南水北调中线渠道混凝土衬砌机械化施工的细节控制.pdf

一水利建设与管理 2 0 1 2 年 第 3 期 南水北调中线渠道混凝土衬砌机械化施工的细节控制 王彩 玲 ( 河北省水利工程局 石家庄0 5 0 0 2 1 ) 【 摘 要】 南水北调中线干线渠道混凝土衬砌机械化施工所包含的内容和工序很多， 本文所讲的细节控制主要是 指针对土质渠段在渠床整理、 保温板铺设、 复合土工膜铺设、 衬砌混凝土拌制、 运输、 入仓布料、 平仓振捣、 收仓出面 以及保温养护等几个重要方面的细节操作要求。渠道混凝土衬砌机械化施工的细节控制是有效保证渠道衬砌混 凝土施工质量的有效途径， 对混凝土的外观质量、 使用性能具有重要意义。 【 关键词】 渠道机械化施工细节控制 施工质量 1 南水北调中线干线渠道相关设计 我 国南水北调工程包括 ： 东线 、 中线和西线三条线 路。南水北调中线工程起点是湖北省 的丹江口水库， 经方城 垭 口， 沿 唐 白河流域 和黄淮海平原 西部边缘开 挖渠道 ， 在河南郑州附近穿过黄河 ， 沿京广铁路西侧一 路北上 ， 自流到北京颐和园的团城湖。南水北调中线 主要向输水沿线的河南、 河北 、 北京、 天津四省市 2 0 余 座城市 提供生活和工业用水 。输水 干渠全长 1 2 7 7 k m 。 中线干线 主要采用 明渠输水 。明渠混凝 土采用 机械化 衬砌施 工 ， 土质 渠段现浇 混凝土衬 砌边坡 厚 l O c m， 渠 底厚 8 c m； 河滩地段边坡 、 渠底厚度均 为 1 5 c m， 边 坡厚 l O c m。渠道过流面边坡建基面上铺设加糙 聚苯 乙烯保 温板进行保温防冻， 保温板上铺设二布一膜的复合土 工膜加强防渗 ， 一级 马道 以上渠坡防护 ， 土坡为混凝土 框格 ， 内植草皮 。 2 渠道混凝土衬砌机械化施工的细节控制 渠道混凝土机械化衬砌施工主要包括： 渠床整理 、 聚苯 乙烯保温板铺设 、 复合土工膜铺设 、 混凝土机械化 衬砌等 内容 。 2 1 渠床整理细节控制 土质渠段一级马 道 以下渠 坡 的削 坡质量 控制 ： 精 削坡保证平整度不得大于 1 c m( 用 2 m直尺检测) ， 在 削坡工作时严格控制渠坡不得超挖和欠挖， 因超挖会 3 4 造成混凝土 亏方 ， 欠挖 会造 成 渠坡 混凝 土厚 度 不够 。 在遇有严重超挖 、 渠坡塌坡或雨淋沟的情况时 ， 注意先 进行补坡再削坡 ， 补坡注意分层填料分层压实 ， 并分层 检测压实度 ， 保证压实质量 。 2 2 聚苯乙烯保温板铺设 工序细节控制 首先注意原材料 的质量控制 ， 保 证原 材料 厚度 均 匀 ， 尺寸完整 ， 不得 出现缺损掉角 、 局部 凹凸、 尺寸不 够 等情况 ， 以保 证保 温板 铺设 的平整 度 和接 缝 的严 密。 铺设 时注意贴紧基面 ， 不得局部架空 ， 固定保温板 的木 ( 竹) 楔子外露高度与保温板面齐平或低于板面 2 m m， 防止对复合 土工膜 的破 坏 。铺 设 固定 完毕 ， 注意不 得 在板上堆放重物或人为践踏， 防止压裂保温板。 2 3 复合土工膜铺设 工序细节控制 注意原材料 的质量控制 ， 首先保证 土工 膜 的厚 度 和密度， 保证膜的原材料不得使用再生料， 膜的厚度均 匀以保证焊接平整， 注意预留搭接带宽度均匀， 以保证 焊接带的宽度 。