渠道有模混凝土無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)在灌區(qū)改造中的應(yīng)用

李高文　陳　猛

（湖南省水利水電施工管理局　長(zhǎng)沙市　410007）

渠道有模混凝土無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)在灌區(qū)改造中的應(yīng)用

李高文陳猛

（湖南省水利水電施工管理局長(zhǎng)沙市410007）

文章簡(jiǎn)述了有模無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)原理、適用范圍、實(shí)施步驟與要點(diǎn)以及對(duì)材料、機(jī)械、人工的要求，該技術(shù)在湖南省大型灌區(qū)已經(jīng)逐步推廣，從實(shí)施的效果來(lái)看，渠道混凝土的防滲效果很好，實(shí)際施工中，方法簡(jiǎn)單可行，容易掌握操作，技術(shù)日臻成熟，具備在灌區(qū)施工中全面推廣的條件。

灌區(qū)渠道有模混凝土無(wú)縫跳倉(cāng)法應(yīng)用

在湖南省乃至全國(guó)的灌區(qū)渠道混凝土防滲襯砌工程施工過(guò)程中，普遍采用的是澆筑混凝土底層加砂漿抹面層，同時(shí)設(shè)置瀝青杉板伸縮縫的方法施工。采用底層加面層的方法是為了克服渠道斜面無(wú)法立模，同時(shí)又能保證混凝土表面光滑。設(shè)置伸縮縫是為了防止由于混凝土不均勻沉降或溫度變化而導(dǎo)致混凝土破壞。但從湖南省灌區(qū)歷年采用該種方法澆筑的混凝土效果來(lái)看，在運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)混凝土表面龜裂現(xiàn)象明顯，伸縮縫處容易破損，伸縮縫填充材料一旦老化，容易生長(zhǎng)雜草、灌木，雜草、灌木根系對(duì)混凝土形成破壞，從而在伸縮縫處形成新的滲漏通道，有的甚至日積月累導(dǎo)致渠道外坡滲透破壞，渠堤垮塌，達(dá)不到防滲襯砌改造效果。同時(shí)設(shè)置伸縮縫施工工藝較復(fù)雜，造價(jià)較高，難以保證施工質(zhì)量，伸縮縫往往成為渠道混凝土施工質(zhì)量的瓶頸。

1　有模無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)原理

有模無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)包括三個(gè)方面：有模、無(wú)縫、跳倉(cāng)。有模指在混凝土澆筑施工中，混凝土板塊邊界不再設(shè)置伸縮縫板，而是按設(shè)計(jì)厚度、長(zhǎng)度制作相應(yīng)高度和長(zhǎng)度的鋼制邊模，設(shè)置鋼模既是為了保證形成規(guī)格的混凝土澆筑倉(cāng)面，同時(shí)也是在混凝土振搗過(guò)程中作為振搗梁的支撐；無(wú)縫就是在混凝土板塊之間不再設(shè)置伸縮縫，設(shè)置伸縮縫的目的是為了防止混凝土板塊因?yàn)闇囟冗^(guò)高膨脹擠壓而脹裂。但從工程實(shí)際實(shí)施情況來(lái)看，渠道混凝土面板所產(chǎn)生的裂縫主要是由于變形（溫度、收縮、不均勻沉降）引起的，這種裂縫起因是結(jié)構(gòu)首先要求變形，當(dāng)變形得不到滿足時(shí)才引起應(yīng)力，而且應(yīng)力與結(jié)構(gòu)的剛度大小有關(guān)。只有當(dāng)應(yīng)力超過(guò)一定數(shù)值時(shí)才產(chǎn)生裂縫，之后變形得到滿足或部分滿足，同時(shí)剛度下降，應(yīng)力就會(huì)發(fā)生松弛。調(diào)查結(jié)果顯示，南方地區(qū)屬于變形原因引起的裂縫占90%以上，其中又以收縮裂縫占主要部分。這是因?yàn)榍烂姘寤炷帘砻娣e尺寸相對(duì)較大，散熱很快，并且南方地區(qū)相對(duì)于北方地區(qū)的溫差小得多，所以受溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫的影響相對(duì)較小，溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫主要發(fā)生在沿渠道邊線的弧頂部位，因此不設(shè)置伸縮縫，采取減少混凝土板塊面積完全能夠避免溫度裂縫的發(fā)生；跳倉(cāng)，是充分利用混凝土凝固時(shí)間這個(gè)周期，確保施工不間斷進(jìn)行。同時(shí)也是在已澆筑混凝土散熱充分、達(dá)到一定強(qiáng)度，混凝土性能較穩(wěn)定時(shí)再澆筑中間板塊，有利于減少有害裂縫的發(fā)生。

