南水北調中線渠道混凝土襯砌機械化施工的細節控制

王彩玲

(河北省水利工程局 石家莊 050021)

1 南水北調中線干線渠道相關設計

我國南水北調工程包括:東線、中線和西線三條線路。南水北調中線工程起點是湖北省的丹江口水庫，經方城埡口，沿唐白河流域和黃淮海平原西部邊緣開挖渠道，在河南鄭州附近穿過黃河，沿京廣鐵路西側一路北上，自流到北京頤和園的團城湖。南水北調中線主要向輸水沿線的河南、河北、北京、天津四省市20余座城市提供生活和工業用水。輸水干渠全長1277km。中線干線主要采用明渠輸水。明渠混凝土采用機械化襯砌施工，土質渠段現澆混凝土襯砌邊坡厚10cm，渠底厚8cm;河灘地段邊坡、渠底厚度均為15cm，邊坡厚10cm。渠道過流面邊坡建基面上鋪設加糙聚苯乙烯保溫板進行保溫防凍，保溫板上鋪設二布一膜的復合土工膜加強防滲，一級馬道以上渠坡防護，土坡為混凝土框格，內植草皮。

2 渠道混凝土襯砌機械化施工的細節控制

渠道混凝土機械化襯砌施工主要包括:渠床整理、聚苯乙烯保溫板鋪設、復合土工膜鋪設、混凝土機械化襯砌等內容。

2.1 渠床整理細節控制

土質渠段一級馬道以下渠坡的削坡質量控制:精削坡保證平整度不得大于1cm(用2m直尺檢測)，在削坡工作時嚴格控制渠坡不得超挖和欠挖，因超挖會造成混凝土虧方，欠挖會造成渠坡混凝土厚度不夠。在遇有嚴重超挖、渠坡塌坡或雨淋溝的情況時，注意先進行補坡再削坡，補坡注意分層填料分層壓實，并分層檢測壓實度，保證壓實質量。

2.2 聚苯乙烯保溫板鋪設工序細節控制

首先注意原材料的質量控制，保證原材料厚度均勻，尺寸完整，不得出現缺損掉角、局部凹凸、尺寸不夠等情況，以保證保溫板鋪設的平整度和接縫的嚴密。鋪設時注意貼緊基面，不得局部架空，固定保溫板的木(竹)楔子外露高度與保溫板面齊平或低于板面2mm，防止對復合土工膜的破壞。鋪設固定完畢，注意不得在板上堆放重物或人為踐踏，防止壓裂保溫板。

2.3 復合土工膜鋪設工序細節控制

注意原材料的質量控制，首先保證土工膜的厚度和密度，保證膜的原材料不得使用再生料，膜的厚度均勻以保證焊接平整，注意預留搭接帶寬度均勻，以保證焊接帶的寬度。土工膜的整卷長度要根據渠坡長度加上渠底和堤肩預留足夠的寬度，以便于和渠底土工膜的焊接和堤肩道路部位的后續施工，盡量避免出現橫縫。土工膜焊縫氣密性檢測時注意打壓0.15～0.20MPa，維持5min無明顯的壓力降低現象。在檢測針頭刺進時，注意找好角度保證不得扎破下層膜，試驗部位和漏氣部位一定注意采取人工用焊槍補焊，保證焊縫部位質量，及時做好堤肩、齒槽部位外露土工膜的保護。

2.4 渠道襯砌混凝土澆筑施工細節控制

2.4.1 做好生產性施工檢驗

按照國務院南水北調辦公室發布的《渠道混凝土襯砌機械化施工單元工程質量檢驗評定標準》中的有關規定，在進行襯砌混凝土大規模的機械化施工前，須由施工單位進行生產性施工試驗，試驗段長度不得少于100m。首先編制生產性試驗大綱，經監理審批后，嚴格按批復的大綱進行試驗。試驗的目的是檢驗襯砌機械化施工系統的機械性能和生產能力，檢驗與實際生產能力相匹配的配套機械性能，以確定襯砌機的適宜工作參數(包括襯砌機的工作速度、振搗時間、抹面壓光的適宜時間和遍數以及襯砌混凝土的切縫時間)，并根據試驗確定參與襯砌施工的各類施工人員的配置，確定輔助布料、振搗設備的種類和數量，制定施工組織方案和施工工藝流程，找出與襯砌設備相適宜的混凝土拌和物的坍落度、水膠比等參數。

