淺談南水北調工程渠道混凝土襯砌施工技術

【摘要】南水北調工程是國家重點建設的大型水利工程，由于渠道襯砌屬于薄壁結構，混凝土襯砌質量的好壞直接影響渠道通水運行安全，是渠道工程項目的關鍵問題。渠道混凝土襯砌的施工在南水北調工程中占據著非常重要的地位，其質量因受諸多因素的影響具有不確定性，就目前的情況看，我國在實施渠道混凝土襯砌施工的過程中還存在諸多的問題亟待解決，基于此，本文主要對南水北調工程渠道混凝土襯砌施工技術進行分析探討。

【關鍵詞】南水北調工程；渠道混凝土；襯砌施工技術

1、前言

南水北調工程沿線較長，各段地質條件不同，渠道的襯砌結構及坡比不同.工程工期緊任務重，存在著資源投入較大、功效較低等問題，最重要的是過水斷面表面平整度及糙率難以達到設計目標.渠道混凝土機械化襯砌施工是適應南水北調工程的需要而產生的一種新的施工工藝和方法，它是一項綜合性很強的系統工程，可保證渠道混凝土襯砌的防滲、防凍、降糙等工程質量

2、南水北調工程渠道混凝土襯砌施工技術

2.1 渠道混凝土襯砌生產性試驗

為了確保工程質量和工程進度，在渠道襯砌正式開工前，先進行渠道混凝土襯砌生產性試驗，通過該試驗的成果來指導襯砌機襯砌渠道混凝土施工，為渠道混凝土襯砌施工提供指導性方案和理論依據，并從中得出較為合理的施工參數。

2.2 測量控制

承包人混凝土襯砌測量保證的重點是軌道、襯砌機機架撓度和坡比、模板。軌道的測量控制參照削坡機。襯砌機機架撓度和坡比使用測量儀器控制校核或調整。模板定位使用測量儀器或者控制樁量測控制，按施工圖紙成型斷面測量放線，使用槽鋼作為上、下邊模板，分別安裝在上口設計邊線和坡腳設計分縫處。模板采用槽鋼、鋼筋焊接而成，固定必須牢靠，模板安裝高程可采用控制樁量測控制，誤差控制在2mm以內。齒槽部位的混凝土高程直接影響渠底高程，齒糟部位的模板務必固定牢靠，振搗過程避免模板變形等，澆筑完成后，可在齒槽部位每隔約200m標記控制點，用作控制渠底高程。上口邊緣線、底腳線可采用掛線控制，模板固定牢靠后，在模板上標記上口邊緣線、底腳線控制點，混凝土振搗完成后，在控制點之間掛線控制。在以上基礎上，混凝上面板厚度基本能夠得到保障，為了避免出現誤差，澆筑過程中可使用鋼板尺等工具實時檢測混凝土厚度，發現偏差及時糾正。

2.3 渠基排水

盲溝開挖按設計要求走向順直，底部平整，挖深達到設計要求，開挖好的盲溝經自檢和現場監理檢查合格后進行下一步施工。施工時先在盲溝排水管下部鋪設砂料，然后安設集水暗管，最后采用C15無砂混凝土管保護后進行粗砂填筑，并分層壓實。

2.4 基礎處理

渠道土石方開挖時按照30cm進行預留，待混凝土襯砌時進行基礎處理工作。坡面的基礎處理主要是削坡，采用1.0m3帶刮板的液壓反鏟進行粗削坡，機械粗削坡后預留5cm左右，由人工嚴格按照設計高程進行掛線、人工精修整平。削坡后的平整度不大于1cm/2m。削坡土采用液壓反鏟在渠底裝車，10t自卸汽車運輸至棄土場。渠底整平，采用220HP推土機推土，3.0m3裝載機裝土，10t自卸汽車運輸至棄土場。細整平采用平地機，測量后采用18t自行式振動碾碾壓。

2.5 基準線設置

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120m左右，定位樁間距一般為6m，其中彎道段定位樁間距一般為3m。基準線的位置誤差為：水平誤差為±5mm，垂直誤差為±2mm。

2.6 復合土工膜的鋪設

復合土工膜沿垂直于水流方向鋪設，兩側預留光面膜進行接縫，做到上游邊壓下游邊。復合土工膜采用TH-501型土工膜焊接機熱熔性焊接法拼接，個別部位采用熱風焊槍修補。渠坡和渠底土工膜縱向搭接則主要采用高強KS膠“膠粘法”搭接方案。

2.7 渠道機械襯砌混凝土實施階段

（1）混凝土的拌和

施工單位澆筑倉位準備完成后，首先應自檢合格后，向監理人員提出驗倉申請，經監理人員倉面驗收合格同意后，方可開倉澆筑。現場試驗室應根據現場檢測砂石骨料的含水量對設計配合比進行調整；混凝土試拌前，應先將拌合設備用水用清水濕潤后排出積水，然后進行混凝土試拌。試拌時，試驗人員、監理人員均需在場，根據試拌結果適當調整施工配料單并簽字確認，出具現場實際混凝土配料單。材料稱量的誤差應符合規范要求。

