淺談南水北調(diào)工程渠道混凝土襯砌施工技術(shù)

【摘要】南水北調(diào)工程是國家重點(diǎn)建設(shè)的大型水利工程，由于渠道襯砌屬于薄壁結(jié)構(gòu)，混凝土襯砌質(zhì)量的好壞直接影響渠道通水運(yùn)行安全，是渠道工程項(xiàng)目的關(guān)鍵問題。渠道混凝土襯砌的施工在南水北調(diào)工程中占據(jù)著非常重要的地位，其質(zhì)量因受諸多因素的影響具有不確定性，就目前的情況看，我國在實(shí)施渠道混凝土襯砌施工的過程中還存在諸多的問題亟待解決，基于此，本文主要對(duì)南水北調(diào)工程渠道混凝土襯砌施工技術(shù)進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】南水北調(diào)工程；渠道混凝土；襯砌施工技術(shù)

1、前言

南水北調(diào)工程沿線較長，各段地質(zhì)條件不同，渠道的襯砌結(jié)構(gòu)及坡比不同.工程工期緊任務(wù)重，存在著資源投入較大、功效較低等問題，最重要的是過水?dāng)嗝姹砻嫫秸燃安诼孰y以達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo).渠道混凝土機(jī)械化襯砌施工是適應(yīng)南水北調(diào)工程的需要而產(chǎn)生的一種新的施工工藝和方法，它是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程，可保證渠道混凝土襯砌的防滲、防凍、降糙等工程質(zhì)量

2、南水北調(diào)工程渠道混凝土襯砌施工技術(shù)

2.1 渠道混凝土襯砌生產(chǎn)性試驗(yàn)

為了確保工程質(zhì)量和工程進(jìn)度，在渠道襯砌正式開工前，先進(jìn)行渠道混凝土襯砌生產(chǎn)性試驗(yàn)，通過該試驗(yàn)的成果來指導(dǎo)襯砌機(jī)襯砌渠道混凝土施工，為渠道混凝土襯砌施工提供指導(dǎo)性方案和理論依據(jù)，并從中得出較為合理的施工參數(shù)。

2.2 測量控制

承包人混凝土襯砌測量保證的重點(diǎn)是軌道、襯砌機(jī)機(jī)架撓度和坡比、模板。軌道的測量控制參照削坡機(jī)。襯砌機(jī)機(jī)架撓度和坡比使用測量儀器控制校核或調(diào)整。模板定位使用測量儀器或者控制樁量測控制，按施工圖紙成型斷面測量放線，使用槽鋼作為上、下邊模板，分別安裝在上口設(shè)計(jì)邊線和坡腳設(shè)計(jì)分縫處。模板采用槽鋼、鋼筋焊接而成，固定必須牢靠，模板安裝高程可采用控制樁量測控制，誤差控制在2mm以內(nèi)。齒槽部位的混凝土高程直接影響渠底高程，齒糟部位的模板務(wù)必固定牢靠，振搗過程避免模板變形等，澆筑完成后，可在齒槽部位每隔約200m標(biāo)記控制點(diǎn)，用作控制渠底高程。上口邊緣線、底腳線可采用掛線控制，模板固定牢靠后，在模板上標(biāo)記上口邊緣線、底腳線控制點(diǎn)，混凝土振搗完成后，在控制點(diǎn)之間掛線控制。在以上基礎(chǔ)上，混凝上面板厚度基本能夠得到保障，為了避免出現(xiàn)誤差，澆筑過程中可使用鋼板尺等工具實(shí)時(shí)檢測混凝土厚度，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正。

2.3 渠基排水

盲溝開挖按設(shè)計(jì)要求走向順直，底部平整，挖深達(dá)到設(shè)計(jì)要求，開挖好的盲溝經(jīng)自檢和現(xiàn)場監(jiān)理檢查合格后進(jìn)行下一步施工。施工時(shí)先在盲溝排水管下部鋪設(shè)砂料，然后安設(shè)集水暗管，最后采用C15無砂混凝土管保護(hù)后進(jìn)行粗砂填筑，并分層壓實(shí)。

2.4 基礎(chǔ)處理

渠道土石方開挖時(shí)按照30cm進(jìn)行預(yù)留，待混凝土襯砌時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)處理工作。坡面的基礎(chǔ)處理主要是削坡，采用1.0m3帶刮板的液壓反鏟進(jìn)行粗削坡，機(jī)械粗削坡后預(yù)留5cm左右，由人工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)高程進(jìn)行掛線、人工精修整平。削坡后的平整度不大于1cm/2m。削坡土采用液壓反鏟在渠底裝車，10t自卸汽車運(yùn)輸至棄土場。渠底整平，采用220HP推土機(jī)推土，3.0m3裝載機(jī)裝土，10t自卸汽車運(yùn)輸至棄土場。細(xì)整平采用平地機(jī)，測量后采用18t自行式振動(dòng)碾碾壓。

