南水北調(diào)中線工程渠道混凝土襯砌施工技術

賴國強

摘要:南水北調(diào)中線工程渠道混凝土襯砌采用機械化襯砌機施工,提高了工作效率,縮短了渠道襯砌施工工期,降低了施工成本,保證了工程質(zhì)量。

關鍵字:南水北調(diào)中線工程;渠道;機械化襯砌;施工技術

南水北調(diào)中線工程是一項跨流域、跨省市的特大型水利工程,是優(yōu)化我國水資源配置、實現(xiàn)全面建設小康社會宏偉目標的重大基礎性戰(zhàn)略工程,對國民經(jīng)濟全局和中華民族的長遠發(fā)展具有重大而深遠的意義。該工程的實施不僅可有效緩解京津和華北地區(qū)的缺水狀況,而且可改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境,支撐該地區(qū)國民經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展,惠及子孫后代。

1 襯砌渠道的結構型式

根據(jù)南水北調(diào)中線工程特點及沿線自然條件,渠道過水斷面設計為梯形斷面,采用C20W6F150混凝土襯砌,一般土渠段襯砌結構形式為:渠道邊坡混凝土厚10cm,渠底厚8cm,下部為加糙聚苯乙烯泡沫塑料保溫板防凍脹,左岸保溫板厚3cm,右岸保溫板厚6cm,底部保溫板厚5cm。渠道過水斷面襯砌板橫縫(垂直于水流方向),每隔4m設一道半縫,每隔12m設一道通縫;縱縫(平行水流方向):渠底兩坡角縱縫為通縫,其余縱縫全部為半縫。半縫寬1cm(為切半縫);通縫縫寬2cm,貫穿襯砌斷面。由于渠道過水斷面大,邊坡現(xiàn)澆混凝土人工襯砌遠遠達不到工程質(zhì)量及工期要求,因此渠道襯砌采用機械化混凝土襯砌機襯砌施工。

2 襯砌工程施工

2.1 施工準備

渠道施工前,應編制詳細的施工組織設計及施工方案。充分作好料場、拌和場等施工場地的布置以及施工用電、用水、道路和機具設備的準備工作。應對試驗和施工的設備進行檢測和試運行,如不符合要求,應予更換或調(diào)整。作好必要的臨時性排水設施,確保襯砌渠床符合施工要求。

2.2 襯砌基面處理

襯砌施工放樣按設計渠道幾何尺寸、各部標高采用全站儀進行放樣,并加以控制。

渠道混凝土襯砌前,首先采用挖掘機對坡面粗刷,粗刷預留土厚度10～20cm,然后由人工配合挖掘機精確削坡。削坡時順渠方向每3m布置控制樁,樁與樁之間用鋼絲聯(lián)接,鋼絲之間掛滑動線繩,控制削坡厚度。對于小于1cm的不平處,采用細砂找平。削坡后的平整度用2m靠尺檢測≤1cm。

2.3 渠道保溫板的施工

基面精修整平合格后開始鋪設保溫板,保溫板鋪放整齊、拼縫嚴密、平整,并用竹簽或木楔固定于坡面,兩板連接處的高差不大于2mm;保溫板鋪設后須保持板面完整、潔凈,嚴禁踩踏和放置重物。保溫層完成但尚未進行渠道混凝土襯砌部分,及時對保溫層進行保護,防止其破壞,施工過程中必須在保溫板上作業(yè)時,保溫板上鋪設木板,人不得直接踩在保溫板上。

2.4 模板安裝

模板均采用槽鋼定型模板作為上、下及起始邊模板,分別安裝在上口混凝土襯砌設計邊線和下底齒墻分縫處。外側(cè)用Ф16鋼筋打入地下,后采用鉛絲綁扎固定(鋼筋撥出后孔眼灌M10砂槳)。模板安裝必須牢固,密封性好,保證不漏漿,脫模劑采用機油加柴油混合劑。

2.5 混凝土襯砌施工

襯砌基準線。平行于渠道中心線設置基準線能夠有效保證襯砌混凝土的平整度,襯砌機施工的基準線設置方式和位置與襯砌機的類型有關,對于軌道式襯砌機一般利用上、下兩條平行于渠道中心線的軌道作為襯砌基準線,基準線縱向設置長度200m左右,定位樁間距一般為6m,彎道段定位樁間距一般為3m,其中上軌道位置宜在上模板以外0.5m處,下軌道位置宜在下模板以外1.0m處。