土工膜 的整卷长度要根据渠 坡长度加 上渠底 和堤肩预 留足够的宽度 ， 以便于和渠底 土工膜 的焊接和堤肩道路部位的后续施工， 尽量避免出现横 缝。土工膜 焊缝 气 密 性 检测 时 注 意 打压 0 1 5 0 2 0 MP a ， 维持5 m i n无明显的压力降低现象。在检测 针头刺进时， 注意找好角度保证不得扎破下层膜， 试验 部位和漏气部位一定注意采取人工用焊枪补焊， 保证 王彩玲 南水 北调中线渠道混凝 土衬砌 机械 化施 工的细节控制 焊缝 部位质量 ， 及时做好 堤肩 、 齿槽部位 外露土工膜 的 保 护。 2 4 渠道衬砌混凝土浇筑施工细节控制 2 4 1 做好生产性施工检验 按 照国务 院南水北 调办公 室发 布 的 渠道 混凝 土 衬砌机械化施工单元工程质量检验评定标准 中的有 关规定 ， 在进行衬砌混凝土大规模 的机械化 施工前 ， 须 由施 工单位进 行生产 性施工试 验 ， 试验 段长度 不得少 于 1 0 0 m。首先 编制生 产性 试验 大纲 ， 经监 理审批 后 ， 严格 按批 复的大 纲进行 试 验 。试 验 的 目的是检 验 衬 砌 机 械化 施 工 系统 的机 械性 能 和 生 产 能力 ， 检 验 与 实际生产能力相匹配的配套机械性能， 以确定衬砌 机 的适 宜工作参 数 ( 包 括衬 砌 机 的工作 速 度 、 振 捣 时 间 、 抹 面压 光 的适 宜 时 间和 遍数 以及 衬砌 混 凝 土 的 切缝 时间 ) ， 并 根据试 验确 定参 与衬 砌 施工 的各 类施 工人员 的配置 ， 确定 辅助 布料 、 振 捣设 备 的种 类 和 数 量 ， 制定 施工组 织方 案和 施工 工 艺流 程 ， 找 出与 衬砌 设备相 适宜 的混 凝土 拌和 物 的坍 落度 、 水胶 比等 参 数 。 2 4 2 机械化衬砌混凝土拌和质量控制 渠道机械化衬砌 昆 凝土对混凝 土拌 和物 的和 易性 ( 主要是坍落度 ) 要求很高。施工单位须在施工现场 对试验 室出具 的混凝 土配合 比进行试 拌 ， 即 ： 根据试验 配合 比得 出施 工配合 比。通过现场试验得 到混凝土 的 和易性 、 坍落度等指标与衬砌要求的符合度， 同时找出 最佳的拌和时问及投料顺序。 每天开盘前务 必检测 砂石 骨料 的含水 率 ， 依 此确 定和调整每方混凝土 的用水量 ； 检测粗骨 料的超逊径 ， 依此调整各种骨料 的用量 。检测 出机 口与 浇筑仓面混 凝土的坍落度 ， 计算坍落度损失， 确定和调整用水量。 检测拌和物 的实测密度 、 含气量 ， 调整外加剂用量 。 2 4 3 衬砌混凝土运输及布料 a 运输车辆。渠道衬砌混凝土采用混凝土搅拌 车运输 。 b 运输时间。混凝土拌和物从拌和站出料到运 输 、 卸料完毕的允许最长时间参照下表。 混凝土拌和物允许最长运输 时间表 施工温度 ( ) 允许最长运输时间( h ) 51 8 1 7 5 1 92 8 1 5 2 93 3 1 2 5 注施 工 温 度 指 日半 均气 温 2 4 4 衬砌设备安装及调试 a 衬 砌机设 备安 装 。要严 格按 照 说 明书 的要求 组装 ， 初次安装 时应有设 备生产 厂家的技术人 员在场 指导 ； 安装遵循 “ 先 主体 后 附件 ， 先 机械 后 电器 ” 的原 则。