南水北調渠道襯砌關鍵點施工方法及質量控制

陳希明 （安徽水利開發有限公司，安徽 蚌埠 233000）

0 前言

南水北調工程分為東、中、西三條線路。南水北調中線工程，從河南省南陽市淅川縣境內的丹江口水庫引水，經河南方城埡口，通過隧道穿過黃河，沿渠北上，自流到北京團城湖。渠道整形土方工程類別大體分為全挖段、半挖半填段和全填段，受土質影響，部分段落采用水泥改性土換填及“金包銀”施工。由于全填段高邊坡、全挖段深基坑段落的存在，其難度是顯而易見的，主要體現在渠道高填方段土方的填筑和渠坡混凝土的襯砌方面。因受混凝土原材、配合比及施工工藝要求，其中最大的施工難點之一就是對渠道混凝土的襯砌的質量控制。

1 南水北調工程渠道整形施工

1.1 渠道的削坡

首先測量人員使用同一測量控制系統對削坡機、布料機進行定位。在鋪設軌道前，先放置控制樁，進而固定渠底和渠頂軌道位置。渠道削坡機削坡前，用挖掘機先對坡面進行粗削。待渠道開挖成型后，測放出坡肩線和坡腳線，測量人員通過儀器指揮挖掘機粗削。為保證削出的坡面平整，將挖掘機的斗齒通過焊結鋼板改造為平板狀。粗削坡宜自上而下進行，將削坡土刮至渠底，并運至指定地點。削坡機按使用說明在已基本成型的渠道內安裝調試完畢后，用測量儀器控制，將削坡機的機架調整至與設計坡比平行，根據預留保護層厚度確定每次進刀深度和削坡次數。利用測量儀器校核坡面高程，根據校核結果調整削坡進刀深度，確保削坡質量滿足設計要求。施工過程中要經常觀測削過的坡面是否在要求范圍內，以便及時矯正削坡機。削坡土要及時清理，以防埋過軌道而影響后續作業。

對渠肩進行修整，以渠肩線控制樁向外延伸35cm處為渠肩平臺，通過相鄰控制樁掛線，現場施工員用水準儀精確控制渠肩高程，人工對渠肩平臺進行清理。

1.2 開挖溝槽、安裝排水系統

對齒槽、排水板溝槽開挖時，先開挖直線排水板溝槽，然后開挖坡腳齒槽。人工挖齒槽時，應保持坡面平整，并將清理后的土料及時運到渠底，然后集中運出工作面。待溝槽驗收合格后，人工安裝排水板，保證排水板平整、順直，與坡面保持同一坡面，符合設計要求，排水板焊接必須平整、無裂縫，架空處應填實。坡腳齒槽底部攤鋪粗砂墊層并夯實。

1.3 砂礫填充

砂礫料的質量要符合設計要求，在渠底砂墊層鋪設前先準確測定砂的含水率。在齒槽內先鋪設砂至透水軟管處，然后布設透水軟管，待軟管布設好后分兩層鋪砂，在填充砂礫料時，要分段填充，每一段都要保證砂礫料填充的平整和密實，保證填充的砂礫料達到工程的設計要求。控制砂墊層的虛鋪厚度，砂墊層鋪設時，采用進占法施工，平地機整平，壓路機壓實，以保證砂墊層的壓實度。

1.4 保溫板的鋪設

保溫板使用的是聚苯乙烯保溫板，保溫板的材質、厚度等指標都要檢測合格，施工按照設計圖紙要求進行鋪設，不能有明顯的變形、破損，外表也不能有油污。保溫板要緊貼渠床，平整牢固，在接縫處嚴禁有縫隙，鋪完保溫板后立即進行固定，避免開裂。

2 南水北調工程渠道混凝土襯砌施工

2.1 立設模板

底部齒槽開挖時即將立模位置挖至立模高度，上、下部模板支撐要有一定的強度和剛度。閉孔泡沫板按設計規格型號從廠家專門定制，避免裁剪。

2.2 澆筑混凝土

對混凝土施工配合比要通過試配確定，混凝土拌合料要以滿足襯砌機施工為宜。運至施工現場入倉塌落度要控制在適宜范圍。通過試驗段施工從而確定振搗時間、襯砌機行走速度等參數。渠坡襯砌的頂部出現缺料、漏振時，應及時人工補料，并采用平板振搗器輔助振搗。坡腳、坡肩和周邊的施工要專人負責。采用人工輔助布料，用手提式平板振動器進行振搗。坡腳處要分兩次布料、振搗。平板振搗器振搗模板周邊時，不宜過快。對坡肩及坡腳的折線部分，應用靠尺定型，以使折角整齊，外形美觀。對已經拆模的混凝土要注意成品的保護，防止邊角破壞。

