渠道有模混凝土无缝跳仓法施工技术在灌区改造中的应用

李高文　陈　猛

（湖南省水利水电施工管理局　长沙市　410007）

渠道有模混凝土无缝跳仓法施工技术在灌区改造中的应用

李高文陈猛

（湖南省水利水电施工管理局长沙市410007）

文章简述了有模无缝跳仓法施工技术原理、适用范围、实施步骤与要点以及对材料、机械、人工的要求，该技术在湖南省大型灌区已经逐步推广，从实施的效果来看，渠道混凝土的防渗效果很好，实际施工中，方法简单可行，容易掌握操作，技术日臻成熟，具备在灌区施工中全面推广的条件。

灌区渠道有模混凝土无缝跳仓法应用

在湖南省乃至全国的灌区渠道混凝土防渗衬砌工程施工过程中，普遍采用的是浇筑混凝土底层加砂浆抹面层，同时设置沥青杉板伸缩缝的方法施工。采用底层加面层的方法是为了克服渠道斜面无法立模，同时又能保证混凝土表面光滑。设置伸缩缝是为了防止由于混凝土不均匀沉降或温度变化而导致混凝土破坏。但从湖南省灌区历年采用该种方法浇筑的混凝土效果来看，在运行一段时间后，发现混凝土表面龟裂现象明显，伸缩缝处容易破损，伸缩缝填充材料一旦老化，容易生长杂草、灌木，杂草、灌木根系对混凝土形成破坏，从而在伸缩缝处形成新的渗漏通道，有的甚至日积月累导致渠道外坡渗透破坏，渠堤垮塌，达不到防渗衬砌改造效果。同时设置伸缩缝施工工艺较复杂，造价较高，难以保证施工质量，伸缩缝往往成为渠道混凝土施工质量的瓶颈。

1　有模无缝跳仓法施工技术原理

有模无缝跳仓法施工技术包括三个方面：有模、无缝、跳仓。有模指在混凝土浇筑施工中，混凝土板块边界不再设置伸缩缝板，而是按设计厚度、长度制作相应高度和长度的钢制边模，设置钢模既是为了保证形成规格的混凝土浇筑仓面，同时也是在混凝土振捣过程中作为振捣梁的支撑；无缝就是在混凝土板块之间不再设置伸缩缝，设置伸缩缝的目的是为了防止混凝土板块因为温度过高膨胀挤压而胀裂。但从工程实际实施情况来看，渠道混凝土面板所产生的裂缝主要是由于变形（温度、收缩、不均匀沉降）引起的，这种裂缝起因是结构首先要求变形，当变形得不到满足时才引起应力，而且应力与结构的刚度大小有关。只有当应力超过一定数值时才产生裂缝，之后变形得到满足或部分满足，同时刚度下降，应力就会发生松弛。调查结果显示，南方地区属于变形原因引起的裂缝占90%以上，其中又以收缩裂缝占主要部分。这是因为渠道面板混凝土表面积尺寸相对较大，散热很快，并且南方地区相对于北方地区的温差小得多，所以受温度应力而产生裂缝的影响相对较小，温度应力产生的裂缝主要发生在沿渠道边线的弧顶部位，因此不设置伸缩缝，采取减少混凝土板块面积完全能够避免温度裂缝的发生；跳仓，是充分利用混凝土凝固时间这个周期，确保施工不间断进行。同时也是在已浇筑混凝土散热充分、达到一定强度，混凝土性能较稳定时再浇筑中间板块，有利于减少有害裂缝的发生。

2　有模无缝跳仓法施工技术适用范围

该施工技术主要适用于灌区渠道梯形断面的混凝土防渗衬砌，渠道边坡坡比一般不陡于1∶1，最陡不能超过1∶0.8，坡比太陡，混凝土在浇筑过程中不能保持稳定。渠道坡面长度不受限制，但也不能太长，一般最长控制在12 m之内。每个混凝土板块的间距一般控制在（2～2.5）m之间。

3　有模无缝跳仓法施工技术实施步骤与要点

有模无缝跳仓法施工技术实施步骤为：测量放线—→渠道整形—→装模—→混凝土入仓—→平整振捣—→抹光—→拆模—→养护。

每个步骤都有其施工要点，测量放线主要是根椐设计提供数据控制纵向坡比和横断面的坡面整形，重点是控制两侧坡顶和坡脚四条轮廓线，做到直成线，弯成弧，线条平滑顺畅，不出现大的突变。测量数据宜较密分布，一般保证（15～20）m有测量点位，要求点位设置在不易破坏或移动的位置，以便作业班组挂线施工。