衬砌设备的安装调试与检查验收应符合 渠道混 凝土衬砌机械化施工技术规程( N S B D 5 -2 0 0 6 ) 的 要求 。 b 衬砌设备 轨道 细节 控制 。衬 砌机 轨道 平行 于 渠道 中心线 ， 根据衬 砌机的类 型 、 衬砌混凝 土的几何尺 寸 ， 堤顶部位 的轨 道宜 设置 在堤 肩 部位 模板 5 0 c m 以 外 ， 坡脚 ( 或齿槽 ) 部位轨道位置 宜在坡脚模板 以外 1 0 m处 。为保证衬砌机行走平稳 ， 轨道不得直接铺设 在 土基上 ， 下部 宜铺设枕木或垫板 ， 枕木和垫板 的间距 一 般为0 8 m， 当基础承载力不能满足要求时， 垫板的数 量要 适当增 加。衬砌机安装完毕应在轨道上反 复行走 几遍 ， 使轨道处 于压实状态 。 2 4 5 模 板支立 的细节 控制 根据衬砌机 的衬砌速度结合设计图纸渠道伸缩缝 问距要求， 注意尽量保证施工缝模板的位置与渠道设 计的通缝相重合。在渠道堤肩及坡脚( 或齿槽) 部位 ， 渠道 的横 向通缝模板宜采用与混凝土厚 度相 同且相互 连接 的槽钢作为侧模 ， 并注意优先采用定型钢模板 ， 注 意与坡面槽钢模板相连 。模板的加固一 般采用压设砂 袋 的方法 。模板支立前后及混凝 土衬砌施 工过程 中测 量人 员须适 时对模板 的位置和 高程 进行校核 ， 以保证 混凝土衬砌面 的高程和质量。 2 4 6 混凝土布料细节控制 渠坡衬砌 施工 程 序为 衬砌 机 布料 、 摊 铺 整平 、 振 捣、 提浆整平、 压光、 人工收面等。 a 按 照生产 性试 验情 况安 排 专人 负责 卸料 和布 料。混凝土拌和物入仓前， 必须由试验人员检测坍落 3 5 一水利建设与管理 2 0 1 2 年 第 3 期 度和含气量 ； 特别注 意检测 料头 、 中间和料尾 部位 ， 并 按有关规 范 ， 在浇筑地点按机 口取 样数量的 1 0 留取 抗压试件 。 b 混凝土搅拌运输车入仓卸料前 ， 为便于J l , N 卸 料 ， 卸料人员 可用少许水湿 润运输车 的下料槽 和衬 砌 机的布料机输 送带 。运输 车辆卸料 时 ， 自由下落 高度 不应 大于 1 5 m。 c 采用螺旋布料器布料 时 ， 混凝土经输 送带 运至 布料机接料口， 进入集料箱， 开动螺旋输料器均匀布 置。开动振动器和纵向行走开关 ， 边输料边振动， 边行 走。布料混凝土较多时， 开动反转功能， 将混凝土料收 回。布料宽度达到 2 3 m时 ， 开动成型机 ， 启动工作部 分开始二次振捣 、 提浆 、 整平 。施 工时料 位的正常高度 应在螺旋布料器叶片最高点 以下 ， 不应 缺料 。 d 采用皮带输送机布料 时 ， 衬砌机 的侧 面设有分 仓料斗， 自行式滑动刮刀分料。施工中应设专人监视 各分仓料斗内混凝土数量 ， 及时补充， 保持各料仓的料 量均匀 ， 防止欠料。 e 对于衬砌机的布料盲 区即 ： 坡肩 、 坡 脚齿槽 、 周 边模 板及边角 部位应设 置一定数量 的人员辅助 布料 ， 保证布料及时到位。 f 通过生产性试验情 况控制 布料厚度 ， 松铺 系数 根据坍落度大小由试铺确定。 