大型引水工程渠坡襯砌工序分析

□ 呂占彪（黃河工程咨詢監理有限公司）

大型調水工程一般屬于線性工程，沿線地質條件變化大，施工標段多，施工、管理等水平參差不齊，建設過程很難實現標準化、規范化、程序化運作，尤其是渠坡襯砌施工，不僅技術含量高，施工困難，而且進度難以把控。為此，文章以南水北調中線干線工程河南段工程為依托，通過對渠坡襯砌施工的經驗總結，認為渠道襯砌分為渠床整理、永久排水系統、砂礫石墊層、保溫板、復合土工膜、襯砌混凝土以及伸縮縫等七大工序最為合理，且易于控制，可為類似調水工程渠坡襯砌施工提供參考。

1 渠床整理

渠道整理是渠道混凝土襯砌的前置工作，其質量和進度直接影響到渠道襯砌的實施，其施工方法通常包含粗削坡和精削坡兩部分。

1.1 粗削坡

一般采用挖機施工。粗削坡保護層按照10～15 cm控制。采用先抽槽、后擴挖的開挖方法，具體為沿渠道方向每隔10m距離用挖掘機自上而下開挖一道1.50m寬的槽子，抽槽過程用全站儀現場跟蹤控制，避免超挖，然后相鄰兩個槽子之間的部分不需掛線，直接用挖掘機挖除。

1.2 精削坡

1.2.1 機械精削坡

首先安裝軌道，軌道加固完成后，采用吊車輔助安裝削坡機，然后對削坡機進行調試。調試正常后，用測量儀器控制，將削坡機的機架調整到與設計坡比一致。利用測量儀器校核坡面高程，根據校核結果調整削坡進刀深度，確保削坡質量滿足設計要求。

1.2.2 人工精削坡

以人工為主，挖機配合為輔。人工削坡時進行精確放樣，沿坡面每5m自上而下掛一條順坡線，每兩根順坡線之間掛一條可以自上而下移動的橫線。人工削坡根據測量放線位置從上到下邊進行，邊用鋼卷尺控制高度，隨修隨測。

1.3 渠底渠床整理

渠道渠床整理主要包括：渠底渠床粗開挖、渠底渠床精開挖。施工中一般渠底排水溝的開挖與渠底渠床精開挖同步協調進行。

渠底渠床粗開挖一般采用挖機配合推土機施工。開挖完成后，應及時對預留復合土工膜進行保護。

粗開挖完成一段距離后，實施人工配合挖機精開挖。精開挖完成后，人工采用掃把等將表面浮土清理干凈（砂質基面除外）。

2 永久排水系統

永久排水系統主要包括：排水溝槽的開挖，透水管（排水板）的鋪設，三通、四通的安裝，粗砂填筑、振搗，逆止閥的安裝等。

重點注意逆止閥的安裝，方法如下：逆止閥的安裝分為在混凝土澆筑前安裝和在混凝土澆筑過程中安裝兩種形式，兩種安裝方法各有利弊。澆筑前安裝的方案一般在渠坡的人工襯砌和渠底襯砌時實施，該方案操作相對簡單，但是容易在澆筑過程中出現襯砌機損壞逆止閥的現象。澆筑后安裝的方案一般在渠坡機械襯砌施工時實施，該方案能夠保證逆止閥的完好性和外觀質量。

3 砂礫石墊層（反濾系統）

砂礫石墊層鋪設振搗分為人工鋪設振搗和機械鋪設振搗。

人工鋪設：砂礫料攤鋪前先畫線分格，在作業面鋪設方鋼控制厚度及高程，方鋼間距約為4m；機械配合人工攤鋪并粗略整平，再用4名工人共同使用1根刮杠，沿著方鋼從一端向另一端將墊層刮平，缺料部位人工補足后再用刮杠刮平，多余料人工鏟走；人工或借助設備拖動振動板振搗密實；最后人工使用刮尺對砂礫料平整度進行修整，直至滿足設計要求。施工過程中的各種施工參數，比如虛鋪厚度、振搗設備功率、振搗遍數等需經過工藝試驗確定。

機械鋪設振搗：先鋪設軌道，對軌道和機械進行校核；然后裝載機運輸砂礫料至坡面，刮砂振砂機攤鋪整平振搗密實；最后人工使用刮尺對砂礫料平整度進行修整，直至滿足設計要求。機械壓實采用進退錯距法，嚴格控制壓痕的搭接寬度，若采用振動梁，壓痕的搭接寬度宜≥50 cm，若采用平板振動器，壓痕的搭接寬度宜>振動器寬度的1/3。

