滑模襯砌在南水北調(diào)中線石質(zhì)渠段渠坡襯砌中的應(yīng)用

摘要：渠道襯砌機(jī)在南水北調(diào)中線干線工程施工中的使用，大大提高了渠道混凝土襯砌效率。然而在渠道坡度較陡的石質(zhì)渠段，襯砌機(jī)應(yīng)用受到限制，滑膜襯砌在石方段渠坡襯砌中的有著不可替代的優(yōu)勢。本文以南水北調(diào)漳古段SG09標(biāo)石質(zhì)渠段渠坡襯砌為例，介紹了滑膜襯砌施工工藝，及其在施工過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：南水北調(diào) 石質(zhì)渠段 渠坡 滑膜襯砌 施工

1 工程概況

南水北調(diào)中線一期工程總干渠漳河北至古運(yùn)河南 (委托河北建設(shè)管理項(xiàng)目)土建施工SG9標(biāo)（內(nèi)邱縣段），設(shè)計(jì)樁號為133+870～145+580，標(biāo)段長度11.71km，渠道凈長11.027km。其中石渠段長3.37km。總干渠過水?dāng)嗝嬖O(shè)置為梯形斷面，石渠段過水?dāng)嗝嫫卤葹?:1。渠道設(shè)計(jì)流量220m3/s，加大流量240m3/s，渠道設(shè)計(jì)水深6.0m，渠段縱坡為1/18000～1/25000。石質(zhì)渠段采取滑模襯砌施工。

2 石渠段渠坡滑模襯砌施工

2.1 施工工藝流程

渠床整理→貼坡漿砌石擋墻施工（部分地段）→混凝土襯砌→襯砌板養(yǎng)護(hù)→伸縮縫施工。

2.2 渠床整理

本段渠坡主要由巖石構(gòu)成，部分地段渠坡上部為土體，下部為巖體。對于渠坡土質(zhì)部分清理方法同土渠段渠床整理；巖質(zhì)坡基在渠道爆破施工時預(yù)留有1.5～2m保護(hù)層，已爆破挖除，現(xiàn)主要是對成型面欠挖部位的清除，主要采取用風(fēng)鎬輔以鋼釬人工鑿除。如發(fā)現(xiàn)斷層破碎帶及滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，應(yīng)及時上報監(jiān)理工程師，提出處理方案。

2.3 貼坡漿砌石擋墻施工

貼坡漿砌石擋墻主要設(shè)置在基巖面以上的土質(zhì)邊坡上。漿砌石擋墻采用M7.5水泥砂漿砌筑，每隔12m設(shè)置一道施工縫（與襯砌板分縫相對應(yīng)），縫內(nèi)填充閉孔塑料板。在漿砌石擋墻底部沿渠道縱向每隔3m布置φ90PVC排水管，排水管進(jìn)口用土工布裹口，填充中礫石（粒徑1-2cm），外包反濾土工布，HDPB高密度聚乙烯繩綁扎；出口連接DN90拍門式逆止閥，接頭處用膠帶綁扎固定。

按設(shè)計(jì)圖紙漿砌石擋墻施工前先進(jìn)行墻后臨時邊坡開挖，然后進(jìn)行漿砌石擋墻砌筑，對于墻后回填采用開挖土進(jìn)行分層碾壓回填。

2.4 滑模襯砌施工

2.4.1 滑模的設(shè)計(jì)及加工

面板采用8mm厚鋼板，長度6m，寬度1.2m，分成3塊。滑模骨架主要采用［10槽鋼作為主梁，沿每塊鋼板四周焊接成整體，中間按照60cm間距順渠坡方向增設(shè)兩根檁條。模體之間用3顆M18*4的螺栓連接，縱向檁條采用3根6長的［10槽鋼，用M18*12的螺栓及0.8cm厚鋼板與模體連接，并將3塊模體調(diào)成一個平面。螺栓孔位在滑模框架制作時進(jìn)行鉆孔，并進(jìn)行試拼裝。

2.4.2 混凝土浮托力估算及配重計(jì)算

混凝土浮托力，主要由混凝土側(cè)壓力和振搗棒產(chǎn)生的力。根據(jù)水工建筑物滑動模板施工技術(shù)規(guī)范的經(jīng)驗(yàn)公式，新澆筑混凝土對模板的上托力，當(dāng)傾角大于450時取5～15KN/m2，當(dāng)傾角小于450時取3～5KN/m2，本工程坡面傾角450，取5 KN/m2，計(jì)算得新澆筑混凝土浮托力為36KN。

經(jīng)計(jì)算滑模自重10KN，不考慮機(jī)具、設(shè)備及活荷載，需配重26KN，本工程采用［14槽鋼作為配重，單根長度為6m，使用［14槽鋼26根，重量約為27KN（大于26KN），滿足要求。

2.4.3 模板安裝

測量放出襯砌板橫縫位置線和襯砌板頂面及底面線，側(cè)模及端頭模板采用［14槽鋼側(cè)立安裝，并焊接成一個整體，采用在襯砌工作面鉆孔，安插Φ20錨桿方式固定模板。兩邊側(cè)模可以作為滑模機(jī)行走軌道，通過焊接在滑模兩側(cè)的6個滑輪，及牽引提升系統(tǒng)牽引滑模機(jī)在軌道上滑行。

