□ 辛春強(qiáng)（南水北調(diào)中線(xiàn)干線(xiàn)唐縣管理處）

南水北調(diào)渠道工程中，混凝土襯砌是最基礎(chǔ)、最重要的工作,其技術(shù)難度大、工序多、襯砌質(zhì)量及進(jìn)度在很大程度上決定著工程質(zhì)量及進(jìn)度。隨著技術(shù)發(fā)展，襯砌機(jī)械化施工工藝已趨成熟。下面以南水北調(diào)中線(xiàn)一期引江濟(jì)漢工程渠道2標(biāo)段為例，詳述混凝土襯砌機(jī)械化施工工藝及其注意事項(xiàng)。

1 實(shí)例工程概述

南水北調(diào)中線(xiàn)一期引江濟(jì)漢工程渠道2標(biāo)工程區(qū)位于江漢平原的腹地，樁號(hào)9+909～13+756段有長(zhǎng)3.85 km的干渠，本段渠道渠頂高程為34.18m～34.15m，渠底高程為26.68m～26.57m，渠底寬為60.0m，渠道邊坡坡比為1∶2.0。渠道均采用C20現(xiàn)澆混凝土襯砌，抗?jié)B等級(jí)為W6，襯砌范圍為過(guò)水?dāng)嗝娴那缀瓦吰拢r砌渠底厚8 cm，邊坡厚10 cm，其下均為15 cm厚砂石墊層。

考慮熱脹冷縮、混凝土本身收縮和不均勻沉陷等因素造成襯砌板的隆起或開(kāi)裂，襯砌板設(shè)伸縮縫。采用通縫和半縫相結(jié)合的形式，橫縫（垂直水流方向）、縱縫（順?biāo)鞣较颍┟扛?m設(shè)一道半縫，每隔12m設(shè)一道通縫；渠底兩坡腳縱向?yàn)橥p。通縫嵌閉孔泡沫板，頂部瀝青崁縫；半縫縫寬2 cm，縫深3 cm，采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的瀝青作填縫料。

2 渠道襯砌混凝土施工

2.1 機(jī)械選型

渠坡混凝土襯砌采用“多功能振動(dòng)碾壓式襯砌機(jī)”，該設(shè)備為滑模成型襯砌設(shè)備，主要包括：布料系統(tǒng)、攤鋪模板、振動(dòng)壓實(shí)系統(tǒng)。該設(shè)備為軌道自行式，渠坡的角度靠軌道來(lái)調(diào)節(jié)，動(dòng)力傳動(dòng)方式為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓傳動(dòng)。混凝土的攤鋪整平由布料系統(tǒng)完成，壓實(shí)采用襯砌機(jī)的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)進(jìn)行，壓光由人工在壓光臺(tái)車(chē)上完成，養(yǎng)護(hù)作業(yè)在人工養(yǎng)護(hù)臺(tái)車(chē)。主要技術(shù)指標(biāo)：攤鋪速度：8m2/min；最大攤鋪厚度：300mm。

2.2 削坡

先采用反鏟粗削，然后人工精削的施工方法。

削坡后的平整度應(yīng)不大于1㎝／2m，當(dāng)上覆砂礫料墊層時(shí)削坡后的平整度應(yīng)不大于2㎝／2m。

2.3 墊層施工

根據(jù)設(shè)計(jì)和施工合同要求，規(guī)范施工，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收同意后，進(jìn)入下一道工序。

2.4 混凝土攤鋪

混凝土在拌和站攪拌后，混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)運(yùn)至渠道襯砌工作面，由與襯砌機(jī)一體的布料系統(tǒng)布料，坍落度控制在3-5 cm。布置在襯砌機(jī)的前面，與工作主機(jī)一體。共有兩套布料系統(tǒng)，前部的布料系統(tǒng)，將混凝土基本均勻地灑布到襯砌工作面，由計(jì)量板控制下料量；兩套布料系統(tǒng)間的振搗棒將混凝土料振平，振平后部分?jǐn)嗝媲妨?；第二套布料系統(tǒng)第二次布料，填滿(mǎn)襯砌混凝土。

