萬年閘引水渠渠道襯砌施工技術

單發磊，尚 昆，王翔宇

（1.山東水利工程總公司，山東 曲阜 273100；2.山東省第二水利工程局，山東 曲阜 273100；3.臨沂大學，山東 臨沂 276000）

在我國大型調水項目中，南水北調項目采用的是明渠過水形式。在渠道的施工中，渠道襯砌是其核心技術。襯砌混凝土工藝以其施工面積大、厚度薄等優點，在渠道混凝土成型及養護方面獨具特色。

1 工程概況

韓莊運河中段的萬年閘泵站樞紐，是南水北調項目中的東線工程位于山東省境內的第二級泵站，也是整個項目中東線工程中的第八級抽水梯級的泵站。萬年閘泵站樞紐處于山東省韓莊運河北三支溝入口以下楊閘官村南、萬年閘村北，東離臺兒莊泵站樞紐約14km，西距韓莊泵站樞紐約16km，理論輸水量達125m3/m。引水渠底高程閘前20.94m，閘后由20.94m到20.8m漸變，底寬32m，高程29.8m，兩側邊坡比例1︰2.5。高程26.3m處設有戧臺，寬2m，渠頂是現狀地面，實際測量引水渠總長為1176.69m。引水閘前的引水渠道底和坡及引水閘的連接段采用砌石施工。在引水渠道的底層鋪設0.1m厚的中粗砂，再鋪設一層0.08m厚的土工布和2～4cm的碎石，最后再在碎石墊層上以5m×5m×0.22m的形式進行砌石。引水渠道底和坡的齒坎每間隔25m處設一道分縫，在縫內填加三氈四油。戧臺內側和渠底兩側分別設立一道漿砌石齒墻。順護坡的坡長分三部分，下部兩塊使用漿砌毛石，上部一塊使用漿砌方塊石。

2 施工工藝流程

施工工藝流程：填筑堤身—施工放樣—修整底面—處理基面—設置基準線—鋪設土工膜及保溫板—安放襯砌機—澆筑混凝土—抹面壓光混凝土—混凝土養護及切縫—閉孔泡沫板充填—嵌縫 （密封膠）。在渠道的施工中，襯砌施工不單是針對襯砌混凝土，還關系到相關的輔助工序，例如土工膜鋪設、保溫板、基面清理、伸縮縫施工等。

3 施工技術要點

3.1 鋪設墊層

3.1.1 土渠修坡的定線測量

依據技術圖紙中的埋石基點，經過復核并確定無誤后，使用全站儀來測放引水渠的底邊線、中心樁、渠頂開挖邊線、戧臺邊線以及渠道的各個關鍵點。使用經緯儀和鋼卷尺對細部進行放線，使用水準儀并依據四等水準方式對高程進行引測。 高程方位樁在渠道開挖時，每50m進行定位，在人工進行修整時，每15m進行設樁控制。各項測量操作過程均要依據《水利水電施工測量規范SDJS9—1985》中的相關條款執行。

在護底和護坡施工時，可以依據設計的要求定樁放線控制，定樁要根據實際作業需要，沿渠道每10～15m定一排樁。坡面施工時，在坡底和坡頂垂直于渠道中心線的截面上，分別定樁；渠底施工時，分別在兩側坡腳和渠底中心線處定樁。待定好樁位后，每根木樁上要分別測出高程，同時劃出襯砌和墊層高程線。在掛線時，要沿著垂直于渠道的中心線方向豎向進行，并用活扣在兩豎向線之間，掛一橫向線，以便橫線在施工時，跟隨施工位置的變化而變化。

3.1.2 鋪筑砂墊層

開挖渠面在檢查并驗收合格后，開始砂墊層的鋪筑。在進行砂墊層的鋪設時，要以漿砌石齒墻為界線，分為渠道底面、左側和右側3個部分，可分別進行施工。鋪筑砂墊層時，若砂料太干，要灑水濕潤，同時要求從下到上進行鋪設。自卸車將砂料運至施工場地，再由人工鋪設整平。測量人員在對厚度進行控制時，在渠道邊線處，每間隔10m要設立高程控制樁，高程控制樁之間拉線，以此控制鋪設的高度。砂墊層要求鋪設平整、均勻，其厚度誤差不得超過設計要求的偏差界限。

3.1.3 鋪設土工布

在鋪設土工布時，要按照輸水渠的垂直方向，自下游到上游的順序鋪設，搭接的寬度要達到設計寬度標準。土工布在鋪設時，要自然松弛并與支持面貼實，按順序施工作業，避免發生懸空或褶皺情況，更不可放置重物或人為踩蹋土工布。

