渠道衬砌切缝技术在水利工程中的应用

2018-03-25董智杰

水科学与工程技术 2018年6期

董智杰

（河北省水利工程局，石家庄 050023）

1 工程施工技术特点

切缝施工技术在公路、桥梁、水利工程中常见于锯片式切缝机进行作业。水利工程渠道衬砌施工分缝、切缝是重要的防治裂缝的施工工艺，在水利工程渠道衬砌混凝土作业中大量应用。目前国内主流的施工技术仍然以人工手扶锯片式切缝机作业。特别是大型渠道混凝土衬砌施工中受长距离、斜坡面施工条件的制约，人工虽然切缝成本高但目前仍被广泛采用，而自动切缝技术相对应用较少。本文对自动切缝技术应用进行论述。

2 切缝机具的选择、配重

由于大型渠道混凝土衬砌施工作业多在1∶2或更陡的坡面上进行切缝施工，且自动行走，能使其平稳地行驶在坡面上，配重调整过重过轻、配重的位置都是影响实际应用的主要因素，所以机具的配重尤为重要。

汽柴油切缝机多用于渠道衬砌施工，配重后尽量使重心偏向坡顶一侧10cm，因汽柴油切缝机震动较大，重心较高，偏绑配重块可使在斜坡上原本偏向渠底的重心向渠顶一侧偏。配重材料可选择废置的混凝土试块绑挂在切缝机单侧为宜。切缝机重量越轻，重心越好调整，在柴汽油动力中汽油切缝机因轻便优先选择，如DC-500E型汽油切缝机即可满足10cm深度要求的切缝施工。

电动切缝机重心低、体积小，配重块简单安置在靠近坡顶一侧即可，供电条件便利的情况下电动切缝机成本会更低。

3 临时轨道的制作与安装

分析很多切缝外观不合格的原因，大多是由轨道安装精度不够而产生的。因此轨道安装要严格按照测量放样所弹出墨线位置进行安装。在安装临时轨道施工过程中，临时轨道要根据切缝机具的尺寸进行加工，若选用汽油切缝机，轨道以4～5m一节为宜，应满足切缝设备平滑在其上行走。轨道用的工字钢必须选用强度足够、未变形的钢材，钢材表面宜涂刷油膏润滑，以利于机具行驶。若工程规模大、切缝厚度大，也可采用体积重量更大的柴油切缝机，行驶不稳定时轨道使用更大一号的槽钢制作。

4 切缝

切缝要随时复核是否满足设计要求，包括进刀深度、切割方向、刀片与机身中心是否在同一条直线上，切缝过程中在WQF-500汽油切缝机作业的情况下，行进时每小时速度把控在47～59m为宜（不考虑辅助作业等待时）。切缝锯片选用优质合金锯片，以市面上A品牌合金锯片和B品牌普通锯片同样切割缝深60～80mm的渠道衬砌板为例，A为450元一片，可切割600m，B品牌锯片200元一片，可切割200m。优质合金锯片有更好的经济效益。

5 应用实例

5.1 机具设计与临时轨道的制作、安装

5.1.1 切缝机具的配重

由于衬砌施工是在陡于1∶2的坡面上进行切缝，且自动行走，应在机具的坡顶一侧进行配重，且配重部位靠近机具中下部位。配重块还应注意与切缝机链接牢固，因采用绑扎链接容易使整个机具抖动并引起刀片不稳定，从而影响切缝均匀度，所以尽量采用焊接等硬连接方式。

5.1.2 临时轨道

为了满足机具行走的效率和安全之间的平衡，临时轨道根据切缝机具的尺寸进行加工，滑轮组小于轨道的宽度4mm，轮组采用齿轮塑料材质（POM）。

5.1.3 轨道安装

轨道安装时要严格按照测量放样所弹出墨线位置安装，且要及时进行校核，以便准确控制轨道高程符合切缝设计要求，每节临时轨道安装的高程要严格控制，确保轨道高质量完成。

5.2 卷扬机牵引自动切缝施工流程

5.2.1 测量放线

按照设计图纸在规定高程位置弹墨线。

5.2.2 安装临时轨道

由于切缝机在衬砌坡面上是倾斜形式，坡面比缓于1∶2为宜，坡比陡于1∶2切割机无法依靠自身稳定行驶时，不建议采用此项技术，安装临时轨道按照测量放线安装。

5.2.3 安装牵引电动机及切割机

将牵引电动机固定在切割机行进线路前方的任何地方（渠坡、渠底、施工路）上，通过滑轮连接于切割机，切割机车轮放置于临时轨道凹槽中。对于坡长较长的渠道在渠坡上布设卷扬机，其他情况下尽量选择在渠顶或施工路边布设卷扬机，卷扬机可安置在三轮车上方便行走，柴油三轮车经过简易改装可直接用作发电机使用，更为方便施工。三轮车可加装固定支撑腿防止车辆溜滑。卷扬机拉线顺水流方向长度不短于50m，否则斜向拉力将影响施工质量。

5.2.4 切缝

切缝前再次进行校准，调整锯片至设计切缝深度开始切缝，电动机牵引切缝机在临时轨道上行进作业，过程中无需人工牵引、手扶，切缝速度不宜过快，速度在50～80m/h时锯片损耗最经济。速度太快时，质量和轨道铺设的效率将不容易把控，锯片也会出现过度、过快磨损。

5.2.5 检查切缝深度

在切缝过程中还需要加强检查切缝深度及宽度，伸缩缝底部应平坦，宽度均匀一致，对深度未能达到设计要求时应通过微调切缝机进行处理。若微调切缝机不能实现，取人工手持切缝锯补切即可。

5.2.6 退场

切缝工序完成后，检查满足设计要求进行机械设备退场。若选择柴油三轮车卷扬机和切缝机可一趟装车拉走至下一施工区域。随着卷扬机的位置方向调整还可帮助切缝机从渠坡拉至渠顶，减少了人工向上搬运的各项弊端和安全问题。