安徽水利开发股份有限公司 安徽 蚌埠 233010
摘要：随着南水北调中线工程衬砌要求机械化施工，结合衬砌试验过程中所遇到的实际困难及解决办法，并参照其他标段衬砌试验经验，根据试验段各项工序及工艺实施过程中的经验和教训及解决办法而作的总结，为优化施工，研究和完善衬砌施工的工艺和措施，制定衬砌施工实施技术要求并提出质量控制的方法。
关键词：南水北调 衬砌 施工工艺 质量控制
1、工程概况：
南水北调方城段第八标段位于河南省南阳市南水北调中线一期工程总干渠设计桩号TS173+532～TS179+532，总长6.0km。
渠道衬砌施工内容主要明渠渠道衬砌工程。渠道改性土边坡衬砌，边坡坡比为1:2，边坡斜长20.73m。边坡衬砌厚度为10cm。
2.主要施工内容
渠坡整理、排水板铺设、土工膜铺设、永久排水设施安装、衬砌混凝土浇筑、衬砌混凝土板伸缩缝施工、混凝土面板养护。
3.各项作业施工
衬砌作业机械化施工顺序如下：
渠坡整理→排水沟槽开挖→排水板铺设→复合土工膜铺设→永久排水设施安装→衬砌混凝土浇筑→伸缩缝施工→混凝土面板养护。
3.1渠床整理
测量人员定出渠肩线、坡脚线的位置、高程，在各控制桩上做出明显的标记。
预留超过0.2米厚的保护层，先用挖掘机进行渠坡粗削，余下的10~20cm保护层由削坡机进行精修。为保证削出的坡面平整，将挖掘机的斗齿改造成平板状。粗削坡自上而下进行，将削坡土刮至渠底，运至指定地点。
本段坡面精修及余土收集是采用QZDXPJ-300型渠道基面削坡机进行机械化施工。
3.2齿槽开挖
利用施工测量控制网，测放出集水齿槽开挖边线。人工挖齿槽时，顺便将靠近齿槽外边50cm范围内清理至立模高程。
3.3铺设排水板
（1）铺设前准备工作：测量人员重新校验控制桩的平面位置和高程，各控制边线和高程桩核实无误后，用水准线标出横断面边线及起止线。
（2）排水板铺设顺序：从低向高方向铺设，板与板之间要紧密结合。排水板铺设完成后平整且与渠坡紧密接触，铺设要整齐平整紧贴基面不得出现局部悬空现象；并用钢钎钉牢。
3.4土工膜铺设
用于本工程的土工膜幅宽为5m，上层、下层土工布接头均采用自动缝合机缝合，折叠方式：下层逆水流，上层顺水流，防止同方向折叠影响混凝土面板厚度。中间的土工膜采用自动焊接机双缝焊接，焊缝密封性的检验采取充气法检测。铺设时按设计要求顺水流铺设，上游幅压下游幅。
总体施工程序为：基础面清理→复合土工膜铺设→底层土工布缝合→中间塑料膜焊接→检测→修补→复检→验收→上层土工布缝合→下一循环。
3.5立模
侧模：所有侧模均采用10#槽钢制作，通长侧模每1.5m焊一U型支腿（用φ10或φ12钢筋制作），支腿与槽钢主面垂直，便于在U型支腿上压砂袋进行固定。压沙袋前，模板外侧覆盖塑料布，以防止边沿处的混凝土渣落在土工膜上，以保护土工膜表面清洁，防止土工膜损坏。
3.6浇筑混凝土
混凝土面板作为最后的成品呈现出来，其外观质量的好坏直接影响到工程的形象。因此混凝土浇筑中应从每一个小环节控制。渠坡混凝土配合比采用水胶比0.46的混凝土配合比。
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3.6.1混凝土拌和站
过程中，砂、石料、水泥、粉煤灰、减水剂、拌和用水全部经过检验，混凝土拌和物均匀一致，没有离析现象，混凝土拌和物的坍落度实测值比较稳定，拌和过程中严格控制出机口坍落度，保证出机口混凝土坍落度为5~7cm，仓面混凝土坍落度为4~6cm。
3.6.2混凝土运输
试验场地离拌和站距离约500米，混凝土拌和物从拌和站出料到运至现场为3～5分钟，配备4辆罐车运输。拌和站与现场协调一致，随时听从现场负责人安排实施拌和，保证现场机不等料、料不等机。
3.6.3混凝土施工
（1）开始浇筑前，检测罐车出口混凝土的坍落度，布料机入口处为5m～6cm。
安排专人指挥布料。布料时，先向料斗及皮带上面洒水使其湿润（且无水流）。混凝土罐车将混凝土拌合物卸在料斗内，由上料机将混凝土输送至皮带机上，由皮带机将料物运送至导料管，混凝土经导料管流入临时储料仓，由布料器将混凝土均匀摊铺于工作面，混凝土经布料系统自带的振捣器振捣密实。衬砌机在料斗布满料后先开动振捣器，后行走，在行至接头位置或者停机待料时先停行走后停止震动，以保证混凝土料的振捣均匀。