鋪設土工布過程共分為兩步。第一步：在開挖渠道后、齒墻施工前，為使土工布邊側壓入齒墻下，要將土工布鋪襯入一側齒墻的基槽內，才可進行齒墻砌筑。第二步：土工布鋪設要在砂墊層作業完成后進行。土工布在鋪設前，要確保鋪設面平整、無積水和雜物，鋪設要平順自然，橫縱松弛度適宜，與支承面要完全貼實，無懸空、褶皺現象。鋪設坡面時要自下而上分道鋪設，并采用搭接縫合形式，避免出現縫紉不牢、重疊、拼縫彎曲現象。當土工布從縱向到另一側鋪設時，同樣要將土工布鋪襯入齒墻的基槽內，壓入齒墻下，同時要在坡面上加設防滑釘，并隨鋪隨壓。

3.1.4 鋪設碎石墊層

在監理人員對土工布鋪設檢查驗收合格后，及時進行碎石墊層的鋪設。如果施工條件允許時，碎石墊層可以與土工布鋪設分階段同時進行，從而避免土工布遭到破壞。碎石墊層的施工方法類似于砂墊層，即人工鋪平，拉線控制鋪設的厚度。

3.2 混凝土的襯砌

渠道混凝土的襯砌過程分為邊坡和底板兩部分。護坡的坡比為1︰2，其混凝土的襯砌厚度為10cm，齒墻為30cm×40cm，混凝土的護坡下是復合土工膜、2cm的厚聚苯乙烯板和5cm的粗砂。底板的厚度為8cm，下端是復合土工膜和5cm厚的粗砂。由于該工程中渠道混凝土的澆筑任務量較大，為提高混凝土的澆筑質量并確保澆筑工期，坡面混凝土的澆筑使用SCFM05-II型渠道襯砌機進行施工，底板采用抹面機抹面和梁式整平機整平。按設計要求，采用GCFM05型混凝土割縫機，每4m切通縫或半縫。該項目中的漿砌石襯砌，每個單元要分三個部分來完成。

3.2.1 布料

為確保混凝土穩定于坡面而不產生滑移，及保證正常的布料過程，布料機的入口應設為50～70mm。運輸混凝土的車輛在卸料時，要控制混凝土的下落高度低于1.5m。布料的輸送方式若采用皮帶機輸送時，其料量要分布均勻，同時控制布料的厚度。做坍落度試驗以確定松鋪系數，當坍落度的試驗值為4～6cm時，松鋪系數宜取1.15～1.25。砌石要按照鋪漿法進行砌筑，第一批石塊的砌筑必須要座漿，而且要將大面朝下。階梯中的相鄰毛石要錯縫搭接，毛石要砌體分批臥砌，內外搭砌、上下錯縫。

3.2.2 混凝土的攤鋪與振搗

襯砌機要處于連續并勻速的工作狀態，振動碾壓小車的上下行走速度控制在3～6m/min。合理控制碾壓振動的時間，使混凝土不欠振、漏振和過振，并達到表面出漿的狀態，不發生麻面、蜂窩、露石現象。在襯砌后的板面上，一旦發生局部蜂窩、露石等現象，要馬上進行人工填補，并重新進行碾壓振動。在彎道進入施工時，要確保襯砌機與渠道上口線始終保持垂直的工作狀態。

3.2.3 混凝土的抹面壓光

抹面壓光在混凝土澆筑寬度達3～4m，并在混凝土初凝前，要由人工操作混凝土抹面機進行抹面。在坡面混凝土抹面機的桁架上懸掛電動抹光機，并沿襯砌坡面做往返式抹面壓光。

3.2.4 混凝土的養護

混凝土的坡面采用薄膜形式養護，底板運用分格灑水的方式養護。在混凝土坡面噴一層養護劑形成保水薄膜，以使混凝土和空氣隔離，同時阻止了混凝土內的水分蒸發。混凝土坡面小面積的噴灑采用噴霧器進行噴灑，而大面積則要采用噴槍以及壓縮空氣進行噴灑，再噴灑后的3h內，混凝土薄膜上不得堆物或行人。

4 結語

南水北調工程由于其渠道襯砌混凝土線長、面廣，對于質量的影響有很多不利因素。通過對施工中的各工序質量要點進行重點控制，科學管理、合理安排人員，以盡可能地降低不利因素對質量的影響，提高工程質量。山東段渠道混凝土的襯砌已基本竣工，襯砌質量也得到保證。