2.5 基準(zhǔn)線設(shè)置

軌道式襯砌機(jī)一般利用上、下兩條平行于渠道中心線的軌道作為襯砌基準(zhǔn)線，基準(zhǔn)線縱向設(shè)置長度120m左右，定位樁間距一般為6m，其中彎道段定位樁間距一般為3m。基準(zhǔn)線的位置誤差為：水平誤差為±5mm，垂直誤差為±2mm。

2.6 復(fù)合土工膜的鋪設(shè)

復(fù)合土工膜沿垂直于水流方向鋪設(shè)，兩側(cè)預(yù)留光面膜進(jìn)行接縫，做到上游邊壓下游邊。復(fù)合土工膜采用TH-501型土工膜焊接機(jī)熱熔性焊接法拼接，個(gè)別部位采用熱風(fēng)焊槍修補(bǔ)。渠坡和渠底土工膜縱向搭接則主要采用高強(qiáng)KS膠“膠粘法”搭接方案。

2.7 渠道機(jī)械襯砌混凝土實(shí)施階段

（1）混凝土的拌和

施工單位澆筑倉位準(zhǔn)備完成后，首先應(yīng)自檢合格后，向監(jiān)理人員提出驗(yàn)倉申請(qǐng)，經(jīng)監(jiān)理人員倉面驗(yàn)收合格同意后，方可開倉澆筑?，F(xiàn)場試驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場檢測砂石骨料的含水量對(duì)設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行調(diào)整；混凝土試拌前，應(yīng)先將拌合設(shè)備用水用清水濕潤后排出積水，然后進(jìn)行混凝土試拌。試拌時(shí)，試驗(yàn)人員、監(jiān)理人員均需在場，根據(jù)試拌結(jié)果適當(dāng)調(diào)整施工配料單并簽字確認(rèn)，出具現(xiàn)場實(shí)際混凝土配料單。材料稱量的誤差應(yīng)符合規(guī)范要求。

（2）混凝土運(yùn)輸

由于渠道襯砌混凝土澆筑現(xiàn)場距離拌合站較遠(yuǎn)，應(yīng)采用混凝土罐車進(jìn)行運(yùn)輸，容量不易小于6m3?；炷烈r砌作業(yè)面罐車配置數(shù)量，根據(jù)倉面大小、運(yùn)距遠(yuǎn)近、進(jìn)度需求、拌合能力等綜合確定。拌合物從拌合站出料到運(yùn)輸、卸料完畢的允許時(shí)間應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)定。

（3）混凝土鋪料振搗

混凝土鋪料澆筑前，應(yīng)對(duì)襯砌機(jī)、抹面機(jī)進(jìn)行復(fù)測和調(diào)試，確保安裝坡比滿足設(shè)計(jì)要求，方能開始澆筑作業(yè)。

機(jī)械調(diào)試應(yīng)在經(jīng)驗(yàn)豐富的維修人員的指導(dǎo)下進(jìn)行，調(diào)試應(yīng)遵循“先分動(dòng)，后聯(lián)動(dòng)；先空載，后負(fù)荷；先慢速，后快速”的原則。調(diào)試內(nèi)容主要包括：接線、連接件有無松動(dòng)；潤滑裝置是否有效；行走裝置系統(tǒng)或頻率是否同向、同步；振搗系統(tǒng)是否正常工作?；炷龄伭蠎?yīng)安排專人負(fù)責(zé)指揮。混凝土的卸料高度不應(yīng)大于1.5m?；炷龄伭蠎?yīng)先齒槽，齒槽布料的范圍宜超前2m或者一幅襯砌機(jī)布料寬度以上。開動(dòng)振搗器和行走開關(guān)，邊輸料、邊行走、邊振動(dòng)，應(yīng)均勻連續(xù)鋪料。施工中應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視各分倉料斗內(nèi)混凝土數(shù)量，及時(shí)補(bǔ)充，保持各料倉的料量均勻，防止欠料。