基準線的位置誤差為:水平誤差為±5mm,垂直誤差為±2mm。

襯砌混凝土施工配合比。審批后的施工配合比參數(shù)不得隨意調(diào)整,當氣溫和運輸條件變化時,由專業(yè)試驗員適當微調(diào)用水量,以保證入倉坍落度不變,確保襯砌機械化施工的工作性能。根據(jù)試驗,擬定混凝土拌和物坍落度為4～8cm,含氣量為4%～6%較為合適。

混凝土機械化襯砌生產(chǎn)性試驗。襯砌機械化施工前進行生產(chǎn)性試驗,通過生產(chǎn)試驗獲取主要的施工參數(shù),不同型號的襯砌機施工參數(shù)各不相同。CHQJ-00型振動滑模襯砌機施工參數(shù)主要為:襯砌機大車行走速度:5m/min;襯砌機攤鋪小車行走速度:3m/min;襯砌機布料小車行走速度:3m/min;組合振搗器振搗行走速度:3m/min;壓光遍數(shù)6遍(機械4遍,人工2遍),布料振搗找平后1h電動抹面提漿,緊跟一遍人工,第二遍間隔0.5～1h;混凝土坍落度入倉控制在4～6cm;生產(chǎn)能力:10m3/h;切逢時間:溫差?芨10℃時控制在2天內(nèi)切割; 10℃?芨溫差?芨15℃時控制在12h～24h;溫差?芏15℃時能上人時就可切割。養(yǎng)護時間在12h～18h開始。

混凝土襯砌機工作程序。混凝土澆筑前先調(diào)整襯砌機機架的坡比,然后人工掛線控制機架高程從而控制振動滾筒的高程與混凝土的設計高程相符。混凝土熟料由罐車輸送至布料機進料口,布料機將熟料均勻地攤鋪在襯砌面,并進行振搗壓實。

鋪料厚度控制。襯砌機行走后,通過螺旋控制襯砌機的支撐腿高程,從而使混凝土襯砌厚度達到設計要求。

施工要點

布料前,所有設備進行空運檢查,質(zhì)檢員及時對混凝土拌和物進行坍落度檢測。

罐車卸料時,保證混凝土自由下落高度不大于1.5m;布料機布料要做到攤鋪均勻、平整,襯砌機宜勻速、連續(xù)工作。

襯砌施工過程中要經(jīng)常檢查高頻電動振搗棒的工作情況,一旦發(fā)現(xiàn)襯砌后的混凝土表面出現(xiàn)漏石、蜂窩、麻面或橫向拉裂等現(xiàn)象,必須停機檢查、修理,必要時更換振搗棒,并對已澆的混凝土表面進行處理。

嚴格控制混凝土振搗時間,使混凝土不過振、漏振或欠振,達到表面出漿時為宜;襯砌機料倉內(nèi)須保持充足的混凝土料,倉內(nèi)拌和物料位須高于振搗棒20cm。

進入彎道襯砌施工時,由于漸變段的上下軌道弧長不一,要進行上下軌道行進速度調(diào)整,保證襯砌機始終與渠道上口線保持垂直工作狀態(tài)。

2.6 襯砌施工停機處理

①停機的同時須解除自動跟蹤控制,升起機架,將襯砌機駛離工作面,清理掉粘附的混凝土,整修停機襯砌端面,同時對襯砌機進行保養(yǎng)。

②當襯砌機出現(xiàn)故障時,須立即通知拌和站停止生產(chǎn),在故障排除時間內(nèi)襯砌機內(nèi)的混凝土尚未初凝,可以繼續(xù)襯砌;但當停機時間超過2小時,須將襯砌機駛離工作面,并及時清理倉內(nèi)的混凝土,故障出現(xiàn)后澆筑的混凝土要進行嚴格的質(zhì)量的檢查,并清除掉分縫位置以外的混凝土,為恢復襯砌作業(yè)作好準備。

2.7 抹面壓光

襯砌成型后的混凝土利用工作臺車在混凝土初凝前約2小時后,混凝土表面水分稍散失,采用圓盤抹光機進行粗抹面。以表面平整、出漿為宜,一般抹3遍。等混凝土初凝后終凝前,再由人工壓實抹光3遍成活,混凝土表面平整度控制在5mm/2m以內(nèi)。

2.8 混凝土養(yǎng)護和保護

混凝土襯砌完成后采用塑料薄膜、土工布、草簾或毛氈及時覆蓋,并安排專人進行灑水保濕養(yǎng)護,灑水濕潤養(yǎng)護時間不少于28天。

結束語:

南水北調(diào)中線工程渠道混凝土襯砌采用襯砌機施工,縮短了襯砌施工工期,降低了人員勞動強度,為保南水北調(diào)通水,匯京城碧海藍天奠定了堅實的基礎。