2.4.2 機械化襯砌混凝土拌和質量控制

渠道機械化襯砌混凝土對混凝土拌和物的和易性(主要是坍落度)要求很高。施工單位須在施工現場對試驗室出具的混凝土配合比進行試拌，即:根據試驗配合比得出施工配合比。通過現場試驗得到混凝土的和易性、坍落度等指標與襯砌要求的符合度，同時找出最佳的拌和時間及投料順序。

每天開盤前務必檢測砂石骨料的含水率，依此確定和調整每方混凝土的用水量;檢測粗骨料的超遜徑，依此調整各種骨料的用量。檢測出機口與澆筑倉面混凝土的坍落度，計算坍落度損失，確定和調整用水量。檢測拌和物的實測密度、含氣量，調整外加劑用量。

2.4.3 襯砌混凝土運輸及布料

a.運輸車輛。渠道襯砌混凝土采用混凝土攪拌車運輸。

b.運輸時間。混凝土拌和物從拌和站出料到運輸、卸料完畢的允許最長時間參照下表。

混凝土拌和物允許最長運輸時間表

2.4.4 襯砌設備安裝及調試

a.襯砌機設備安裝。要嚴格按照說明書的要求組裝，初次安裝時應有設備生產廠家的技術人員在場指導;安裝遵循“先主體后附件，先機械后電器”的原則。襯砌設備的安裝調試與檢查驗收應符合《渠道混凝土襯砌機械化施工技術規程》(NSBD5—2006)的要求。

b.襯砌設備軌道細節控制。襯砌機軌道平行于渠道中心線，根據襯砌機的類型、襯砌混凝土的幾何尺寸，堤頂部位的軌道宜設置在堤肩部位模板50cm以外，坡腳(或齒槽)部位軌道位置宜在坡腳模板以外1.0m處。為保證襯砌機行走平穩，軌道不得直接鋪設在土基上，下部宜鋪設枕木或墊板，枕木和墊板的間距一般為0.8m，當基礎承載力不能滿足要求時，墊板的數量要適當增加。襯砌機安裝完畢應在軌道上反復行走幾遍，使軌道處于壓實狀態。

2.4.5 模板支立的細節控制

根據襯砌機的襯砌速度結合設計圖紙渠道伸縮縫間距要求，注意盡量保證施工縫模板的位置與渠道設計的通縫相重合。在渠道堤肩及坡腳(或齒槽)部位，渠道的橫向通縫模板宜采用與混凝土厚度相同且相互連接的槽鋼作為側模，并注意優先采用定型鋼模板，注意與坡面槽鋼模板相連。模板的加固一般采用壓設砂袋的方法。模板支立前后及混凝土襯砌施工過程中測量人員須適時對模板的位置和高程進行校核，以保證混凝土襯砌面的高程和質量。

2.4.6 混凝土布料細節控制

渠坡襯砌施工程序為襯砌機布料、攤鋪整平、振搗、提漿整平、壓光、人工收面等。

a.按照生產性試驗情況安排專人負責卸料和布料。混凝土拌和物入倉前，必須由試驗人員檢測坍落度和含氣量;特別注意檢測料頭、中間和料尾部位，并按有關規范，在澆筑地點按機口取樣數量的10%留取抗壓試件。

b.混凝土攪拌運輸車入倉卸料前，為便于順利卸料，卸料人員可用少許水濕潤運輸車的下料槽和襯砌機的布料機輸送帶。運輸車輛卸料時，自由下落高度不應大于1.5m。

c.采用螺旋布料器布料時，混凝土經輸送帶運至布料機接料口，進入集料箱，開動螺旋輸料器均勻布置。開動振動器和縱向行走開關，邊輸料邊振動，邊行走。布料混凝土較多時，開動反轉功能，將混凝土料收回。布料寬度達到2～3m時，開動成型機，啟動工作部分開始二次振搗、提漿、整平。施工時料位的正常高度應在螺旋布料器葉片最高點以下，不應缺料。