（4）混凝土抹面收光

混凝土鋪料振搗完成后，適時(shí)進(jìn)行混凝土的抹面提漿作業(yè)。施工中應(yīng)優(yōu)先選用具有自行走功能的工作臺(tái)車作為人工抹面平臺(tái)，高度和坡比應(yīng)可調(diào)節(jié)。嚴(yán)禁操作人員在混凝土表面行走和抹面。抹面壓光應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)，應(yīng)隨時(shí)用2m長靠尺檢測平整度，平整度應(yīng)控制在8mm之內(nèi)。人工壓光收面應(yīng)在初凝前完成，表面應(yīng)無抹痕、平整、光滑。

（5）混凝土養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)水源主要采用儲(chǔ)水罐儲(chǔ)水，5t灑水車集中送水方式。

混凝土開倉澆筑前，必須對(duì)基面進(jìn)行灑水濕潤，以避免入倉的混凝土中的水分被基面所吸收；人工收面壓光后，在混凝土初凝前，及時(shí)覆蓋塑料膜、工業(yè)毛氈并安排專人進(jìn)行灑水濕潤，以防混凝土表面失水開裂；混凝土初凝后，及時(shí)采用噴霧器不間斷噴霧養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)天數(shù)不少于28d；高溫天氣澆筑的渠道混凝土采用噴涂養(yǎng)護(hù)劑結(jié)合覆蓋濕潤的土工毛氈保水養(yǎng)護(hù)方式；低溫時(shí)段澆筑的混凝土面宜采用一層塑料薄膜、雙層工業(yè)毛氈、一層草簾子及時(shí)覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)；多風(fēng)季節(jié)宜在混凝土初凝前安排專人進(jìn)行灑水車噴淋保濕養(yǎng)護(hù)。

南水北調(diào)工程渠道混凝土不同溫度切縫時(shí)間控制表

（6）混凝土切縫

采用切縫機(jī)進(jìn)行切縫施工。在邊坡切縫時(shí)，采用活動(dòng)式專用切縫機(jī)軌道，便于切縫機(jī)行走。切縫機(jī)采用臺(tái)階形布置方式，切縫順序?yàn)椋合葯M縫，后縱縫。其中，橫縫切縫順序?yàn)椋合惹懈钔p，再切割半縫；縱縫切割順序?yàn)椋合惹懈钇旅嫦虏?，后切割坡面上部縱縫，其中邊坡靠近渠底處的兩條縱縫須和橫縫同步進(jìn)行切割，以免出現(xiàn)裂縫。

合適的切割時(shí)間應(yīng)控制混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%～30%，即襯砌混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到1～5MPa時(shí)進(jìn)行，根據(jù)南水北調(diào)工程中的施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出不同溫度條件下合適的切割時(shí)間，見下表。一般混凝土澆筑完成后最遲在48h內(nèi)應(yīng)完成混凝土橫縫切割，在72h內(nèi)完成混凝土縱縫切割。

（7）襯砌混凝土填縫處理

襯砌混凝土填縫處理包括：渠道襯砌混凝土聚硫密封膠填縫和閉孔泡沫板填縫兩項(xiàng)。聚硫密封膠由人工采用施膏槍進(jìn)行壓力注膠方案，其施工要點(diǎn)為：人工用清縫機(jī)或森林滅火器清理縫內(nèi)的浮塵和雜物，并保持縫內(nèi)干燥。分別將雙組分聚硫密封膠按A∶B=10∶（1～1.2）倒入臺(tái)案上，充分?jǐn)嚢杈鶆?。c.注膠前在清理干凈的基面上均勻涂刷一層界面劑（底涂液），待界面劑完全固化后再進(jìn)行注膠。采用“T”字形嵌填的施工方法，用施膏槍將聚硫密封膠注入縫內(nèi)并用抹刀壓平。施工時(shí)，配置好的聚硫密封膠必須在2h內(nèi)用完，否則會(huì)慢慢增稠而造成施工困難。施工結(jié)束后在沒有完全硫化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行充分養(yǎng)護(hù)、覆蓋，并避免雨淋、曝曬，10d內(nèi)不允許發(fā)生直接踩踏、過車及其他破壞性行為。

3、結(jié)語

綜上所述，渠道混凝土施工過程是整個(gè)南水北調(diào)工程中的一小部分，但能否做好這一部分的工作，卻實(shí)實(shí)在在的決定著整個(gè)南水北調(diào)工程能否更加順利的完成，因此，相關(guān)人員一定要將渠道混凝土施工中的注意事項(xiàng)銘記于心，并在實(shí)際施工過程中對(duì)其加以正確的、科學(xué)的應(yīng)用，這樣才能保證我國南水北調(diào)工程的質(zhì)量，以使其能夠更加長遠(yuǎn)的為我國人民創(chuàng)造價(jià)值。

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