河道水毀工程混凝土襯砌機械化施工探究

林擁軍

（四川省都江堰外江管理處，四川成都611230）

河道水毀工程混凝土襯砌機械化施工探究

林擁軍

（四川省都江堰外江管理處，四川成都611230）

隨著科學技術的發展，目前水利工程建設中應用到了很多現代化機械設備，但新技術的應用也沒有根除施工中存在的問題。本文以都江堰外江灌區沙溝河、黑石河“7.9”洪災水毀修復工程為背景，介紹了河道混凝土襯砌施工技術以及需要注意的問題，以期對水利工程混凝土襯砌機械化施工的發展有所幫助。

河道；混凝土襯砌；施工

1 工程概況

都江堰外江灌區沙溝河、黑石河“7.9”洪災水毀修復工程主要包括沙溝河堤防修復工程和黑石河堤防修復工程。恢復重建工程堤線總長14.721km，左岸堤線長7.766km，右岸堤線長6.955km（其中0.55km為基礎加固，14.171km為恢復重建），導水埂修復234m，攔水埂恢復35m及其配套建筑物，其中沙溝河堤防修復工程7.005km和黑石河堤防修復工程7.716km。施工內容主要包括土方開挖和回填、河堤工程、邊坡現澆混凝土襯砌及其他附屬設施等。

2 河道混凝土襯砌施工技術

2.1 施工準備

2.1.1 編制施工技術方案

在編制技術方案之前，應掌握以下情況和資料:（1）施工現場的地形地貌，工程地質和水文情況；（2）當地的氣象資料；（3）施工現場的供電、運輸、排水等情況［1］。

施工方案應包括以下主要內容:（1）工程概況、施工組織、施工方法和設備情況等；（2）保證工程質量、施工人員安全以及按時交付等技術措施；（3）施工平面圖；（4）施工工藝流程圖。

2.1.2 混凝土攪拌和運輸系統設置

攪拌系統選址應綜合考慮原材料和成品混凝土的運輸工作，符合環保要求；保證充足的電力供應，還要配備發電機；保證足量的水量供應，水質應達到相關標準要求；儲料場地面應硬化，不同規格的砂石料應分開堆放，還要設置防雨和防曬設施［2］。另外，攪拌站的生產能力應按照下式估算:

公式中:Q—混凝土總拌能力（m3/h）；Qi—第i臺襯砌機的額定生產能力（m3/h）；n—襯砌機數量；η—安全系數，一般取1.2～1.5。

混凝土拌和物允許最長運輸時間見表1。

表1 混凝土拌和物允許最長運輸時間

根據澆筑需求、攪拌站生產能力以及施工進度來決定需要的專業混凝土運輸車（見圖1）數量，每輛車的容量應大于6m3。

圖1 混凝土攪拌運輸車

2.1.3 混凝土襯砌施工主要機械設備

混凝土襯砌施工所需的主要設備、機具見表2。

表2 襯砌機械化施工主要機械設備、機具

2.2 混凝土襯砌施工工序

2.2.1 襯砌設備安裝和調試

在同一條軌道上，依次布置襯砌機和抹面機，在正式工作之前，先要對機械設備進行調試，調試時遵循“先分后聯，先慢后快，先空載后負荷”的原則，要時刻保證鋼軌的工作狀態穩定。

2.2.2 支立模板

選擇河道橫向通縫模板，應選用寬度和襯砌水泥厚度相同且互相連接的槽鋼當做側方模板，在齒槽和坡肩處應選擇定型剛作為模板，而且要連接到河道橫向通縫模板上。

2.2.3 混凝土布料

在混凝土布料施工中所用到的機械為螺旋布料器和皮帶輸送機。混合好的混凝土首先被輸送至布料機，之后進入集料箱，最后開動輸料器。輸料器在勻速前進的同時就會把混凝土料鋪下去。布料機回轉功能將多余的混凝土料收回。當布料的寬度達到相關要求時，便可開動成型機。

