渠道機械襯砌混凝土工法及質量控制

□李德祥（祁連縣黑河流域保護工作站）

□朱清帥 □段瑞瑞（南水北調中線建管局河南直管建管局）

渠道機械襯砌混凝土工法及質量控制

□李德祥（祁連縣黑河流域保護工作站）

□朱清帥 □段瑞瑞（南水北調中線建管局河南直管建管局）

渠道混凝土襯砌采用機械襯砌和人工襯砌兩種方式，采用渠道襯砌機施工主要控制要點包括混凝土拌和物、鋪設厚度、布料振搗、表面平整度、渠底高程、混凝土養護、貫穿性裂縫等。文章通過對渠道襯砌一線施工經驗的匯總分析，重點闡述了渠道混凝土機械襯砌的施工方法和質量控制要點注意事項。

渠道襯砌；施工方法；質量控制要點；注意事項

1 概述

南水北調中線干線工程是國內首次大范圍采用渠道襯砌機進行渠坡、渠底混凝土施工的大型工程。南水北調中線干線工程渠道混凝土襯砌開工至今已經歷數年，國務院南水北調辦公室、中線干線建設管理局分別印發了相關的評定標準、導則、指南等。目前渠道襯砌施工廣泛參照的是2010年初中線干線建設管理局印發的《南水北調中線干線工程渠道混凝土襯砌施工操作指南（試行）》。

2 渠坡機械襯砌混凝土

2.1 資源配置及工效

每個作業面配置襯砌設備1套，每班配置班組長1名、放料工人1名、襯砌機操作手1名、襯砌機輔助工人（分料）2名、抹光機操作手1名、抹光機輔助工人1名、坡肩振搗整平工人2名、坡腳齒槽振搗整平工人3名、人工收面工人8名（22m渠坡，根據渠坡長度可適當增減人員）、逆止閥安裝工人1名、專職厚度檢測工人1名、輔助小工2名、機械維修清理工人2名。

施工效率：布料振搗5～8m/h（不同的襯砌機布料速度有所差別）。每倉40m計算，從布料振搗到人工壓光完成用時約8h。

2.2 施工方法

2.2.1 混凝土的拌和

澆筑倉位驗收完成后，由施工單位提出澆筑申請，經監理工程師同意后簽署開倉證。試驗室檢測砂石骨料的含水率等對設計配合比進行調整后開具施工配料單。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，合格后，方能用于施工。

2.2.2 混凝土運輸

混凝土運輸應采用混凝土罐車，罐車的容量>6m3。每個襯砌作業面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。

混凝土罐車裝料前，應先對罐車內進行濕潤，并將水全部清除后，方能用于運輸。

2.2.3 混凝土布料振搗

混凝土澆筑前，應先對襯砌機、抹面機等校核、調試，確定其機架坡比是否滿足設計要求，校核無誤后，方能開始襯砌作業。

混凝土布料應先布齒槽，齒槽布料的范圍宜超前2m或者一幅襯砌機布料寬度以上。

襯砌機的行走速度、留振時間和布料速度等應嚴格執行工藝試驗確定的施工參數，做到不漏振、不欠振，達到混凝土深層振搗和表面提漿的效果，利于混凝土抹面和整平。

混凝土澆筑應連續，當襯砌機出現故障時，應立即通知拌和站停止生產，在故障排除時間內澆筑面上的混凝土尚未初凝，可繼續襯砌。停機時間超過2h，應將襯砌機駛離工作面，及時清理倉內混凝土。故障出現后澆筑的混凝土需進行嚴格的質量檢查，并清除分縫位置以外的澆筑物，為恢復襯砌作業做好準備。

坡肩、坡腳范圍內0.50～1.00m部位、模板部位、每幅混凝土交叉部位應采用平板振動器或振搗棒輔助振搗。

2.2.4 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。機械抹面遍數一般控制在2遍以內。

施工中應選用工作臺車作為人工抹面平臺。工作臺車采用桁架焊接而成，可調節高度和坡比。抹面壓光應由專人負責，并配備2m刮杠（靠尺）檢測平整度，混凝土表面平整度應控制在8mm/2m。人工收面壓光應在混凝土初凝前完成（但不宜過早），清除表面氣泡，使混凝土表面平整、光滑、無抹痕。人工收面壓光工具采用鋼抹子，遍數控制在2遍以內，第1遍對混凝土進行初步找平，第2遍對混凝土進行壓光處理。抹面施工時嚴禁灑水、撒水泥漿。

2.2.5 混凝土養護

渠坡混凝土主要采用噴灑養護劑，并采用一布一膜遮蓋養護。

春夏秋季：混凝土初凝后，先噴灑養護劑，然后采用一布一膜進行遮蓋養護（布在下，膜在上），而后每天灑水5～6次，以布濕透為宜，切忌灑水過多導致坡腳被浸泡。低溫季節施工時，混凝土養護的主要任務是保溫防凍。混凝土初凝后，先噴灑養護劑，然后采用一布一膜進行遮蓋養護（膜在下，布在上），上面覆蓋1～2層草簾或保溫被，遮蓋要嚴實，必要時搭設暖棚養護。