牽引提升系統(tǒng)為一個簡易卷揚(yáng)機(jī)，采用兩個5T手動葫蘆牽引兩根25mm鋼絲繩來保證滑模滑升的同步性。

2.4.4 混凝土澆筑

滑模襯砌采取跳倉澆筑方式，澆筑前將模體降至最低處，調(diào)節(jié)模體與設(shè)計(jì)坡比一致。砼視運(yùn)距通過8m3罐車或裝載車運(yùn)送至工作面（對于深挖方地段，通過人工推獨(dú)輪車從附近砼罐車卸料后運(yùn)至工作面上方一級馬道），采用溜槽分層下料，每層厚30～40cm，鋪料厚度不超過滑模的2/3，卸料自由下落高度不大于1.5m。鋪料后采用Φ50軟軸振搗器振搗，振搗時振搗器伸入下層混凝土5cm左右，以保證層間結(jié)合良好，振搗以混凝土表面泛漿并不下沉為止，施工中先振搗靠近模板側(cè)的混凝土，以使混凝土盡快達(dá)到脫模強(qiáng)度。振搗完畢后，采用牽引提升系統(tǒng)，將滑模向上滑動上次鋪料2/3，每次滑升按照“每隔1.5～2小時滑升一次，滑升速度為0.35～0.5m/h”進(jìn)行控制，然后進(jìn)行人工抹面，循環(huán)施工。

初次澆筑，混凝土下料時，安排專人觀察滑模表面及滑輪和軌道接觸情況，發(fā)現(xiàn)模體有變形或者滑輪偏離軌道時，應(yīng)及時增加配重。

混凝土脫模強(qiáng)度按照0.10～0.30MPa控制，當(dāng)滑動模板時，聽到“沙沙”的聲音，基本可行；用手指壓有硬感，不粘手為準(zhǔn)。應(yīng)根據(jù)施工時溫度和具體情況，現(xiàn)場確定，滑升時應(yīng)專門安排經(jīng)驗(yàn)豐富的人員，觀察滑升后的混凝土面，發(fā)現(xiàn)有“流掛、鼓包、塌落”現(xiàn)象時，立即停止滑升。

3 特殊季節(jié)施工措施

3.1 高溫季節(jié)施工

日最高氣溫超過30℃時，采取相應(yīng)措施保證入倉混凝土溫度不超過28℃。加強(qiáng)混凝土出機(jī)口和入倉混凝土的溫度檢測頻率，并做好記錄。具體方法有：

增加骨料堆高，骨料場搭設(shè)防曬遮陽棚等措施降低混凝土原材料的溫度。合理安排澆筑時間，盡量安排低溫時段施工。采用加冰水拌、混凝土運(yùn)輸罐車防曬措施等措施的入倉溫度。

3.2 低溫季節(jié)施工

當(dāng)日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定在5℃以下或現(xiàn)場最低氣溫在0℃以下時，暫停施工。確需繼續(xù)施工，要采取措施保證混凝土拌和物的入倉溫度不低于5℃；當(dāng)日平均氣溫低于0℃時，停止施工。低溫季節(jié)施工措施：采取將砂石骨料堆高、料堆上覆蓋塑料布和保溫氈進(jìn)行保溫。有必要時采用熱水拌和，在混凝土拌和前，用熱水沖洗攪拌筒，并將積水或冰水排除，使攪拌筒處于正溫狀態(tài)。混凝土運(yùn)輸車加裝保溫套，對倉面輸送皮帶進(jìn)行封閉。對成型的混凝土面應(yīng)盡快采用草簾或保溫被進(jìn)行覆蓋保溫。選取天氣晴好，風(fēng)力較小，氣溫相對較高的時間段進(jìn)行混凝土澆筑。

4 結(jié)語

南水北調(diào)工程建設(shè)時間緊、質(zhì)量要求高，石質(zhì)渠段工程量大。在渠道襯砌機(jī)的應(yīng)用受到限制的地方，滑膜襯砌是主要得施工方式。采用經(jīng)濟(jì)合理的滑坡襯砌施工工藝，是保證施工質(zhì)量、提高施工速度、降低工程運(yùn)行成本的必然選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]《南水北調(diào)中線干線工程渠道混凝土襯砌施工操作指南（試行）》（中線局工[2009]172號），南水北調(diào)中線工程建設(shè)管理局，2010年1月.

[2]《南水北調(diào)中線一期工程渠道工程施工質(zhì)量評定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（NSBD7-2007），南水北調(diào)中線工程建設(shè)管理局，2007年10月.

[3]《渠道混凝土襯砌機(jī)械化施工單元工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（NSBD8-2010），南水北調(diào)中線工程建設(shè)管理局，2011年1月.

[4]《南水北調(diào)中線一期工程總干渠河北省邯邢段主體工程施工技術(shù)要求》，河北省水利水電第二勘測設(shè)計(jì)研究院，2000年4月.