g 渠道混凝 土衬砌 机宜匀速连续工作 ， 布料应与 振动碾压速度相适应 。 2 4 7 衬砌 机操作及混凝土振捣细节控制 a 衬砌机宜匀速连续工作。振动碾压衬砌机 的 振动碾 压小 车行走速度宜为 3 6 m m i n 。 b 渠道混凝 土衬 砌施工 选用 的衬 砌机械 化施 工 设备， 均应具有良好的振捣系统。施工中严格按照生 产性施工检验所确定振捣时间、 工作速度等参数执行 ， 保证衬砌混凝 土不过振 、 漏振或欠振 ， 达到混凝土深层 振捣和表面提浆的效果 ， 利于混凝土表面抹面和整平。 c 衬砌施工中应经常检查衬砌机振捣设备( 振捣 棒或振捣梁) 的状况 ， 若发现衬砌后的板面上出现露 石、 蜂窝、 麻面或横向拉裂等现象时， 须停机检查、 修理 或更换 振捣设 备 ， 并对 已浇筑混凝土进行处理 ， 对初凝 3 6 前 的混凝土进行补振 ， 对初凝后 的混凝土进行清 除 ， 并 填补原浆混凝土， 重新振捣。 d 渠 坡衬 砌 的顶 部 、 坡 脚 、 齿 槽 、 模板 边 缘 等部 位 ， 应设置专人采用振捣棒或平板振捣器进行辅助振 捣 ， 以保证边角部位混凝 土振捣密实 。 e 当衬砌 机行走 前移 时混凝 土表 面 出现带状 隆 起 ， 表 明振动碾压 小车高 度设置 有误 ， 应及 时调整 ， 并 重新碾压 。 f 进入弯道施工时， 由于渐变段的上下轨道弧长 不一致 ， 要进行上下轨道行进速度调整 ， 保证衬砌机始 终与渠道上口线保持垂直工作状态。 2 4 8 坡肩 、 坡脚 和模板周边混凝土施工细节控 制 坡肩 、 坡脚 和模板 周边 的混凝 土施工 务必设 专人 负责 。采 用人工 辅助布 料 ， 小型振 捣棒或 平板振 动器 进行振捣 ， 坡脚 处要分两次布料 、 振捣。插 入式振捣 棒 振捣模板边角部位时 ， 行走不宜过快。对坡肩及坡脚 的 折线部分， 应用靠尺定型， 以使折角整齐， 外观美观。对 已经拆模的混凝土要注意成品的保护， 防止边角破坏 。 2 4 9 混凝土保温养护 混凝土浇筑完成后 ， 要注 意养 护和保 温。养护 方 法有涂刷养护剂和覆盖湿麻袋 片两种方式 。在 混凝土 浇筑完毕 出面后 61 8 h内及 时在? 昆 凝 土表 面涂刷 养 护剂养护 ， 在干燥 、 炎热 的气 候条件 下 ， 要加 强对混 凝 土表面养护 。当 E l 平均气 温小于 1 5 o I = 时 ， 应进行 混凝 土保 温 ， 采用 E P E保 温被 或棉 被 ， 防止混 凝 土 内外 温 差过大产生温 度裂缝 。在 混凝土 浇筑完成 出面后 ， 很 容易形成 干缩 裂缝 ， 应及 时涂 刷 养护 剂 ， 保证 涂刷 到 位。当混凝土切缝后， 及时覆盖养护材料洒水养护。 3结语 南水 北 调 工 程 质量 是 千 年 大 计 ， “ 细 节 决 定 成 败” ， 工程施工 的成败 往往决定 于施 工 中的某 些细节 。 南水北调工程对外观质量要求越来越高， 因此， 作为南 水北调的施工单位 ， 务必高度重视施工细节控制 ， 做到 “ 精心施工， 严格控制” 。在渠道混凝土衬砌机械化施 工的细节控制中， 一定要明确细节控制部位、 控制项 目 和控制 目标， 落实细节部位的施工责任人， 才能做到有 的放矢、 有效控制 ， 最终达到保证施工质量的目的。A