滑模施工在南水北調渠道襯砌中的應用

李偉亭， 伍昌友

（1.河南省科達水利勘測設計有限公司，鄭州 450003；2.武漢科技大學，武漢 430081）

滑模施工在南水北調渠道襯砌中的應用

李偉亭1， 伍昌友2

（1.河南省科達水利勘測設計有限公司，鄭州 450003；2.武漢科技大學，武漢 430081）

本文闡述了滑模施工在南水北調渠道襯砌的應用，以南水北調新鄭段滑模施工為例詳細介紹了滑模設計、施工工藝流程、施工方法，并建議該項技術在渠道襯砌中廣泛應用。

滑模設計；渠道襯砌；施工方法

1 工程概況

南水北調新鄭南段渠道為倒梯形斷面，全段采用混凝土襯砌，襯砌混凝土強度為C20F150W6。渠道襯砌結構為：渠坡5cm厚砂礫料，2cm厚聚苯乙烯保溫板、復合土工膜一層，10cm厚混凝土現澆板；渠底5cm厚砂礫料，復合土工膜一層，8cm厚混凝土現澆板。

2 渠道襯砌總體方案

該渠道主要采用機械化襯砌機，在橋梁占壓段等無法采用機械襯砌機的地方采用人工滑模的方式進行施工。由于襯砌滑模對面模的剛度要求較高，確定1個倉位的澆筑長度為4m。為保證澆筑進度，配備4套滑模襯砌設備，采用跳倉的澆筑方式進行施工。

3 滑模設計

3.1 模體設計

采用無軌滑模施工，為保證面模剛度，在主梁上面加焊3道60cm寬5mm鋼板（上面預留螺栓孔），梁中間設三臺平板振搗器。在主梁2上焊接3道抹面架（5#角鋼），對面模與側模接觸的上、下倒角，以防止在升降過程中帶動側模。

3.2 側模設計

由于渠坡較長，側模選用標準槽鋼（寬度10cm），接口采用角鋼進行固定。模板加固采用Φ10鋼筋、長度50cm的鋼筋和鋼管，做固定支撐，其連接鋼筋間距為2m。

3.3 配置設計

當夾角小于45度時，上托力為F=4S=4×4×0.6=9.6KN，滑模自重6.6KN，考慮到人要站在滑模上施工，按6人計算（65kg/人），總重3.9KN，三臺平板振搗器中重0.6KN，總重11.1KN＞上托力9.6KN，故無需配重。

3.4 提升系統

滑模牽引力計算：

τ---模板與砼粘結力，一般取0.5

Α---模板與混凝土接觸面積

G---模板系統自重

φ---模板傾角

f1----模板與混凝土摩擦系數0.5

P-----混凝土上托力

F2----面模與側模摩擦系數0.5

K-----牽引力安全系數取1.5-2.0

= ［0.5×2.4+6.6×sin270+|6.6×cos270-12|×0.5+6.6×cos270×0.5］×1.8=18.32KN，故選用兩臺10KN的卷揚機足以滿足現場生產。

3.5 卷揚機固定

卷揚機安裝在一級馬道上，其地基整平夯實，采用在機前打埋鋼釬，鋪設方木以防滑動，機架后面焊接角鋼，上面進行配重，壓重可采用沙袋防止壓重不足而導致卷揚機傾覆、滑移。為防止鋼絲繩與渠坡摩擦，在渠肩位置設一個滾筒。

4 滑膜施工方法

4.1 坡面模板工程

坡面模板采用［10槽鋼制作，齒槽及坡肩模板采用［10槽鋼，每根6m長，槽鋼兩頭中間采用鋼筋焊接，用鋼筋樁及木支撐進行加固，并在模板外側30cm，掛一條控制線，保證與設計邊線一致。混凝土強度達到2.5Mpa以上時，采用專門拆模工具在保證其表面及棱角不因拆模而損害時拆模。

4.2 襯砌混凝土施工

（1）混凝土拌和及塌落度控制。混凝土拌和時間不少于75s，初凝時間控制在3個小時以上，考慮混凝土入倉采用溜槽，其塌落度控制在120～140mm之間，下料時對混凝土坍落度度應及時調整，既要保證混凝土運送不堵塞，又不至于坍落度過大而延長起滑時間。

（2）人工襯砌。人工襯砌采用滑模進行跳倉施工，混凝土由溜槽入倉，每個倉號設溜槽1道，溜槽采用鐵皮卷制成倒梯形串聯而成，下端接至滑模前端0.5～1.0m 處。溜槽應安放順直，不應有過大起伏，以防止砼在運輸過程中溢出槽外，溢出槽外的砼應及時清除干凈。隨著砼面上升拆除多余的溜槽。砼入倉后采用人工平倉，φ30軟軸振搗器配合平板振搗器振搗。振搗器在滑模前緣順坡插入，深度應達到新澆砼底部以下5～10cm，并且快插慢拔，防止漏振。振搗時間以砼不再下沉、不出現氣泡、開始翻漿為準，并且應防止過振。每澆筑一層，用卷揚將滑模提升一次。模板滑升應遵循“多動少滑”的原則進行。即采用相對較多的滑升次數和較小的滑升距離，間隔時間控制30～60分鐘，防止間隔時間過長導致滑升阻力增大，滑升過程中，應有專人觀察和分析混凝土表面，確定合適的滑升速度和滑升時間。

（3）抹面壓光。襯砌成型后，跟隨滑模的上升進行第一遍抹面，采用木抹將較小顆粒擠緊壓實，逗出漿來，至混凝土面平整，砂漿均勻一致為準，一般約須抹3～5次。第二遍抹面與第一遍抹面要隔一段時間，長短視天氣情況而定，要求抹面用力要穩，速度要勻，抹動扇面要大。第三遍抹面待，析水現象全部停止，砂漿具有一定稠度時進行，這時混合料已稍有強度，使用鐵抹子抹平壓光，把所有抹紋壓平壓光，達到面層表面平整、密實、光潔、無抹痕為底。

（4）混凝土養護。采用養生布直接覆蓋養護法，在混凝土出面后12～18小時即開始養護，先在混凝土表面上均勻灑上一層水，再用養生布覆蓋在上面，搭接部位重疊10～20cm。為避免因過量灑水導致坡腳積水，采用滴灌的方式保持養生布的濕潤，以保證混凝土表面一直處于濕潤狀態。

為減少養護用水浸泡、軟化坡腳和引起凍脹，導致坡腳齒槽發生沉陷位移或隆起脹裂，在完成渠坡混凝土襯砌后及時采取覆土回填、加強坡腳排水等措施，避免坡腳處積水浸泡，以保證坡腳處齒槽的穩定。

5 結束語

通過采用滑模施工的方式，極大地加快了渠道襯砌的速度，而且確保了混凝土的施工質量，施工后的渠道混凝土整潔、美觀。建議在長渠道，高大體積混凝土施工的工程項目中，推廣應用。

［1］液壓滑模施工技術規范GBJ113-87［M］.

［2］混凝土結構設計規范GB50010-2010［M］.

［3］水工混凝土規范SL677-2014［M］.

［4］南水北調質量驗收標準［S］.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.049

李偉亭（1987-），河南鄭州人，學士學位，工程師。