机械化衬砌施工工艺论文

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1项目简介

南水北调SG11标渠道全长12.107km，渠道横断面为梯形断面，底宽22m，内边坡坡比为1∶2及1∶2.75两种。全断面采用C20F150W6现浇混凝土衬砌，渠底衬砌厚度8cm，渠坡衬砌厚度10cm。沿轴线方向每8m设一道伸缩缝，伸缩缝之间及渠道纵向按间距4m的原则布置矩形半缝，缝宽均为1cm。分缝上部临水侧采用聚硫密封胶封闭，深2cm，下部填充聚乙烯闭孔泡沫板。针对工程特点结合项目工期要求及质量要求，本标段渠道边坡采用人工配合机械削坡，混凝土采用衬砌机衬砌的施工方案，实现了大断面渠道施工机械化、流程化，确保了工期，施工质量满足设计及规范要求，取得了较好的效果。

2施工工艺流程

2.1基面修整

渠坡采用带挂板的液压反铲粗削，精度控制在5cm左右。然后由测量人员精确放样，按照4m×4m的方格网挂线，人工精修。对于雨淋沟槽和局部坍坡及时进行修补，补坡前将坡面清理成锯齿形，并根据深度不同，分别采用土料夯实或水泥土补填等施工措施；雨季施工期间，对削坡成型后的坡面用彩条布或塑料膜覆盖，以防雨淋。渠底主要采用推土机或平地机进行整平，振动平碾碾压4遍，渠坡坡脚两侧采用手扶式振动碾碾压密实。

2.2铺设保温板

保温板采用密齿手锯切割。铺设时建基面应平整、干燥、无凹凸面，从渠底向渠坡铺设，板与板之间错缝搭接，并保证紧密结合。采用木楔（2.5cm×2.5cm×15cm）固定牢固。施工时应注意保温板按不同规格分类存放，并按施工详图中厚度进行铺设，严禁不同厚度的板混铺。

2.3复合土工膜铺设

2.3.1土工膜铺设程序

复合土工膜铺设→底层土工布缝合→焊接→检测→修补→复检→上层土工布缝合→验收→下一循环。

2.3.2土工膜铺设、焊接

复合土工膜采用土工膜专用焊机焊接，焊接时上游边压下游边。多块土工膜连接时，接头错开100cm以上。接头采用双缝焊接，焊接宽度2×10mm，搭接宽度不小于10cm。复合土工膜应压平贴紧，平顺，松紧适度，不得绷拉过紧及避免架空。当天铺设的复合土工膜应在当天全部拼接完成。对所有的土工膜焊缝严格按照设计要求逐条进行充气检验，将待测段两段封死，插入气针，充气至0.15MPa～0.2MPa，保持1min～5min，压力无明显下降即为合格，否则应及时检查、补焊。土工布采用手提缝包机缝合，缝合时针距控制在6mm左右。土缝合强度不低于母材的70%。

2.4衬砌混凝土施工

2.4.1浇筑顺序渠道混凝土衬砌按结构分缝分段施工，浇筑顺序为先边坡，后底板。

2.4.2衬砌机安装、就位

渠道混凝土采用专用衬砌机施工。衬砌机在工厂生产，分段运输进场，在施工现场拼装。衬砌机轨道安装精度是控制混凝土厚度、外形尺寸的关键，由测量人员按照设备说明书对轨道轴线精确放样，并严格控制轨道高程。轨道铺设完成后用铆钉固定牢固。遇桥梁等部位需转场时，根据设备自重及场地条件选用2台汽车吊整体吊装，平板拖车运输。

2.4.3侧模安装

采用槽钢作为渠道混凝土衬砌侧模，侧模背侧焊钢筋支架，支架上压沙袋固定。加固侧模时应避免损坏土工膜。

2.4.4混凝土浇筑

混凝土在拌合站集中拌制，搅拌运输车运输，混凝土运输到浇筑仓面后，卸料至集料箱后，经由衬砌机皮带输送至各受料仓。入仓混凝土坍落度一般控制在5cm～7cm左右。布料顺序为从坡脚到渠顶，沿衬砌机前进方向进行。混凝土各受料仓均放满适量的混凝土料后，开启振动棒，同时开启衬砌机使其向前行驶。在平仓振捣过程中，对于混凝土面板出现露石、蜂窝、麻面现象，采取人工辅助振捣的方式，避免漏振。衬砌机行走过程中，出现局部欠料或露石现象时，应及时人工补料、填补混凝土重新人工辅助振捣，当出现壅料时，应及时进行人工整平。

2.4.5提浆、抹光

混凝土浇筑、振捣完毕后，及时采用专用抹光提浆机进行初步抹光、提浆，采取自下而上的顺序，初步抹光结束后，在混凝土初凝前完成最后一次人工压光收面。

2.4.6混凝土养护

浇筑完毕后及时覆盖土工毛毡并安排专人进行洒水湿润，以防混凝土表面失水开裂，养护天数不少于28天。

2.5伸缩缝施工

切缝施工一般在衬砌混凝土抗压强度为1MPa～5MPa时进行，采用手扶式电动割缝机，采取隔缝切割方法，未切缝在2d以后补切。切缝顺序为先横后纵，先通缝后半缝。切横缝时采取间隔法进行切割，一般先切割通缝，后切割半缝。

3渠道混凝土机械化施工质量保证措施

3.1现场施工质量保证措施

（1）保温板铺设时，逐块检查外观质量，不得使用有缺陷的保温板。块与块之间接缝紧密、顺直，与建基面紧贴密实。

（2）剪裁土工膜前应检查有无破损、孔洞、撕裂等缺陷，若存在缺陷，应及时用合格的母材修补。土工膜铺设应平顺、无褶皱、无绷紧。

（3）严格按照施工配合比拌制混凝土，运输过程及浇筑过程严禁加水。

3.2平整度控制措施

衬砌设备在工作状态下，长期受高频振捣器振动荷载影响及局部碰撞，造成与混凝土接触面变形而影响平整度。因此在每次开仓前应对衬砌设备进行检查，发现局部变形部位应及时处理。抹面工艺也是影响混凝土平整度的一个重要因素。施工中主要采用强制式抹光机进行抹面，再用人工辅助压光的工艺。

3.3混凝土衬砌厚度控制措施

由于渠道衬砌混凝土为薄壁结构，浇筑太薄影响结构安全，太厚加大施工成本。以渠坡混凝土为例，厚度误差1cm，混凝土的超浇损耗就达到10%。因此在施工过程中，严格控制混凝土浇筑厚度显得尤为重要。混凝土厚度控制是一个系统性工作，首先要保证建基面平整度满足设计及规范要求，其次对防冻胀层的铺设质量和精度要严格控制，最后在混凝土浇筑过程中对摊铺厚度及时测量，沿横断面方向每侧坡面不少于5个点。若发现厚度不满足设计要求及时调整衬砌机高度。

4结语

本文通过探讨南水北调大型渠道机械化衬砌施工工艺和质量保证措施，总结了施工中成功的经验，为我国大中型引水工程中渠道混凝土机械化衬砌提供了可靠的施工依据，值得推广和应用。陕西水利

作者:左建委单位:中国水电建设集团十五工程局有限公司