渠道机械衬砌混凝土工法及质量控制

2014-08-15李德祥祁连县黑河流域保护工作站

河南水利与南水北调 2014年7期

关键词：压光渠坡渠底

□李德祥（祁连县黑河流域保护工作站）

□朱清帅 □段瑞瑞（南水北调中线建管局河南直管建管局）

渠道机械衬砌混凝土工法及质量控制

□李德祥（祁连县黑河流域保护工作站）

□朱清帅 □段瑞瑞（南水北调中线建管局河南直管建管局）

渠道混凝土衬砌采用机械衬砌和人工衬砌两种方式，采用渠道衬砌机施工主要控制要点包括混凝土拌和物、铺设厚度、布料振捣、表面平整度、渠底高程、混凝土养护、贯穿性裂缝等。文章通过对渠道衬砌一线施工经验的汇总分析，重点阐述了渠道混凝土机械衬砌的施工方法和质量控制要点注意事项。

渠道衬砌；施工方法；质量控制要点；注意事项

1 概述

南水北调中线干线工程是国内首次大范围采用渠道衬砌机进行渠坡、渠底混凝土施工的大型工程。南水北调中线干线工程渠道混凝土衬砌开工至今已经历数年，国务院南水北调办公室、中线干线建设管理局分别印发了相关的评定标准、导则、指南等。目前渠道衬砌施工广泛参照的是2010年初中线干线建设管理局印发的《南水北调中线干线工程渠道混凝土衬砌施工操作指南（试行）》。

2 渠坡机械衬砌混凝土

2.1 资源配置及工效

每个作业面配置衬砌设备1套，每班配置班组长1名、放料工人1名、衬砌机操作手1名、衬砌机辅助工人（分料）2名、抹光机操作手1名、抹光机辅助工人1名、坡肩振捣整平工人2名、坡脚齿槽振捣整平工人3名、人工收面工人8名（22m渠坡，根据渠坡长度可适当增减人员）、逆止阀安装工人1名、专职厚度检测工人1名、辅助小工2名、机械维修清理工人2名。

施工效率：布料振捣5～8m/h（不同的衬砌机布料速度有所差别）。每仓40m计算，从布料振捣到人工压光完成用时约8h。

2.2 施工方法

2.2.1 混凝土的拌和

浇筑仓位验收完成后，由施工单位提出浇筑申请，经监理工程师同意后签署开仓证。试验室检测砂石骨料的含水率等对设计配合比进行调整后开具施工配料单。混凝土拌和前，先将拌和设备用水浸润并排除干净，然后进行混凝土试拌，合格后，方能用于施工。

2.2.2 混凝土运输

混凝土运输应采用混凝土罐车，罐车的容量>6m3。每个衬砌作业面混凝土罐车配置数量，根据浇筑需求、拌和站的拌和能力、衬砌施工进度、运量、运距及路况等确定。

混凝土罐车装料前，应先对罐车内进行湿润，并将水全部清除后，方能用于运输。

2.2.3 混凝土布料振捣

混凝土浇筑前，应先对衬砌机、抹面机等校核、调试，确定其机架坡比是否满足设计要求，校核无误后，方能开始衬砌作业。

混凝土布料应先布齿槽，齿槽布料的范围宜超前2m或者一幅衬砌机布料宽度以上。

衬砌机的行走速度、留振时间和布料速度等应严格执行工艺试验确定的施工参数，做到不漏振、不欠振，达到混凝土深层振捣和表面提浆的效果，利于混凝土抹面和整平。

混凝土浇筑应连续，当衬砌机出现故障时，应立即通知拌和站停止生产，在故障排除时间内浇筑面上的混凝土尚未初凝，可继续衬砌。停机时间超过2h，应将衬砌机驶离工作面，及时清理仓内混凝土。故障出现后浇筑的混凝土需进行严格的质量检查，并清除分缝位置以外的浇筑物，为恢复衬砌作业做好准备。