2.2.4 混凝土振搗

混凝土振搗工作應嚴格按照施工檢驗所確定的時間進行，振搗器的行走速度也要嚴格按照規定進行，力求做到不過振和不欠振。

2.2.5 抹面壓光

混凝土襯砌成型后，抹面作業要由工作臺車來完成，目的是為了滿足河道的糙率。混凝土表面的平整度不得大于5mm/2m。壓光作業應該在混凝土初凝前進行，應保證表面的平整、光滑、無抹痕，杜絕出現氣泡。

2.2.6 混凝土養護

混凝土襯砌的養護期至少需要一個月的時間，在養護期內要保證襯砌面的濕潤。

養護方式:（1）如果天氣為干旱、多風和日曬較為強烈時，應對初凝前的襯砌面不斷進行噴霧處理；（2）如果當地水源較為充足，則可利用草氈、草簾等覆蓋襯砌面以保證濕潤度；（3）如果施工地極度缺水，則可利用噴施養護劑的方法進行濕潤處理（養護劑的噴灑量、噴灑時間根據現場試驗來確定）；（4）當施工工地的氣溫較低時，還要采取適當的保溫措施，例如撒上一層廢砂土等［3］。

2.2.7 混凝土伸縮縫的施工

在本工程中伸縮縫形式有兩種:（1）半縫，其深度一般取值為混凝土襯砌板厚的0.7倍左右；（2）通縫，其深度應貫穿襯砌板的厚度。如果襯砌板的底部鋪設有防滲層，則通縫深度達到板厚的0.9倍即可。

當混凝土襯砌的強度超過1M P a時，一般就可以進行切縫作業了。切縫工作完成后，應先檢查伸縮縫的寬度和深度是否達到了相關要求，必要時應進行補切縫處理。伸縮縫內的浮漿、碎碴等雜質需要利用風機、水槍等工具進行清除處理。在確保伸縮縫干燥、潔凈的情況下，填充伸縮塑性板，一定要保證塑性板被壓入縫隙內部且上層填充的密封膠的深度。

在填充密封膠時，應注意以下施工要點:

（1）填充密封膠之前，應首先在基面上均勻地刷一層界面劑，等到界面劑凝固之后再進行注膠作業；

（2）注膠應飽滿，用刮刀壓緊刮平；

（3）在注膠作業的同時，相關人員應及時對已完成的注膠面進行檢查，如發現凹凸不平、有氣泡、表面脫膠現象應立即修補整齊；

（4）注膠作業完成后，要注意采取保護措施，避免雨水、灰塵的侵入。

2.3 特殊天氣施工

遇特殊天氣時，混凝土襯砌施工會遇到各種各樣的問題，所以應按照下述要求做好應對措施。

2.3.1 高溫施工

如果施工地點的氣溫超過30℃時，應調整施工時間，選擇在早晨、夜晚進行，同時要采取添加緩凝劑和控制水溫等措施。如果施工地點的溫度超過35℃，則應停止施工。

2.3.2 低溫施工

當日平均氣溫連續5天穩定在5℃以下或現場最低氣溫在0℃以下時，應添加防凍劑及控制水溫等，以保證混凝土拌和物的入倉溫度不低于5℃；當日平均氣溫低于0℃時，應停止施工。

3 混凝土芯樣檢測

在施工進行中，為了保證工程質量，應利用壓力機或萬能試驗機對混凝土試件進行抗壓強度試驗。

在試驗中，一般以0.4MPa/s左右的速度對試件連續而均勻加荷。當試件接近破壞而開始迅速變形時，停止調整油門直至試件破壞，記錄破壞荷載［4］。試件長徑比統一成1.0，換算公式和系數如下:

fcc=A×fc

式中:fcc—所選立方體試件的抗壓強度，MPa；fc—長徑比為1.0的芯樣試件抗壓強度，MPa；A—換算系數，參照表3。

TV52

A

1672-2469（2015）10-0075-02

10.3969/j.issn.1672-2469.2015.10.23

林擁軍（1982年—），男，工程師。