鍵，壓實(shí)后的渠坡宜采用削坡機(jī)削坡整平，條件不具備時(shí)可采用反鏟粗削并預(yù)留一定厚度保護(hù)層，采用人工精削至設(shè)計(jì)層面。渠道削坡的質(zhì)量控制主要需要做好以下兩個(gè)方面：1，渠口（底）邊線允許偏差為直線段不超過20cm，曲線段不超過50cm；2，削坡后平整度要求達(dá)到每2m不超過1cm。一般人工削坡很難達(dá)到要求，因此，對(duì)于坡面不平整的地方，可以在坡面上鋪一層粗砂或砂礫料，用刮板將其刮平并用平面振動(dòng)器振實(shí)。

（二）襯砌基面整理

基面必須堅(jiān)實(shí)，開挖面應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理，回填段嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求填筑碾壓，使填筑完成后渠堤的沉降量降到較小，堤身在最短時(shí)間內(nèi)沉降到穩(wěn)定狀態(tài)。保證在混凝土襯砌過程中及襯砌完成后基面的沉降不會(huì)對(duì)襯砌混凝土造成破壞。

（三）襯砌混凝土的坍落度

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，襯砌混凝土的入倉(cāng)坍落度應(yīng)控制在70～90mm。冬季施工時(shí)由于坍落度損失較小，出機(jī)口坍落度應(yīng)控制在90mm左右，既能保證混凝土順利進(jìn)入攪拌車，又能保證施工現(xiàn)場(chǎng)順利澆筑；夏季施工時(shí)由于坍落度損失較大，出機(jī)口坍落度應(yīng)控制在100～120mm，方能保證施工現(xiàn)場(chǎng)順利澆筑。

（四）襯砌混凝土的養(yǎng)護(hù)及割縫

充分養(yǎng)護(hù)和及時(shí)割縫是保證混凝土襯砌質(zhì)量的有力措施。采用切割機(jī)切縫施工，在襯砌混凝土抗壓強(qiáng)度為5MPa左右時(shí)（一般是一天）切縫最好，通縫寬2cm、半縫寬1cm。渠道襯砌混凝土初凝后就應(yīng)用草簾、氈布等及時(shí)覆蓋，并灑水養(yǎng)護(hù)可有效保證混凝土強(qiáng)度和防止襯砌混凝土產(chǎn)生裂縫。襯砌混凝土應(yīng)保證濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)不少于28天，避免產(chǎn)生溫度裂縫及干縮裂縫。

三、南水北調(diào)渠道混凝土襯砌的施工質(zhì)量控制

（一）削坡

削坡之前應(yīng)對(duì)較松軟土或填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固，且應(yīng)使基面受力均勻；削坡時(shí)，由測(cè)量員統(tǒng)一指揮在渠坡上沖筋，每10～15m沿垂直于渠道方向沖一道筋，拉網(wǎng)格線并設(shè)專人指揮。削坡需自上而下進(jìn)行并保證壓實(shí)，保證基面削坡的平整度。

（二）保溫板鋪設(shè)

擠塑聚苯乙烯泡沫板到場(chǎng)后，應(yīng)先檢查保溫板的外觀表面是否色澤均勻、平整，無明顯收縮變形和膨脹變形，無明顯油漬和雜物。按照南水北調(diào)相關(guān)標(biāo)段在進(jìn)行保溫板固定時(shí)所用的竹簽固定，易于在澆筑混凝土?xí)r造成土工膜刺破等現(xiàn)象，經(jīng)多次試驗(yàn)和各方討論后，確定了采用8#鐵絲制作的“U”卡扣（為5cm×5cm×5cm）固定。在固定過程中相鄰兩塊板固定各數(shù)不少于10個(gè)。兩板連接處的高差不大大于2mm，板面應(yīng)平整，對(duì)于局部有漏洞或縫隙的部位，采用裁剪的保溫板邊角料進(jìn)行補(bǔ)充，確保大面無明顯的縫隙。

（三）復(fù)合土工膜的鋪設(shè)

復(fù)合土工膜施工之前首先要對(duì)復(fù)合土工膜的焊接工藝進(jìn)行試驗(yàn)，抗拉強(qiáng)度至少不能低于母材的80%，從試驗(yàn)得出適應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作、施工的一些技術(shù)參數(shù)。復(fù)合土工膜材料尺寸為5.5m×50m，渠坡、齒槽、路緣石底部鋪設(shè)的土工膜共約16m，為使土工膜浪費(fèi)減少到最低限度，在鋪設(shè)時(shí)先將土工膜按尺寸、匹幅鋪好，膜與膜之間不能有褶皺，每卷土工膜長(zhǎng)度要比實(shí)際的長(zhǎng)度要長(zhǎng)，復(fù)合土工膜垂直于水流方向鋪設(shè)，膜與膜重合10㎝進(jìn)行焊接。在鋪每趟時(shí)將焊接接頭預(yù)留好后用剪刀剪斷。土工膜鋪好后要進(jìn)行固定，土工膜的作用主要是防水，堅(jiān)決杜絕用尖銳的材料固定，最好使用土、石頭或其它重物將其壓緊，以免被風(fēng)吹走。