2.3 養護混凝土

混凝土澆筑成型，初凝后先用塑料薄膜進行及時覆蓋，以防表面水份散失形成表面裂紋，切縫后用專用養護膜覆蓋。當出現低溫或負溫天氣時，宜采取保溫措施養護。

2.4 面板切縫

混凝土澆筑后掌握好切縫時間，切縫深度滿足規范要求。在縱縫和橫縫的切割中應注意觀查水路是否暢通，以免切割片受熱變形；并適當調整刀片入縫深度，避免傷到土工膜。

2.5 填膠嵌縫

待混凝土強度達到設計要求之后，在切割的縫內填聚乙烯閉孔泡沫板，接近混凝土面2cm處填聚硫密封膠。

3 渠道襯砌施工質量控制

3.1 原材料及設備的質量控制

南水北調工程具有獨立編制的行業技術規范、材料的合格要求及驗收標準。在施工時，所選用的材料必須是質量最有保證的，而且還要經檢測機構檢驗合格，通過審批后方可使用。優質的原材料很重要，精密的設備同樣至關重要。由于現代科技的進步，很多智能化機械代替了傳統的施工機具。但是，這些現代專業設備要有專門的管理人員對其進行養護，避免長期使用而導致儀器的不精確，由此引起工程的施工質量問題。除了定期對機械進行維修養護以外，現場施工人員還要按照嚴格的操作流程書進行規范操作，盡量避免因操作不當造成的質量隱患。要讓各種因素都處于最好的狀態，確保工程的質量。

3.2 施工工藝的質量控制

南水北調工程渠道襯砌所需要的工序非常復雜，需要詳細、系統的規劃。施工過程中每一道工序也都是緊密相連的，要保證工程的整體質量，就要有效控制每一道工序以及工序間交接的質量。找出每道工序之間最合適的鏈接方法并建立控制點。每道工序的薄弱環節都要認真把控，控制每一個有可能出問題的不利因素，從根源消除質量隱患。

嚴格控制渠道填筑壓實度，對于混凝土塌落度控制在8cm～10cm,混凝土中砂礫盡量控制在33mm～35mm。渠道削坡的質量控制直接關系到渠道襯砌的質量，因此一定要確保設計坡度和表面平整度。

聚苯乙烯保溫板可以防止襯砌混凝土不被凍壞，在鋪之前一定要進行檢查，確保其無破損、不缺邊角、干凈。在鋪設時要使其與基面沒有縫隙、沒有翹角。也可以適當采用摩擦法使兩者接觸面粗糙而增大摩擦不容易滑動。

在襯砌混凝土之前，為了保障工程的質量，要對襯砌混凝土的技術水平進行檢驗。要先選取一段大于100m的施工段進行試驗，以確定混凝土的最佳坍塌度、襯砌機的最佳功效、最適合襯砌的天氣條件等參數，并同時做好數據采集工作。渠道襯砌機盡可能選擇偏重些的，這樣可以更好的控制渠道坡面的平整度且防止坡面開裂。混凝土產生裂縫后將會導致一系列的危害，觀感質量、經濟損失；尤其嚴重影響整個渠道的安全。

在襯砌機行走時施工人員要時刻盯著料倉，防止漏放、漏振混凝土。在混凝土澆灌完成后，還要進一步整修，在混凝土第一次凝固前，進行振搗引出氣泡等工作。使混凝土的表面光滑平整，沒有痕跡。

4 結語

南水北調中線工程的全程渠道都需要襯砌，由于距離過長跨越多個省市，氣候、地質、地形差別甚大，又有諸多不確定因素會產生。這需要設計人員和施工管理人員提前做好全面的應對措施，避免施工過程中出現緊急情況時無法有效應對。同時要建立全面的質量保證體系，安排好各級管理人員，確保工程的整體質量合格，避免并盡力除去影響質量的不利因素。施工的機械設備也要提前做好檢測，避免因為機械的不良而導致工程質量的不合格。我國南水北調工程是一項跨領域的宏偉工程，南水北調工程的興建對華北的經濟環境、生態環境以及社會環境都將帶來巨大的改善，并帶動全國經濟和社會的持續發展與穩定。