3 渠底機械襯砌混凝土

3.1 資源配置及工效

每個作業面配置襯砌設備1套，每班配置班組長1名、放料工人1名、襯砌機操作手1名、襯砌機輔助工人2名、抹光機操作手1名、抹光機輔助工人1名、渠底兩側盲區振搗工人2名、人工收面工人8名（渠底寬20m，可根據渠底寬度增減人員）、逆止閥安裝和厚度檢測工人1名、輔助工人2名、機械的維修清理輔工2人。

施工效率：6～10m/h。按每倉60m計算，從布料振搗到人工壓光完成用時約8h。

3.2 施工方法

渠底機械襯砌與渠坡機械襯砌類似，不同點主要是混凝土的入倉方式和養護方式。渠底襯砌混凝土一般先經溜槽，然后由皮帶輸料，自行式滑動刮刀分料。渠底混凝土一般采用蓄水養護，低溫季節采用覆蓋薄膜、草苫保溫養護。

4 質量控制要點

襯砌混凝土的主控項目有：入倉混凝土、混凝土布料振搗、養護、厚度、渠底高程、貫穿性裂縫、表面平整度，亦是襯砌混凝土的質量控制要點。

4.1 入倉混凝土

渠道襯砌混凝土拌和物控制的主要指標是坍落度、含氣量、溫度。渠坡襯砌混凝土對坍落度要求較高，應根據不同的襯砌機選擇合適的坍落度。混凝土坍落度在氣溫較高季節宜取上限，氣溫較低季節宜取下限。摻加引氣劑的混凝土拌和時間不宜<90s，否則混凝土出機口的坍落度和含氣量值不能真實反映混凝土的性能，甚至可能出現混凝土出機口坍落度、含氣量小于入倉口坍落度、含氣量的現象。

4.2 混凝土布料振搗

渠坡機械襯砌混凝土澆筑必須保證混凝土的供應充足，連續澆筑。復合土工膜為柔性材料，自身有延展性，布料過程中，復合土工膜由松弛到緊繃，再到輕微的拉伸延展，若不能連續澆筑，會擾動倉位內已初凝的混凝土，進而增大裂縫產生的可能性。渠坡機械襯砌倉位的逆止閥宜在澆筑過程中安裝，是為了避免土工膜拉伸后導致已安裝的逆止閥位置錯動。

4.3 混凝土厚度

控制混凝土厚度的關鍵是軌道鋪設質量、襯砌機的撓度和澆筑過程中的跟蹤測量。

軌道的固定要求參照削坡機軌道固定要求。機械襯砌作業前，必須對襯砌機機架的坡比進行校核。襯砌機的撓度宜每月測量一次。施工中一旦出現偏差，應及時測量并調整。轉場完成后，應對襯砌機的撓度進行校核。襯砌混凝土澆筑過程中，布料厚度的跟蹤測量是保證混凝土厚度的主要方法。

4.4 平整度

平整度的控制主要分3個階段：布料振搗階段、提漿抹面階段、人工壓光階段。控制平整度的主要工具是2m刮杠（靠尺），每個作業面宜配置2～4個刮杠（靠尺）。

布料振搗階段，對混凝土進行初步整平，厚清薄補；提漿抹面階段應采用2m刮杠（靠尺）實時檢測，進一步提高混凝土的平整度；人工壓光階段須進一步采用2m刮杠（靠尺）檢查，對于上兩個階段遺漏的部位進行補救。

4.5 渠底高程

整個渠道坡降比較小，渠底高程控制尤為重要，宜每500m校核一次底板高程。齒槽的頂面一般為渠底襯砌機軌道平臺，其高程和平整度直接影響渠底襯砌板的高程。澆筑齒槽時，宜每500m標注控制高程，以此作為渠底高程控制點，遇到弧線段時，應適當加密控制點。

4.6 養護

襯砌混凝土養護的重點：春秋防風，高溫防曬，低溫防凍。

渠道襯砌混凝土宜分時段采取不同的養護措施。初凝后，切縫施工前，及時噴涂養護劑（養護劑噴涂要均勻，確保形成連續均勻的保護膜）并采用一布一膜遮蓋灑水養護；切縫期間，應對混凝土進行灑水養護并做好切縫與養護的協調工作；切縫完成后立即進行一布一膜灑水養護。每個襯砌作業面必須安排專人負責灑水養護工作。

4.7 貫穿性裂縫

經分析總結產生裂縫的主要原因有拌和物和易性差、混凝土振搗不密實、養護不到位、切縫不及時以及混凝土干縮等。

5 總結

坍落含氣，精細控制。下部齒槽，超前布料；布料連續，振搗到位；結合部位，振搗密實；坡腳坡肩，平板輔助。及時收面，減少遍數；刮杠找平，提高精度。養護到位，專人負責。

[1]楊建平.渠道混凝土襯砌質量控制[J].西水利科技,2008(02).

[2]齊姍姍，李丹俏.現澆混凝土梯型渠道襯砌工藝及質量[J].水利天地,2012(03).

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