坡肩、坡脚范围内0.50～1.00m部位、模板部位、每幅混凝土交叉部位应采用平板振动器或振捣棒辅助振捣。

2.2.4 混凝土抹面收光

混凝土布料振捣完成后，适时进行混凝土的抹面提浆作业。混凝土的磨盘自下向上进行抹面作业。磨盘的压痕约为磨盘直径的1/3。机械抹面遍数一般控制在2遍以内。

施工中应选用工作台车作为人工抹面平台。工作台车采用桁架焊接而成，可调节高度和坡比。抹面压光应由专人负责，并配备2m刮杠（靠尺）检测平整度，混凝土表面平整度应控制在8mm/2m。人工收面压光应在混凝土初凝前完成（但不宜过早），清除表面气泡，使混凝土表面平整、光滑、无抹痕。人工收面压光工具采用钢抹子，遍数控制在2遍以内，第1遍对混凝土进行初步找平，第2遍对混凝土进行压光处理。抹面施工时严禁洒水、撒水泥浆。

2.2.5 混凝土养护

渠坡混凝土主要采用喷洒养护剂，并采用一布一膜遮盖养护。

春夏秋季：混凝土初凝后，先喷洒养护剂，然后采用一布一膜进行遮盖养护（布在下，膜在上），而后每天洒水5～6次，以布湿透为宜，切忌洒水过多导致坡脚被浸泡。低温季节施工时，混凝土养护的主要任务是保温防冻。混凝土初凝后，先喷洒养护剂，然后采用一布一膜进行遮盖养护（膜在下，布在上），上面覆盖1～2层草帘或保温被，遮盖要严实，必要时搭设暖棚养护。

3 渠底机械衬砌混凝土

3.1 资源配置及工效

每个作业面配置衬砌设备1套，每班配置班组长1名、放料工人1名、衬砌机操作手1名、衬砌机辅助工人2名、抹光机操作手1名、抹光机辅助工人1名、渠底两侧盲区振捣工人2名、人工收面工人8名（渠底宽20m，可根据渠底宽度增减人员）、逆止阀安装和厚度检测工人1名、辅助工人2名、机械的维修清理辅工2人。

施工效率：6～10m/h。按每仓60m计算，从布料振捣到人工压光完成用时约8h。

3.2 施工方法

渠底机械衬砌与渠坡机械衬砌类似，不同点主要是混凝土的入仓方式和养护方式。渠底衬砌混凝土一般先经溜槽，然后由皮带输料，自行式滑动刮刀分料。渠底混凝土一般采用蓄水养护，低温季节采用覆盖薄膜、草苫保温养护。

4 质量控制要点

衬砌混凝土的主控项目有：入仓混凝土、混凝土布料振捣、养护、厚度、渠底高程、贯穿性裂缝、表面平整度，亦是衬砌混凝土的质量控制要点。

4.1 入仓混凝土

渠道衬砌混凝土拌和物控制的主要指标是坍落度、含气量、温度。渠坡衬砌混凝土对坍落度要求较高，应根据不同的衬砌机选择合适的坍落度。混凝土坍落度在气温较高季节宜取上限，气温较低季节宜取下限。掺加引气剂的混凝土拌和时间不宜<90s，否则混凝土出机口的坍落度和含气量值不能真实反映混凝土的性能，甚至可能出现混凝土出机口坍落度、含气量小于入仓口坍落度、含气量的现象。

4.2 混凝土布料振捣

渠坡机械衬砌混凝土浇筑必须保证混凝土的供应充足，连续浇筑。复合土工膜为柔性材料，自身有延展性，布料过程中，复合土工膜由松弛到紧绷，再到轻微的拉伸延展，若不能连续浇筑，会扰动仓位内已初凝的混凝土，进而增大裂缝产生的可能性。渠坡机械衬砌仓位的逆止阀宜在浇筑过程中安装，是为了避免土工膜拉伸后导致已安装的逆止阀位置错动。