（2）混凝土摊铺压实、振捣提浆
衬砌机振捣提浆与摊铺压实为同时进行式，振捣与行走速度应相适应，才能保障坡面混凝土均匀、密实。根据试验，以混凝土表面浆液丰富、无漏石且能满足收面为准，衬砌机布料振捣行走速度为1m/min。
（3）混凝土的浇筑方向是沿渠道下游至上游进行，所有施工缝均设置在通缝处。当上仓混凝土开始施工时，可先在混凝土侧面上用双面胶将泡沫板粘牢，通缝板高度与混凝土板相同（10cm），在上部2cm处用美工刀划开，但不切透，等后期进行密封胶填缝施工时再撕开拉出。
（4）两个仓面的接合处，在混凝土摊铺后及时用两米直尺检测，铲除超厚的混凝土，并用振捣棒适当振压提浆，同时人工配合清除边缝处的混凝土石渣等，可避免错台现象的发生。
（5）混凝土抹面施工
混凝土摊铺机后面的摊铺宽度约有2～3m以上时，便可用抹面机进行抹面、收平、进一步提浆。抹光机每次移动间距为2/3圆盘直径，在连续作业时能保证不发生漏抹、表面均匀一致为宜。
（6）收光
过早不易压光，会有划痕；过迟会因局部的不平，抹不到的位置，表面发白，不美观。
收光时间主要集中在混凝土衬砌后的3h~5h内进行，保证了混凝土的表面平整、光洁。
3.6.4混凝土养护
衬砌混凝土人工抹面结束后即进行养护，采用的养护方式为在混凝土表面覆盖土工布进行洒水养护。由专门洒水车进行补水，保证养护用水充足。采用小水流、勤喷洒方式，同时根据气候条件适当增加养护周期。衬砌混凝土养护不少于28天。
3.6.5切缝
为保证不断板，先切割横向通缝，然后再切割纵向通缝。切缝用的轨道刚度要有保证，切缝深度满足规范要求即可。
1）横缝切割
应从坡下开始向上进行，相对于纵缝的施工比较容易，只需将减速机固定在坡面顶部（需高出坡面线），缓缓向下切缝，到底部时，用木板搭投起平台，方便切割机行走。
因在坡角处是折面，千万不可只看标尺来定深度，要观看切割片入混凝土深度，否则易导致伤到土工膜。
2）纵缝切割
轨道搭设时，应从坡脚最下部开始，方法为：①先放线，定出要切缝的位置；②在最下部打钢筋撅，沿坡面支撑带有丝顶托的架管，沿架管顶部铺设水平方向的方管轨道或角钢轨道，调整丝杠的长度，使其轨道与纵缝平行；③用绳子牵引切缝机沿坡面缓缓放到轨道位置，小心摆正位置，再次调整丝杠的长度使金刚石刀片在与坡面垂直方向刚好与要切的缝相吻合；④在预切缝的正前方固定一台专用的手动慢速减速机，减速机的牵引绳用直径以4mm的镀锌钢丝(6×21或更软的钢丝绳)为宜；⑤因设备自带水箱在坡面上已不能发挥作用，采取在坡面上部的一级马道上放置两个容量约1m3的塑料水箱（方便移动），用塑料软管向切割机供水；⑥移动配电箱应按国家用电安全标准购置或单独安装，漏电保护系统应经现场检测，必须灵敏有效；⑦观察行走时，所切的缝是否平顺且行走是否方便省力。若行走困难，缝宽明显不够1cm，可能是所制作的下边线前后导轮外切线与切割片平面不平行所致，应及时进行校验。
4.结语
根据试验段各项工序及工艺实施过程中的经验和教训及解决办法而作的总结，为优化施工，衬砌施工的工艺和措施，研究制定衬砌施工实施细则和技术要求并提出质量控制的方法。
确定在施工过程中的相关施工技术参数，检测机械施工性能，确定合理的资源配置，总结出了比较成熟的混凝土衬砌施工方法和工艺流程，从而提高了混凝土的衬砌质量和施工效率，取得了良好的社会经济效益，为后续衬砌提供了借鉴经验，为大面积衬砌施工提供施工经验。
参考文献
（1）南水北调中线干线工程渠道混凝土衬砌施工操作指南（试行）。
（2）《渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程》（NSBD5-2006）；
（3）《南水北调方城8标土渠衬砌混凝土施工工艺试验》2012
论文作者:周更文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/22
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