準(zhǔn)備工作完成后進(jìn)行土工膜的焊接，焊接工藝及控制參數(shù)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行實(shí)施，先用封口機(jī)將最下層的土工布縫合，再用熱楔焊焊機(jī)對(duì)夾膜進(jìn)行焊接，焊機(jī)溫度控制在300～350℃范圍內(nèi)，行走速度控制在0.8～1m/min之間，溫度過高會(huì)導(dǎo)致土工膜被燙傷，溫度過低土工膜不能結(jié)合，導(dǎo)致焊縫不合格；焊機(jī)行走速度過快或過慢也會(huì)導(dǎo)致土工膜焊接不合格，夾膜焊縫檢測(cè)采用充氣法，并經(jīng)監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，焊縫合格后將上層土工布用封口機(jī)縫合。鋪設(shè)好的復(fù)合土工膜由專人看管，防止被人為或機(jī)械刮傷，保持表面清潔。為方便施工人員行走、土工膜又不被破壞，應(yīng)制作行走梯放在渠道坡面，根據(jù)實(shí)際施工情況進(jìn)行移動(dòng)，這樣即避免土工膜被破壞，又能使現(xiàn)場(chǎng)施工人員在坡面上行走，解決因土工膜被破壞所造成的經(jīng)濟(jì)損失和返工。

（四）機(jī)械與人工襯砌

渠道機(jī)械襯砌采用華洋研發(fā)生產(chǎn)的渠道坡面襯砌機(jī)。坡面振動(dòng)布料機(jī)采用螺旋傳輸布料，插板式振搗器，有效攤鋪寬度25.3～29m，行走速度8m/min。上下行走速度5-8m/min，縱向行走速度6m/min，振動(dòng)輥旋轉(zhuǎn)速度400轉(zhuǎn)/min，輸料器旋轉(zhuǎn)速度115轉(zhuǎn)/min。

混凝土澆筑前先調(diào)整襯砌機(jī)機(jī)架的坡比和高程，校核無誤后進(jìn)行澆筑。混凝土拌和物由混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送至布料機(jī)進(jìn)料口，布料機(jī)再將砼熟料均勻地?cái)備佋谝r砌面上。攤鋪完成后，開動(dòng)布料機(jī)配備的插板式振搗器將砼振搗密實(shí)，然后用振動(dòng)成型機(jī)進(jìn)行提漿、整平及進(jìn)一步壓實(shí)。

澆筑過程中由專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮，觀察鋪料情況、向機(jī)械操作人員傳遞信息，掌握好振搗時(shí)間和機(jī)械行走速度?；炷敛剂险駬v完成后及時(shí)機(jī)械找平壓光。在靠近模板及邊角處是機(jī)械振搗的薄弱之處，要用人工采用插入式振搗器和平板振搗器進(jìn)行補(bǔ)振。人工壓光要掌握好時(shí)間，使表面平整光滑。

人工襯砌采用滑模進(jìn)行施工，滑模的寬度為0.3m，長(zhǎng)度為4.5m。模板采用定型鋼模板，用矩形鋼管作橫向背楞?；炷劣闪锊廴雮}(cāng)，每個(gè)倉(cāng)號(hào)設(shè)溜槽1道，溜槽采用1.2mm的鐵皮卷制成倒梯形串聯(lián)而成，下端接至滑模前端0.5～1.0m處。溜槽應(yīng)安放順直，不應(yīng)有過大的起伏，以防止砼在運(yùn)輸過程中溢出槽外，溢出槽外的砼應(yīng)及時(shí)清除干凈。隨著砼面的上升，拆除多余的溜槽。砼入倉(cāng)后采用人工平倉(cāng)，φ30軟軸振搗器振搗，振搗器在滑模前沿順坡插入，不得靠在滑模上，振搗間距30cm，插入深度應(yīng)達(dá)到新澆砼底部以下5～10cm，并且快插慢拔，防止漏振。振搗時(shí)間以砼不再下沉、不出現(xiàn)氣泡、開始翻漿為準(zhǔn)，并且應(yīng)防止過振。每澆筑一層（25～30cm）滑模用人工提升一次

（五）伸縮縫處理

伸縮縫表面的清潔程度對(duì)聚硫密封膠的黏合性有很大的影響，處理不好會(huì)造成黏結(jié)失敗，將直接影響防滲效果。因此，在填充聚硫密封膠前需對(duì)伸縮縫面進(jìn)行處理，除去伸縮縫面的灰塵、油污，表面保持干燥。對(duì)不規(guī)則縫面使用手持式切割機(jī)進(jìn)行處理，使用高壓風(fēng)槍將伸縮縫內(nèi)的塵土、混凝土余渣、沙土等雜物清理干凈。伸縮縫處理完畢后，涂抹界面劑，涂膠前先在伸縮縫表面兩側(cè)粘貼膠帶，使其與涂膠區(qū)分隔，以免污染，預(yù)貼的膠帶紙?jiān)谕磕z完畢后去除。

（六）面板養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后立即采用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，并加蓋草簾保溫，保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28天。

參考文獻(xiàn)：

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