南水北调渠道混凝土衬砌施工经验

□程相洗 □何宁杰 □王会娜（河南水利建筑工程有限公司）

南水北调工程是实现我国水资源优化配置的重要基础设施，是迄今为止世界上最大的跨流域调水工程。由于近几年华北地区连续干旱，北京市供水资源十分紧缺。因此，国家决定结合南水北调中线工程建设，将石家庄以北段中线总干渠列为应急供水工程项目并先期实施，以缓解北京市供水紧缺的状况。能否保证渠道衬砌质量，解决好施工的细部问题往往成为能否完成应急供水任务的关键性因素。

一、渠道质量控制要点

根据地质条件渠道开挖的大部分为黄土。渠道的边坡采用反铲挖掘机带刮板粗削预留的保护层，削坡至最后10cm厚时人工再精削。2m挂一横线，从上往下顺线削坡，削坡完毕后，用3m靠尺检测，不平度误差控制在1cm之内，超查部位需用细料找平。

二、保证密实不滑动要注意的关键点

进出口渠道全段铺设聚苯乙烯保温板。按照设计图纸要求进行分块，错缝铺设保温板，长边顺水流方向，铺设从渠底高程往上6.1m。

为保证保温板与渠坡、渠底基础面贴合紧密，采用15cm长的竹签或小木楔把保温板钉牢。每块保温板上布置12个竹签，每长边上布置4个，每短边中间布置1个，板中间2个。内坡脚齿槽外侧没有保温板，坡脚保温板削成坡口。保温板下部渠基用细粒壤土或细砂找平，板和渠基之间不能留空隙。

三、土工膜铺设的施工方法和过程

依据设计图纸，渠道局部衬砌混凝土板底部铺设一层复合土工膜防渗层。复合土工膜铺设全部由人工完成，采用幅宽≥5m的宽幅土工膜。为便于接缝，土工膜采用垂直于水流方向铺设，接缝宽度为10cm，上游边压下游边。现场采用热熔法拼接土工膜，拼接前先进行现场生产试验，确定焊接温度、速度及其它工艺参数，防止发生漏焊、烫伤和折皱等缺陷。在斜坡上搭接时，应将高处的膜搭接在低处的膜面上。土工合成材料顶部应锚固于封顶板的混凝土中，并压在路缘石下土层中，以形成整体防渗。

四、渠坡衬砌采用的混凝土质量控制

（一）混凝土坍落度：混凝土运至浇筑现场后进行坍落度检测记录，浇筑混凝土坍落度先控制在4～8cm，根据入仓及振捣抹面情况适当调整，确定最终坍落度。同时考虑施工时间段及天气情况影响。

（二）平整度：抹光机抹光后进行表面平整度检测，不到位处人工收面抹平。人工抹面压光过程中用2m靠尺随时检测混凝土表面的平整度，混凝土表面平整度控制在5mm/2m以内之后，保证混凝土表面平整、光滑、无抹痕迹。

（三）密实度：滑模移动到位后进行溜槽下料，人工均匀摊铺混凝土料，然后用30型插入式振捣器进行振捣。

（四）厚度：采取钻取岩芯法，检测其衬砌厚度。

（五）结合段渠道衬砌断面大、混凝土厚度较薄的特点，混凝土浇筑采用PMCQ650型渠道混凝土衬砌机，安装调试时上下安装轨道以便移动衬砌机，调整上下支撑架保证衬砌厚度均匀并且达到设计厚度，为了保证混凝土密实度，对衬砌机振捣系统进行了改造，增加了4个振捣棒，确保了混凝土密实度。混凝土由拌和站集中拌制，运输采用8m3罐车，混凝土运至浇筑现场后，由布料输料皮带传送经下料小车进行均匀布料，每次布料宽度约50cm，在混凝土布料约1m左右时，启动混凝土浇筑小车，由小车的铺料装置、振捣装置和压面装置开始进行混凝土料的摊铺、振捣和整平，整个浇筑过程中由浇筑机上的上、下小车同步完成。浇筑机行进方向平行于渠道轴线，利用分别铺设在渠底和坡上的轻型轨道作为浇筑机的行走轨道，轨道随浇筑机的前进速度提前进行铺设，由测量队采用全站仪控制轨道的平直度。抹面压光控制在混凝土浇筑后1h左右开始，采用两台电动磨光机进行抹面压光，前后2遍。在混凝土摸面完成12～18h后，即对混凝土进行养护。首先用塑料薄膜覆盖保湿养护。覆盖3d后改用土工布或草帘覆盖洒水养护。密切监测混凝土面水分蒸发情况，随时洒水补充混凝土表面的水分，使混凝土表面一直保持湿润状态，养护时间28d。混凝土养护设专人负责，并作好养护记录。