渠道坡腳、渠道與建筑物交叉等部位墊層填筑，采用人工連環套打夯填方法。夯壓夯1/3夯徑，行壓行1/3夯徑，使平面上夯跡雙向套壓。分段、分片夯壓時，夯跡搭接的寬度≥10 cm。

4 保溫板

保溫板的施工應首先設置控制線，利用渠坡削坡（渠底清理）在坡肩、坡腳以及坡面（渠底）上設置的高程控制樁，按施工圖紙給出的保溫板鋪設高程，掛設保溫板鋪設高程控制線，作為渠坡（渠底）復測和保溫板鋪設高程的控制標準；保溫板鋪設應沿渠道軸線方向有序錯縫鋪設。渠坡保溫板應自下向上順序鋪設，嚴禁直接踩踏鋪設完畢的保溫板。每塊保溫板鋪設完畢后，要及時固定；保溫板固定可選用長度適宜的U型鋼釘，保證保溫板緊貼基面，無架空、不下滑。固定保溫板時，應將固定材料通過保溫板面釘入到基面內，固定材料頂部略低于保溫板面2mm左右，梅花狀布置，每塊保溫板的固定點應不少于3個。

5 復合土工膜

復合土工膜施工主要包括：復合土工膜的鋪設、焊（粘接）接。

5.1 渠坡復合土工膜

鋪設時由坡肩自上而下滾鋪至坡腳，坡肩預留約80 cm（宜根據不同的設計方案及固定方法確定）復合土工膜，渠底結合部預留搭接長度≥70 cm。鋪設過程中可用編織袋裝土覆壓（或其他方法）固定，隨鋪隨壓，以防止復合土工膜滑移。連接順序：縫合底層土工布、熱熔焊接中層土工膜、縫合上層土工布。每班焊接施工前必須進行工藝試驗，確定施工參數。

5.2 渠坡復合土工膜的固定和倉位支護

首先，開挖坡頂固定土工膜的溝槽；其次，人工拉展復合土工膜，并使用埋槽法固定；然后，將齒槽內復合土工膜鋪設好并用隔板固定；最后，支護模板。齒槽部位的復合土工膜應松弛適度，且與齒槽貼緊，鋪設完成后及時采用臨時支撐固定，支撐約2m左右一個。復合土工膜的固定亦可采用鋼管配合鋼釬法，但是施工時，應注意預留足夠的長度。

6 襯砌混凝土

渠道混凝土襯砌主要包括機械襯砌（渠坡機械襯砌）和人工襯砌（渠坡人工襯砌）。

6.1 機械襯砌

6.1.1 混凝土的拌和

試驗室應根據檢測砂石骨料等的含水率對設計配合比進行調整后開具施工配合比。混凝土拌和前，先將拌和設備用水浸潤并排除干凈，然后進行混凝土試拌，試拌合格后，方能用于施工。

6.1.2 混凝土運輸

混凝土運輸應采用混凝土罐車，罐車的容量≥6m3。混凝土罐車配置數量，根據澆筑需求、拌和站的拌和能力、襯砌施工進度、運量、運距及路況等確定。

6.1.3 混凝土布料振搗

襯砌機調試應遵循“先分動，后聯動；先空載，后負荷；先慢速，后快速”的原則。混凝土的卸料高度≤1.50m。混凝土布料應先布齒槽，齒槽布料的范圍應超前2m或者一副襯砌機布料寬度以上。

采用螺旋布料器布料，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。

采用皮帶輸送機布料，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。

6.1.4 混凝土抹面收光

混凝土布料振搗完成后，適時進行混凝土的抹面提漿作業。混凝土的磨盤自下向上進行抹面作業。磨盤的壓痕約為磨盤直徑的1/3。機械抹面次數一般控制在2遍以內。人工收面壓光應在混凝土初凝前完成，但不宜過早。

6.2 渠坡人工襯砌

墩柱開挖時應注意：坡比應按設計要求進行開挖，不應形成垂直坡；為保證回填質量及利于施工，基坑的四周宜削成緩弧狀；開挖時，基坑死角、坑洞、松動部位、棱角需進行局部處理；基坑四周虛土清除干凈，否則易形成薄弱層。

7 結語

通過對渠坡襯砌重要工序施工方法的研究，以渠床整理、永久排水系統、砂礫石墊層、保溫板、復合土工膜以及襯砌混凝土等關鍵工序，詳細的分析了這些工序的施工方法。為渠坡襯砌的施工提供了方法和詳細的施工標準，為渠坡襯砌的規范化施工提供參考，也為未來渠坡施工標準的制定提供了依據。

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