南水北調渠道混凝土襯砌施工工藝總結

羅 豐

（中鐵二十三局集團第四工程有限公司，湖南 邵陽 422000）

引言

南水北調中線干線工程是落實科學發展觀，構建和諧社會的世紀工程，是優化水資源的時空配置，緩解我國北方地區嚴重缺水的清水走廊，是改善生活環境，功在當代，利在千秋的綠色走廊。尤其是對解決北京地區用水困難，確保用水安全，有著十分重要的意義。

1 工程概況及設計要求

南水北調中線京石段渠段的土渠段邊坡為1：2，渠底寬為18.0～30m，渠道過水斷面采用現澆混凝土襯砌,襯砌厚度邊坡為10cm，渠底為8cm，混凝土下鋪4cm厚的聚苯乙烯保溫板、復合土工膜，并設有縱、橫向縫。石渠段邊坡為1：1，渠底寬20～40m襯砌厚度邊坡、渠底均為15cm，并設有縱、橫向縫。混凝土標號均為C25。

2 施工程序及方法

石渠段邊坡施工采用滑模澆筑混凝土，土渠段采用混凝土襯砌機澆筑，渠底采用三滾軸混凝土整平機澆筑施工（由于滑模混凝土施工工藝比較成熟、普遍，機械化襯砌施工工藝為渠道施工特點，所以這里重點談土渠段混凝土襯砌機械化施工）。

2.1 主要施工方法

2.1.1 測量放樣

測量人員根據渠道開挖施工總平面圖、橫斷面圖、襯砌結構圖，每100m對渠道中心線、上下開挖邊線進行復測，并在邊坡上下每10m打控制樁，標識高程，測量放樣要符合設計和規范要求，控制在誤差范圍內，為清刷邊坡作好準備。

2.1.2 邊坡刷坡及坡面處理

渠道開挖填筑基本成型后，用挖掘機對邊坡進行粗削坡，將原預留保護層削至5～10cm，然后測量放樣掛線，用人工進行精削坡。對局部坑洼處要用土方回填夯實，保證削出的邊坡平整、密實。削坡后的平整度控制在1cm/2m。

2.1.3 鋪設聚苯乙烯塑料保溫板

在保溫板鋪設前應按設計技術要求對邊坡基面及保溫板進行檢查。邊坡基層表面必須清潔無雜物、保溫板不得有缺角、斷裂、尺寸不夠、厚度不夠等缺陷。保溫板鋪設應整齊、粘結嚴密、兩板連接處的高差不得大于3mm。為防止保溫板錯位，用加工的小木楔進行釘牢加固。保溫板鋪設后應保持板面平整、潔凈，嚴禁踩踏及放置重物。在大風、雨天不宜施工。施工中嚴禁煙火，以免保溫板及泡沫板等易燃物著火發生安全事故。保溫板的鋪設進度要依據混凝土澆筑速度進行控制，一般提前1d的工作量為宜。

2.1.4 鋪設復合土工膜

所用復合土工膜必須滿足設計要求的性能指標。鋪設前應檢查復合土工膜外觀質量，土工膜不允許有砂眼、疵點雜質，對于修補出現的機械擦傷等缺陷要記錄在案，發現嚴重缺陷禁止使用。為便于接縫，復合土工膜兩側預留10cm寬光膜面（一布一膜，兩側膜面相反），垂直于水流方向鋪設，接縫寬度為10cm，上游邊壓下游邊，土工膜采用熱熔焊法拼接。土工膜采用雙焊縫搭焊，雙焊縫寬度宜采用2×10mm，焊縫處PE土工膜應熔結為一整體，不得出現虛焊、漏焊和超量焊。連接的復合土工膜必須搭接平緩、舒展。要清除板與膜之間的氣泡，鋪設的復合土工膜應與保溫板之間壓平貼緊，避免架空。 鋪設和拼接完的復合土工膜應及時進行保護，防止人工踩踏、土工膜破損、長時間陽光暴曬等現象，宜隨鋪隨澆筑混凝土。

2.1.5 混凝土振動碾壓襯砌機的安裝調試

混凝土振動碾壓襯砌機是渠道邊坡混凝土澆筑的專用設備。在混凝土布料機的配合下，可以將布料機攤鋪在襯砌坡面上的混凝土整平、碾壓、軋光。渠道混凝土振動碾壓襯砌機是引進國外技術改裝加工試驗施工的一種機械。在廠家的指導下，按照《混凝土振動碾壓襯砌機使用說明書》在渠道進行了軌道鋪設，機械安裝調試。混凝土振動碾壓襯砌機是在自制的方鋼軌道（12×8cm方鋼焊在寬45cm厚5mm的鋼板上，每3.0m一節）上行走的，行走用的軌道需要鋪設平直，上下兩條軌道之間的距離誤差不能大于1cm。襯砌機主架的水平高度是可以調整的，如果所襯砌的混凝土面的高度不合適，可以通過調輪上的液壓升降器“升”或“降” 來調整桁架的升或降，使混凝土面的高度達到設計要求。絞龍或滾子均安裝在同一個吊架上，吊架沿自己的軌道（巨型管）往復運動，巨型管軌道的平直與否決定著滾子軋出的混凝土的平整度，如果軋出來的混凝土面不平整，就可以調整巨型管上邊的吊桿螺絲，從而使混凝土面達到平直的要求。經過安裝調試，試澆120m混凝土試驗段，并對該襯砌機不斷進行改進后，所澆筑的混凝土都符合設計和規范要求。

