南水北調(diào)高填方渠段襯砌施工技術(shù)

□林澤森（中國水利水電第十六工程局有限公司）

1 工程概況

南水北調(diào)中線一期工程總干渠寶豐至郟縣段工程第四施工標段位于河南省平頂山市的寶豐縣和郟縣之間，樁號為SH(3)35+800～SH(3)40+178.20，全長4378.20 m；渠道過水斷面成梯形，設(shè)計流量315 m3/s、加大流量375 m3/s，最大挖深14 m，最大填高12m，其中85%為高填方段。

工程后期設(shè)計變更要求對高填方渠段采取加強安全措施，不僅縮短了工期，同時也增加了不少工程量。具體由原來的渠坡襯砌厚度10cm，渠底襯砌厚度8cm，混凝土襯砌強度等級為C20，設(shè)計調(diào)整為渠底、渠坡面板混凝土25cm厚C25W6F150鋼筋混凝土，面板鋼筋采用φ14@200，加固措施適用于SH(3)36+100～SH(3)40+178.20渠道襯砌部分，襯砌加固措施主要為36+300～40+178.20高填方渠段部分，該渠段采用復(fù)合土工膜防滲，在渠底及渠坡防滲復(fù)合土工膜下均鋪設(shè)2cm厚保溫板防凍層，保溫板下鋪5cm粗砂墊層(20 cm砂礫料)，復(fù)合土工膜均為800 g/m2膜厚0.50 mm，鋼筋混凝土渠段渠坡及渠底每8 m設(shè)1條通縫，縫內(nèi)設(shè)橡膠止水帶，填縫材料采用2 cm厚閉孔泡沫塑料板，迎水面縫內(nèi)2cm深內(nèi)填充密封膠。

2 主要工序及施工方法

2.1 模板工程

2.1.1 渠坡、渠底側(cè)模制作

根據(jù)本次模板系統(tǒng)的特點，經(jīng)與模板加工廠進行技術(shù)交流后，模板設(shè)計方案采用止水帶上下模板分離，便于裝卸，上下兩塊模板采用螺栓連接，渠坡橫向側(cè)模底部加寬到210 mm，減少模板及上部荷載對保溫板的作用力，面板采用4mm厚鋼板，邊肋采用-60×6扁鐵，腹肋采用-60×8扁鐵，模板與橡膠止水帶接觸面上設(shè)φ10鋼筋作為限位條，外側(cè)支撐系統(tǒng)采用10#槽鋼，用φ20鋼筋將槽鋼與模板拼裝連接。模板配置：上部模板和底部模板按8.10 m長度配置，按1.50 m×5+0.60 m分節(jié)，側(cè)模板配置兩側(cè)，側(cè)模模板單側(cè)配置12×1.50m標準節(jié)+調(diào)整節(jié)；底模單側(cè)配置14×1.50m標準節(jié)+調(diào)整節(jié)，齒槽模板另配。

設(shè)計重量：1套側(cè)模設(shè)計重達3.16t,共加工12套，下部模板和上部模板加工12套，1套重達0.95t，噴漆顏色分別為藍、紅、綠、紅橙4種顏色，其中3套噴1種；渠底模板加工8套，1套重達2.39t，噴漆顏色分別為藍、紅、綠、紅橙4種顏色，其中2套統(tǒng)一噴上1種顏色。

2.1.2 無軌滑模制作

渠坡面板混凝土采用無軌滑模施工方案，滑模由項目部自行加工制作，主要功能是平整度、剛度、撓度必須滿足要求，該滑模還需具有人工抹面功能的操作平臺，具有牽引爬坡功能，因此確定滑模采用面模板+桁架結(jié)構(gòu)，由卷揚機牽引上升。滑模設(shè)計長度為8.50 m，寬度為1.20 m，面模板3 mm厚鋼板，8#槽鋼作邊肋和腹板，桁架高0.65m高，桁架全部由10#和12#槽鋼焊接而成，人工抹面操作平臺通過焊接滑模下部的爬梯組成，本次滑模需加工16套，單套重量達1.55t。滑模牽引由安裝在滑模上2臺3t卷揚機負責，通過雙輪滑輪組牽引，鋼絲繩采用φ18 mm，雙股牽引，錨錠采用布置在外坡二級馬道處的1.50m3混凝土預(yù)制塊配重，單套滑模配2塊預(yù)制塊，預(yù)制塊與卷揚機采用φ18mm鋼絲繩連接。

2.1.3 模板安裝

模板安裝以25t吊車為主，安裝前需對鋼模板面模進行除銹處理，涂刷脫模劑，所有模板縫必須夾放雙面膠帶；模板安裝完成后，檢查模板縫偏差是否嚴密；檢查模板的平整度，是否有“錯臺”現(xiàn)象；檢查模板是否光潔無雜物、是否涂刷脫模劑；檢查模板與原混凝土面接合是否嚴密，加固牢靠；邊角封堵模板是否平整。滑模安裝需在完成齒槽混凝土澆筑，以及渠坡下部1m范圍混凝土攤鋪到位后，用25t吊車將滑模安裝就位，不得提前將滑模就位于橫向兩側(cè)模板上，也不得從渠頂沿渠坡側(cè)模往下滑落；防浪墻模板也采用25 t吊車安裝，在底板混凝土完成后安裝。