渠道整形要求按设计坡比进行，有老混凝土的必须先拆除老混凝土，设计有压顶混凝土平台则要求压顶平台一次性开挖成形，整形后的坡面要求平整、密实，无松散杂土和杂物。

装模要求按设计间距进行，钢模应紧扣在坡面上，对影响钢模平整的土块进行及时清除，钢模两边支撑应保证牢固，避免在振捣过程中出现跑模现象。同一横断面在装模时应尽量保证工作缝设置在一条线上，在渠道转弯处装模时，内弧模应上口宽于间距，下口窄于间距；外弧模应上口窄于间距，下口宽于间距。装模前一般在工作缝处铺设土工膜防渗，两侧坡面与底板的土工膜在铺设时要有（10～15）cm的搭接，以确保工作缝止水。

混凝土入仓要求尽量直接入仓，钢模两侧应人工反铲铺筑，土工膜应确保铺在混凝土下部。

平整振捣混凝土应保证坡面上半部混凝土略高于钢模（1～1.5）cm，下半部略低于钢模（1～1.5）cm。振捣梁从上往下振捣，振捣梁行进速度控制在2 m/min以内，在振捣过程中，遇到混凝土过低或粗骨料较集中的仓面，应人工及时加铲混凝土浆铺填，振捣应达到混凝土表面冒出细浆为宜。

抹光应分两次进行：第一次为初抹，在振捣后即可进行抹面，用木泥抹配合钢泥抹进行，有模无缝跳仓法施工技术原则为原浆抹面，即利用振捣后的混凝土原浆进行抹面，如遇到粗骨料较多又确无法压服时，可极少量地用砂浆进行覆盖抹光。在第一次抹面后（30～40）min左右，混凝土还没有初凝前进行第二次抹光，用钢泥抹抹光，此次抹面应仔细进行，做到平整光滑，因为抹面后混凝土表面已成型。

拆模要求在混凝土终凝后24 h进行，如气温较高，混凝土强度增长较快，一般在半天后即可拆模，拆模不能破坏混凝土棱角，如强度不够则暂时不能拆模。

养护要求在混凝土终凝后进行，气温低时1天养护两次为宜，气温在30°以上则要求（2～3）h养护一次为宜。养护时间一般在7天以上。

4　有模无缝跳仓法施工技术对材料、机械、人工的要求

混凝土材料包括水泥、砂、碎（卵）石、水等，水泥一般为普通硅酸盐水泥，强度等级为32.5级；砂一般选质地坚硬、级配良好的中砂，含泥量不大于3%；碎石一般选自然连续级配的机制碎石，含泥量不大于1%，针片状颗粒含量不大于15%，如项目所在地碎石购买比较困难，也可选取天然的河卵石作为粗骨料，同样含泥量不大于1%，针片状颗粒含量不大于15%，碎石和卵石的最大粒径一般不能超过40 mm，粗骨料粒径过大增加施工难度，影响混凝土的外观质量；水要求干净、清洁，不含杂物。混凝土配合比根椐设计强度等级选取，但按定额选取的理论配合比需在工地进行试拌，一般来说，理论配合比中，砂的用量偏少，碎（卵）石的用量偏大，在实际施工过程中，为确保在振捣时混凝土表面冒浆充分，配合比中砂的含量需适当增大，碎（卵）石的含量适当减少。

施工机械一般包括混凝土拌和、运输、振捣等机具，根椐以往的施工经验，结合灌区渠道线长的特点，大规模的机械化操作不适用于灌区施工，一般采用分段施工的方法，（500～800）m渠段为一个施工段，拌和机械选用0.4 m3滚筒式搅拌机，运输机械一般选用农用车或拖拉机运输，振捣机械采用振捣杆梁，杆梁的宽度根椐混凝土板的宽度确定，一般在混凝土板的宽度上加20 cm为宜。

人工的要求不是很高，在装模、抹面的环节需要泥工数量较多，一个20人的作业面，需要泥工的数量应在30%以上，这样才能确保混凝土整体的线型以及混凝土面板的光滑、平整度，其余70%为一般普工即可。

5　结语

经逐步推广，最先在双牌灌区应用，近两年来逐步在欧阳海、酒埠江等大型灌区推广应用，从实施的效果来看，取消伸缩缝的设置，在工作缝下铺设土工膜的止水措施，渠道混凝土的防渗效果很好，同时原浆抹面也控制了混凝土表面冻裂、脱壳的现象出现，渠道混凝土没有出现因温度变化而引起胀裂的现象，在实际施工中，方法简单可行，容易掌握操作，该施工技术日臻成熟，具备在灌区施工中全面推广的条件。

[1]申志高，罗忠保.渠道混凝土防渗无缝施工技术在双牌灌区的应用[J].湖南水利水电，2009,（1）：17-18.

有模无缝跳仓法施工技术在湖南省大型灌区已

李高文（1974-），男，大学本科，水工建筑工程师，从事工程管理工作；陈猛（1976-），男，大学本科，工程师，从事工程管理工作。

（2016-02-25）