（2）混凝土運輸

由于渠道襯砌混凝土澆筑現場距離拌合站較遠，應采用混凝土罐車進行運輸，容量不易小于6m3。混凝土襯砌作業面罐車配置數量，根據倉面大小、運距遠近、進度需求、拌合能力等綜合確定。拌合物從拌合站出料到運輸、卸料完畢的允許時間應滿足相關規定。

（3）混凝土鋪料振搗

混凝土鋪料澆筑前，應對襯砌機、抹面機進行復測和調試，確保安裝坡比滿足設計要求，方能開始澆筑作業。

機械調試應在經驗豐富的維修人員的指導下進行，調試應遵循“先分動，后聯動；先空載，后負荷；先慢速，后快速”的原則。調試內容主要包括：接線、連接件有無松動；潤滑裝置是否有效；行走裝置系統或頻率是否同向、同步；振搗系統是否正常工作。混凝土鋪料應安排專人負責指揮。混凝土的卸料高度不應大于1.5m。混凝土鋪料應先齒槽，齒槽布料的范圍宜超前2m或者一幅襯砌機布料寬度以上。開動振搗器和行走開關，邊輸料、邊行走、邊振動，應均勻連續鋪料。施工中應設專人監視各分倉料斗內混凝土數量，及時補充，保持各料倉的料量均勻，防止欠料。

（4）混凝土抹面收光

混凝土鋪料振搗完成后，適時進行混凝土的抹面提漿作業。施工中應優先選用具有自行走功能的工作臺車作為人工抹面平臺，高度和坡比應可調節。嚴禁操作人員在混凝土表面行走和抹面。抹面壓光應由專業技術人員負責，應隨時用2m長靠尺檢測平整度，平整度應控制在8mm之內。人工壓光收面應在初凝前完成，表面應無抹痕、平整、光滑。

（5）混凝土養護

養護水源主要采用儲水罐儲水，5t灑水車集中送水方式。

混凝土開倉澆筑前，必須對基面進行灑水濕潤，以避免入倉的混凝土中的水分被基面所吸收；人工收面壓光后，在混凝土初凝前，及時覆蓋塑料膜、工業毛氈并安排專人進行灑水濕潤，以防混凝土表面失水開裂；混凝土初凝后，及時采用噴霧器不間斷噴霧養護，養護天數不少于28d；高溫天氣澆筑的渠道混凝土采用噴涂養護劑結合覆蓋濕潤的土工毛氈保水養護方式；低溫時段澆筑的混凝土面宜采用一層塑料薄膜、雙層工業毛氈、一層草簾子及時覆蓋保溫養護；多風季節宜在混凝土初凝前安排專人進行灑水車噴淋保濕養護。

南水北調工程渠道混凝土不同溫度切縫時間控制表

（6）混凝土切縫

采用切縫機進行切縫施工。在邊坡切縫時，采用活動式專用切縫機軌道，便于切縫機行走。切縫機采用臺階形布置方式，切縫順序為：先橫縫，后縱縫。其中，橫縫切縫順序為：先切割通縫，再切割半縫；縱縫切割順序為：先切割坡面下部，后切割坡面上部縱縫，其中邊坡靠近渠底處的兩條縱縫須和橫縫同步進行切割，以免出現裂縫。

合適的切割時間應控制混凝土達到設計強度的25%～30%，即襯砌混凝土抗壓強度達到1～5MPa時進行，根據南水北調工程中的施工經驗，總結出不同溫度條件下合適的切割時間，見下表。一般混凝土澆筑完成后最遲在48h內應完成混凝土橫縫切割，在72h內完成混凝土縱縫切割。

（7）襯砌混凝土填縫處理

襯砌混凝土填縫處理包括：渠道襯砌混凝土聚硫密封膠填縫和閉孔泡沫板填縫兩項。聚硫密封膠由人工采用施膏槍進行壓力注膠方案，其施工要點為：人工用清縫機或森林滅火器清理縫內的浮塵和雜物，并保持縫內干燥。分別將雙組分聚硫密封膠按A∶B=10∶（1～1.2）倒入臺案上，充分攪拌均勻。c.注膠前在清理干凈的基面上均勻涂刷一層界面劑（底涂液），待界面劑完全固化后再進行注膠。采用“T”字形嵌填的施工方法，用施膏槍將聚硫密封膠注入縫內并用抹刀壓平。施工時，配置好的聚硫密封膠必須在2h內用完，否則會慢慢增稠而造成施工困難。施工結束后在沒有完全硫化時，應進行充分養護、覆蓋，并避免雨淋、曝曬，10d內不允許發生直接踩踏、過車及其他破壞性行為。

3、結語

綜上所述，渠道混凝土施工過程是整個南水北調工程中的一小部分，但能否做好這一部分的工作，卻實實在在的決定著整個南水北調工程能否更加順利的完成，因此，相關人員一定要將渠道混凝土施工中的注意事項銘記于心，并在實際施工過程中對其加以正確的、科學的應用，這樣才能保證我國南水北調工程的質量，以使其能夠更加長遠的為我國人民創造價值。

參考文獻：

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