2　有模無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)適用范圍

該施工技術(shù)主要適用于灌區(qū)渠道梯形斷面的混凝土防滲襯砌，渠道邊坡坡比一般不陡于1∶1，最陡不能超過(guò)1∶0.8，坡比太陡，混凝土在澆筑過(guò)程中不能保持穩(wěn)定。渠道坡面長(zhǎng)度不受限制，但也不能太長(zhǎng)，一般最長(zhǎng)控制在12 m之內(nèi)。每個(gè)混凝土板塊的間距一般控制在（2～2.5）m之間。

3　有模無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)實(shí)施步驟與要點(diǎn)

有模無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)實(shí)施步驟為：測(cè)量放線—→渠道整形—→裝模—→混凝土入倉(cāng)—→平整振搗—→抹光—→拆模—→養(yǎng)護(hù)。

每個(gè)步驟都有其施工要點(diǎn)，測(cè)量放線主要是根椐設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)控制縱向坡比和橫斷面的坡面整形，重點(diǎn)是控制兩側(cè)坡頂和坡腳四條輪廓線，做到直成線，彎成弧，線條平滑順暢，不出現(xiàn)大的突變。測(cè)量數(shù)據(jù)宜較密分布，一般保證（15～20）m有測(cè)量點(diǎn)位，要求點(diǎn)位設(shè)置在不易破壞或移動(dòng)的位置，以便作業(yè)班組掛線施工。

渠道整形要求按設(shè)計(jì)坡比進(jìn)行，有老混凝土的必須先拆除老混凝土，設(shè)計(jì)有壓頂混凝土平臺(tái)則要求壓頂平臺(tái)一次性開(kāi)挖成形，整形后的坡面要求平整、密實(shí)，無(wú)松散雜土和雜物。

裝模要求按設(shè)計(jì)間距進(jìn)行，鋼模應(yīng)緊扣在坡面上，對(duì)影響鋼模平整的土塊進(jìn)行及時(shí)清除，鋼模兩邊支撐應(yīng)保證牢固，避免在振搗過(guò)程中出現(xiàn)跑模現(xiàn)象。同一橫斷面在裝模時(shí)應(yīng)盡量保證工作縫設(shè)置在一條線上，在渠道轉(zhuǎn)彎處裝模時(shí)，內(nèi)弧模應(yīng)上口寬于間距，下口窄于間距；外弧模應(yīng)上口窄于間距，下口寬于間距。裝模前一般在工作縫處鋪設(shè)土工膜防滲，兩側(cè)坡面與底板的土工膜在鋪設(shè)時(shí)要有（10～15）cm的搭接，以確保工作縫止水。

混凝土入倉(cāng)要求盡量直接入倉(cāng)，鋼模兩側(cè)應(yīng)人工反鏟鋪筑，土工膜應(yīng)確保鋪在混凝土下部。

平整振搗混凝土應(yīng)保證坡面上半部混凝土略高于鋼模（1～1.5）cm，下半部略低于鋼模（1～1.5）cm。振搗梁從上往下振搗，振搗梁行進(jìn)速度控制在2 m/min以內(nèi)，在振搗過(guò)程中，遇到混凝土過(guò)低或粗骨料較集中的倉(cāng)面，應(yīng)人工及時(shí)加鏟混凝土漿鋪填，振搗應(yīng)達(dá)到混凝土表面冒出細(xì)漿為宜。

抹光應(yīng)分兩次進(jìn)行：第一次為初抹，在振搗后即可進(jìn)行抹面，用木泥抹配合鋼泥抹進(jìn)行，有模無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)原則為原漿抹面，即利用振搗后的混凝土原漿進(jìn)行抹面，如遇到粗骨料較多又確無(wú)法壓服時(shí)，可極少量地用砂漿進(jìn)行覆蓋抹光。在第一次抹面后（30～40）min左右，混凝土還沒(méi)有初凝前進(jìn)行第二次抹光，用鋼泥抹抹光，此次抹面應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行，做到平整光滑，因?yàn)槟婧蠡炷帘砻嬉殉尚汀?/p>