五、割缝

渠坡纵缝采用混凝土切缝机切缝，半缝宽1cm，通缝宽2cm。切缝时间在混凝土抗压强度为1～5MPa时进行，先用墨斗在需要切缝的位置弹上墨线，切缝机沿墨线切割。在切缝过程中严格控制切缝的深度，不能超出或浅于设计深度。

六、涂胶

切缝和通缝顶部以下2cm填充聚硫密封胶。

（一）聚硫密封胶采用枪注。

（二）填充前用风枪将缝内的灰尘、混凝土余渣等清洗干净，并使缝面保持干燥。对于缝面两侧的非密封区，涂胶前粘贴胶带纸，预贴的胶带纸在涂胶整形完毕后除去。

（三）装枪时按照操作规程施工，严禁胶体内混杂气泡。填充要饱满，用刮刀压紧刮平。配制好的胶体在规定的时间内使用，剩余的胶体不得在下次施工中使用。

（四）施工完毕后在胶体干燥和固化期间，派专人进行保护，避免人为践踏和防止雨水等侵入缝内。

首先用毛刷在伸缩缝两侧均匀地刷涂一层底涂料，20～30min后用刮刀或手向涂胶面上涂3～5mm密封胶，并反复挤压，使密封胶与被粘结界面更好地浸润。然后再用注胶枪向伸缩缝中注胶，注胶过程要保证胶料全部压入并压实，保证涂胶深度。

七、冻融、冻胀、表面裂缝的情况和处理措施及效果

（一）表面裂缝的情况。渠道段混凝土衬砌完成后经过第一个冻融期后对渠道混凝土进行检查，发现渠道混凝土部分浇筑块存在不同程度的裂缝，裂缝呈横向、纵向、斜向、不连续、不对称分布，最长7m，最短4m，裂缝最宽为0.2mm。

（二）处理措施及效果：处理工艺：清理基面→料浆制备→涂刷→养护。施工用具：钢丝刷、锤子、抹子、水桶、台秤、搅拌桶、搅拌器、吹风机、毛刷、喷雾器。基面清理：用吹风机吹去混凝土裂缝表面上的浮尘，混凝土裂缝表面用钢丝刷、磨砂机打磨粗糙。基面清理完毕后，用水把基面冲洗干净，并使水分充分渗透基面。料浆制备：配合比(体积比)：水泥基渗透结晶型防水材料(干粉)：水=5：2。先将干粉加入桶中，再加水，机械搅拌3min。搅拌充分、均匀，无干粉、结团等现象。(搅拌开始时感觉较稠，不可加水，加强搅拌后浆料会产生剪切变稀)在使用过程中，不时搅拌，但不得二次加水。每次配置成的料浆在30min使用完毕。根据每条缝的长度和宽度(每条缝两侧各加10cm)确定涂刷面积，按照每平米水泥基渗透结晶型防水材料(干粉)用量约为1kg进行料浆配置。涂刷方法：采用半硬的鬃毛刷或者尼龙刷将料浆用圆形涂刷方式直接在裂缝表面涂刷，不漏刷。涂刷范围：裂缝两侧各10cm。涂刷遍数：一遍，涂刷厚度：1mm。养护：待表面涂层凝结达到足够硬时，立即进行养护。养护方式：喷雾器喷洒水雾，每天3次，并覆盖潮湿的麻布。天气炎热干燥时，增加喷洒水雾的次数。严禁采用塑料薄膜等不透气的材料直接覆盖，严禁采用污水、压力水养护，也不得用水浸泡养护。