2.1.6 渠道混凝土襯砌施工

（1）在渠道混凝土襯砌施工前，上下邊線用[10槽鋼作模板，要保證模板的剛度和牢固；并對所施工段的測量放樣、坡面基礎處理、整平、保溫板及土工膜的鋪設等均經過聯合驗收簽字后。才能進行混凝土襯砌施工。

（2）混凝土拌和采用S1000自動計量拌和站，經常校驗拌和站的計量精度。嚴格按照試驗室開具的混凝土施工配合比配料，拌和時間為90～120s，混凝土拌和物達到均勻一致，不得有未加水的干料、未拌勻的生料和離析現象。拌和過程中的拌和物質量檢驗按有關規定的檢測頻率及時檢測拌和物的坍落度損失、含氣量、泌水率、混凝土凝結時間、砂石料含水率、混凝土密度等。經拌和的混凝土符合設計和混凝土規范要求才用于工程。

（3）混凝土的運輸采用7m3混凝土輸送罐車直接送到澆筑地點，利用混凝土布料機下料。

（4）混凝土的澆筑采用混凝土振動碾壓襯砌機進行整平、碾壓、壓光。通過澆筑試驗段，摸索和調整襯砌機的行走速度及碾壓遍數等技術參數。混凝土布料機布好料后，混凝土襯砌機第一幅單趟振動碾壓3遍，之后的單趟振動碾壓2遍，每次挪位間距一般為30～40cm，混凝土的重復振動碾壓為6～8遍。若發現混凝土表面有凹凸現象，用人工及時補料，攤平，以利振平。在抹光面上再用人工初抹2遍，待混凝土終凝前用人工進行收漿抹面。使混凝土充分密實，表面平整、光滑、無抹痕，平整度誤差為5mm/2m。

（5）混凝土的養護，待澆筑的混凝土達到終凝后（一般為5～7h），用毛氈布覆蓋在混凝土表面上，每2～3h灑水一次（氣溫高時要增加灑水次數），保持混凝土表面濕潤狀態，養護時間不少于28d。

（6）混凝土伸縮縫的施工，混凝土伸縮縫的間距及型式嚴格按照設計要求施工。混凝土襯砌設縱、橫向縫，型式為1cm寬的半縫，2cm寬的通縫。混凝土伸縮縫采用切割機鋸縫，宜在襯砌混凝土抗壓強度為1～5MPa時進行。（根據氣溫現場控制切縫時間）混凝土伸縮縫采用下塞聚乙烯閉孔泡沫板，表面上2cm填充雙組分聚硫密封膠。填充前縫壁應清吹干凈，保持干燥。伸縮縫閉孔泡沫板用專用工具壓入縫內。填充密封膠與混凝土應粘接牢固，注膠應飽滿，用刮刀壓緊刮平。壓力注膠后應及時檢查，如有凹凸不平氣泡、粗糙外溢、表面脫膠、下垂等現象應及時修補整齊。密封膠表面干燥及固化期間，應避免雨水等浸入縫內，應加強保護措施。

3 結語

在南水北調工程渠道襯砌施工中，首先進行了120m混凝土襯砌試驗段，由每天襯砌4.0m、8.0m、12.0m、到24m，從中摸索襯砌機運行參數及混凝土配合比的坍落度等技術參數。以利掌握規律，總結經驗，為全面展開施工創造條件。

通過試驗段摸索出來的經驗，每天由24.0m、36.0m、48.0m、60.0m、84.0m逐步增加，后續襯砌施工實行兩班倒，每天每臺襯砌機可襯砌120.0m。從施工的質量來看，制作混凝土抗壓強度檢查試件都全部合格，鉆芯取樣，厚度都在95～115mm之間，表面平整度都小于5mm/2m。

經組織檢測：總體來看，渠道邊坡襯砌混凝土線條順直，混凝土密實度、抗壓、抗滲、抗凍、表面平整度均滿足設計和規范要求，沒有發現氣泡、麻面、裂縫等現象。

目前渠道已通水運行，渠道襯砌板經歷冬季冰凍期、春季融冰期及夏季高溫期等多種條件下的輸水狀況，工程質量得到了很好的檢驗。

[1] 耿福明，羅輝，馬黔，等.渠道混凝土襯砌機械化施工技術規程（NSBD-2006）[Z].北京：南水北調辦公室綜合司，2006：1-44.

[2] 陳福厚，周厚貴，史振寰，等.水工混凝土施工規范（DL/T5144-2001）[Z].北京：中國長江三峽開發總公司，中國葛洲壩水利水電集團公司，2002：1-76.