d.采用皮帶輸送機布料時，襯砌機的側面設有分倉料斗，自行式滑動刮刀分料。施工中應設專人監視各分倉料斗內混凝土數量，及時補充，保持各料倉的料量均勻，防止欠料。

e.對于襯砌機的布料盲區即:坡肩、坡腳齒槽、周邊模板及邊角部位應設置一定數量的人員輔助布料，保證布料及時到位。

f.通過生產性試驗情況控制布料厚度，松鋪系數根據坍落度大小由試鋪確定。

g.渠道混凝土襯砌機宜勻速連續工作，布料應與振動碾壓速度相適應。

2.4.7 襯砌機操作及混凝土振搗細節控制

a.襯砌機宜勻速連續工作。振動碾壓襯砌機的振動碾壓小車行走速度宜為3～6m/min。

b.渠道混凝土襯砌施工選用的襯砌機械化施工設備，均應具有良好的振搗系統。施工中嚴格按照生產性施工檢驗所確定振搗時間、工作速度等參數執行，保證襯砌混凝土不過振、漏振或欠振，達到混凝土深層振搗和表面提漿的效果，利于混凝土表面抹面和整平。

c.襯砌施工中應經常檢查襯砌機振搗設備(振搗棒或振搗梁)的狀況，若發現襯砌后的板面上出現露石、蜂窩、麻面或橫向拉裂等現象時，須停機檢查、修理或更換振搗設備，并對已澆筑混凝土進行處理，對初凝前的混凝土進行補振，對初凝后的混凝土進行清除，并填補原漿混凝土，重新振搗。

d.渠坡襯砌的頂部、坡腳、齒槽、模板邊緣等部位，應設置專人采用振搗棒或平板振搗器進行輔助振搗，以保證邊角部位混凝土振搗密實。

e.當襯砌機行走前移時混凝土表面出現帶狀隆起，表明振動碾壓小車高度設置有誤，應及時調整，并重新碾壓。

f.進入彎道施工時，由于漸變段的上下軌道弧長不一致，要進行上下軌道行進速度調整，保證襯砌機始終與渠道上口線保持垂直工作狀態。

2.4.8 坡肩、坡腳和模板周邊混凝土施工細節控制

坡肩、坡腳和模板周邊的混凝土施工務必設專人負責。采用人工輔助布料，小型振搗棒或平板振動器進行振搗，坡腳處要分兩次布料、振搗。插入式振搗棒振搗模板邊角部位時，行走不宜過快。對坡肩及坡腳的折線部分，應用靠尺定型，以使折角整齊，外觀美觀。對已經拆模的混凝土要注意成品的保護，防止邊角破壞。

2.4.9 混凝土保溫養護

混凝土澆筑完成后，要注意養護和保溫。養護方法有涂刷養護劑和覆蓋濕麻袋片兩種方式。在混凝土澆筑完畢出面后6～18h內及時在混凝土表面涂刷養護劑養護，在干燥、炎熱的氣候條件下，要加強對混凝土表面養護。當日平均氣溫小于15℃時，應進行混凝土保溫，采用EPE保溫被或棉被，防止混凝土內外溫差過大產生溫度裂縫。在混凝土澆筑完成出面后，很容易形成干縮裂縫，應及時涂刷養護劑，保證涂刷到位。當混凝土切縫后，及時覆蓋養護材料灑水養護。

3 結語

南水北調工程質量是千年大計，“細節決定成敗”，工程施工的成敗往往決定于施工中的某些細節。南水北調工程對外觀質量要求越來越高，因此，作為南水北調的施工單位，務必高度重視施工細節控制，做到“精心施工，嚴格控制”。在渠道混凝土襯砌機械化施工的細節控制中，一定要明確細節控制部位、控制項目和控制目標，落實細節部位的施工責任人，才能做到有的放矢、有效控制，最終達到保證施工質量的目的。