拆模要求在混凝土終凝后24 h進(jìn)行，如氣溫較高，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，一般在半天后即可拆模，拆模不能破壞混凝土棱角，如強(qiáng)度不夠則暫時(shí)不能拆模。

養(yǎng)護(hù)要求在混凝土終凝后進(jìn)行，氣溫低時(shí)1天養(yǎng)護(hù)兩次為宜，氣溫在30°以上則要求（2～3）h養(yǎng)護(hù)一次為宜。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般在7天以上。

4　有模無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)對(duì)材料、機(jī)械、人工的要求

混凝土材料包括水泥、砂、碎（卵）石、水等，水泥一般為普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)；砂一般選質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的中砂，含泥量不大于3%；碎石一般選自然連續(xù)級(jí)配的機(jī)制碎石，含泥量不大于1%，針片狀顆粒含量不大于15%，如項(xiàng)目所在地碎石購(gòu)買(mǎi)比較困難，也可選取天然的河卵石作為粗骨料，同樣含泥量不大于1%，針片狀顆粒含量不大于15%，碎石和卵石的最大粒徑一般不能超過(guò)40 mm，粗骨料粒徑過(guò)大增加施工難度，影響混凝土的外觀質(zhì)量；水要求干凈、清潔，不含雜物。混凝土配合比根椐設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)選取，但按定額選取的理論配合比需在工地進(jìn)行試拌，一般來(lái)說(shuō)，理論配合比中，砂的用量偏少，碎（卵）石的用量偏大，在實(shí)際施工過(guò)程中，為確保在振搗時(shí)混凝土表面冒漿充分，配合比中砂的含量需適當(dāng)增大，碎（卵）石的含量適當(dāng)減少。

施工機(jī)械一般包括混凝土拌和、運(yùn)輸、振搗等機(jī)具，根椐以往的施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合灌區(qū)渠道線長(zhǎng)的特點(diǎn)，大規(guī)模的機(jī)械化操作不適用于灌區(qū)施工，一般采用分段施工的方法，（500～800）m渠段為一個(gè)施工段，拌和機(jī)械選用0.4 m3滾筒式攪拌機(jī)，運(yùn)輸機(jī)械一般選用農(nóng)用車(chē)或拖拉機(jī)運(yùn)輸，振搗機(jī)械采用振搗桿梁，桿梁的寬度根椐混凝土板的寬度確定，一般在混凝土板的寬度上加20 cm為宜。

人工的要求不是很高，在裝模、抹面的環(huán)節(jié)需要泥工數(shù)量較多，一個(gè)20人的作業(yè)面，需要泥工的數(shù)量應(yīng)在30%以上，這樣才能確保混凝土整體的線型以及混凝土面板的光滑、平整度，其余70%為一般普工即可。

5　結(jié)語(yǔ)

經(jīng)逐步推廣，最先在雙牌灌區(qū)應(yīng)用，近兩年來(lái)逐步在歐陽(yáng)海、酒埠江等大型灌區(qū)推廣應(yīng)用，從實(shí)施的效果來(lái)看，取消伸縮縫的設(shè)置，在工作縫下鋪設(shè)土工膜的止水措施，渠道混凝土的防滲效果很好，同時(shí)原漿抹面也控制了混凝土表面凍裂、脫殼的現(xiàn)象出現(xiàn)，渠道混凝土沒(méi)有出現(xiàn)因溫度變化而引起脹裂的現(xiàn)象，在實(shí)際施工中，方法簡(jiǎn)單可行，容易掌握操作，該施工技術(shù)日臻成熟，具備在灌區(qū)施工中全面推廣的條件。

[1]申志高，羅忠保.渠道混凝土防滲無(wú)縫施工技術(shù)在雙牌灌區(qū)的應(yīng)用[J].湖南水利水電，2009,（1）：17-18.

有模無(wú)縫跳倉(cāng)法施工技術(shù)在湖南省大型灌區(qū)已

李高文（1974-），男，大學(xué)本科，水工建筑工程師，從事工程管理工作；陳猛（1976-），男，大學(xué)本科，工程師，從事工程管理工作。

（2016-02-25）