2.2 鋼筋工程

2.2.1 鋼筋加工

渠道襯砌鋼筋總量約為2475t，加工廠設(shè)在生產(chǎn)營地內(nèi)，鋼筋切割由2臺切斷機負責，鋼筋彎制由1臺彎曲機負責，鋼筋的彎制應(yīng)符合設(shè)計要求。

2.2.2 鋼筋安裝

加工好的鋼筋半成品通過場內(nèi)汽車轉(zhuǎn)運到現(xiàn)場，由吊車卸到就近作業(yè)面，人工搬運、安裝鋼筋，鋼筋安裝的位置、間距、保護層需符合設(shè)計文件的規(guī)定，鋼筋綁扎接頭最小搭接長度為40d，綁扎采用22#鐵絲，同一截面內(nèi)的綁扎接頭在構(gòu)件的受拉區(qū)≤25%，在受壓區(qū)≤50%。現(xiàn)場安裝的鋼筋網(wǎng)，其鋼筋交叉點應(yīng)全部綁扎。

2.3 混凝土工程

2.3.1 混凝土澆筑

在混凝土襯砌基層檢查合格后，進行混凝土的襯砌施工，渠坡底部齒槽混凝土入倉由攪拌車直接卸料，渠坡混凝土入倉通過溜槽下料，在完成齒槽混凝土澆筑后，攤鋪渠坡下部1m范圍混凝土，然后用25 t吊車將滑模安裝就位；倉面中部采用φ50mm插入式振搗器充分振搗，靠近側(cè)模和止水片部位采用φ30mm軟管振搗器振搗，在模板邊角設(shè)有橡膠止水帶的部位，采取人工用鐵鍬選取細骨料給予補充，振搗插點均勻，插點間距≤40cm，深度達到新澆混凝土層底部以下5 cm，以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿為準。混凝土澆筑過程中，模板、鋼筋和止水等有關(guān)工種均派專人值班，及時對模板、鋼筋和預(yù)埋件進行檢查維護，防止結(jié)構(gòu)變形、走樣或損壞。

2.3.2 滑模提升

滑模滑升時，兩端提升需平衡、勻速、同步，每澆完一層混凝土滑升高度約50～70cm，滑升速度取決于脫模時混凝土坍落度、凝固狀態(tài)和氣溫等因素，一般平均滑行速度為1～2 m/h，最大≤3 m/h，拉升間隔時間一般為10～15 min，最大≤30 min，具體參數(shù)由現(xiàn)場試驗確定。

2.3.3 渠底襯砌混凝土澆筑

渠底襯砌混凝土主要是入倉方式不同，采用渠底襯砌機或溜槽下料或泵送入倉，泵送入倉需報批后實施，表面找平采用微振梁，微振梁的牽引力由卷楊機負責，通過預(yù)埋在渠坡坡角下部適當位置的預(yù)埋環(huán)與卷楊機用φ18mm鋼絲繩連接，施工中對微振梁下部及時人工補料，振動器采用φ50mm插入式振搗器充分振搗，插點間距≤40cm，以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿為準。

另外，混凝土抹面收光，混凝土養(yǎng)護，橡膠止水帶，閉孔泡沫塑料板安裝，聚硫密封膠填縫施工等工序略。

3 結(jié)語

由于該標段渠道襯砌混凝土加固安全措施變更設(shè)計確定時間晚，工期緊，質(zhì)量要求高，工序復(fù)雜，現(xiàn)場生產(chǎn)需加強組織生產(chǎn)，嚴格三檢制，確保每道施工工序符合設(shè)計要求；混凝土工程施工期間，如遇汛期和夏季施工，需做好雨季施工措施和混凝土溫度控制措施，特別是面板混凝土防裂也是關(guān)鍵，確保混凝土施工質(zhì)量。文章通過介紹高填方渠段襯砌施工技術(shù)在中線寶豐郟縣段第四標段的應(yīng)用，經(jīng)過合理的施工組織、精湛的施工技術(shù)，渠道高填方段混凝土襯砌提前43d完成國調(diào)辦進度目標，在中線2013年第4季度主體工程勞動競賽中榮獲一等獎。成型后渠道平整度、密實度等各項指標均滿足設(shè)計要求，國調(diào)辦在網(wǎng)站上給予通報表揚。為后續(xù)大規(guī)模高填方渠段襯砌施工提供了經(jīng)濟可行的最佳施工參數(shù)，并在河南地區(qū)等到廣泛推廣應(yīng)用。