對(duì)襯砌攤鋪厚度的控制主要依靠攤鋪模板，在襯砌機(jī)組裝完成后，機(jī)器本身的高程通過(guò)電子控制室控制。在施工中，依據(jù)高程控制樁隨時(shí)測(cè)量攤鋪模板的位置及高程，不斷校核攤鋪模板的高程，精確攤鋪混凝土頂面高程。同時(shí)，工作人員在現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察攤鋪情況，對(duì)個(gè)別欠鋪的部位，操作布料系統(tǒng)重新補(bǔ)料，攤鋪模板二次整平襯砌表面，保證鋪料厚度在振搗后滿(mǎn)足設(shè)計(jì)斷面要求。

2.5 混凝土襯砌澆筑成型

根據(jù)襯砌機(jī)的襯砌速度結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙渠道伸縮縫間距要求，分縫模板的位置應(yīng)與通縫重合。渠道橫向通縫模板宜采用寬度與襯砌混凝土厚度相同、相互連接為整體的槽鋼作為側(cè)模；齒槽和坡肩模板優(yōu)先采用定型鋼模板，并與渠道橫向通縫模板相連。采用壓設(shè)砂袋或預(yù)制塊等固定方法固定模板?；炷烈r砌施工過(guò)程中測(cè)量人員須隨時(shí)對(duì)模板進(jìn)行校核，保證混凝土分縫順直。

①現(xiàn)場(chǎng)安排熟練的工人專(zhuān)人指揮布料；

②澆筑前要保證皮帶機(jī)的輸送帶干凈、濕潤(rùn)，混凝土的垂直下落高度應(yīng)小于1.5m；

③混凝土進(jìn)入盛料箱后，開(kāi)動(dòng)螺旋輸料器均勻布置。開(kāi)動(dòng)振動(dòng)器和縱向行走開(kāi)關(guān)，邊輸料邊振動(dòng)，邊行走。布料混凝土較多時(shí)，開(kāi)動(dòng)反轉(zhuǎn)功能，將混凝土料收回。布料寬度達(dá)到2～3m時(shí)，開(kāi)動(dòng)成型機(jī)，啟動(dòng)工作部分開(kāi)始二次振搗、提漿、整平。施工時(shí)料位的正常高度應(yīng)在螺旋布料器葉片最高點(diǎn)以下，不應(yīng)缺料；

④采用皮帶輸送機(jī)布料，襯砌機(jī)的側(cè)面設(shè)有分倉(cāng)料斗，自行式滑動(dòng)刮刀分料。施工中應(yīng)設(shè)專(zhuān)人監(jiān)視各分倉(cāng)料斗內(nèi)混凝土數(shù)量，及時(shí)補(bǔ)充，保持各料倉(cāng)的料量均勻，防止欠料；

⑤坡肩、坡腳齒槽和周邊模板位置須人工輔助布料；

⑥應(yīng)控制布料厚度，松鋪系數(shù)根據(jù)坍落度大小由試鋪確定。當(dāng)坍落度為7～9 cm時(shí)松鋪系數(shù)宜為1.08～1.12之間；

⑦應(yīng)控制振動(dòng)碾壓時(shí)間，使混凝土不過(guò)振、漏振、欠振，達(dá)到表面出漿，不出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面等；

⑧震動(dòng)碾壓后板面上出現(xiàn)局部露石、蜂窩等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)人工補(bǔ)料，當(dāng)出現(xiàn)壅料時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行人工整平；

⑨當(dāng)襯砌機(jī)行走前移時(shí)混凝土表面出現(xiàn)帶狀隆起，表明振動(dòng)碾壓小車(chē)高度設(shè)置有誤或者出現(xiàn)軌道不平整，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，并重新碾壓；

⑩渠坡襯砌的頂部出現(xiàn)缺料、漏振時(shí)，應(yīng)及時(shí)人工補(bǔ)料，并采用手提式平板振動(dòng)器輔助振搗。

光整作業(yè)機(jī)構(gòu)采用自動(dòng)抹面機(jī)，為浮動(dòng)式精修整器，連接在作業(yè)機(jī)構(gòu)上。在振搗壓實(shí)機(jī)構(gòu)的后面，數(shù)量為兩個(gè)，底面呈圓弧狀，有高度調(diào)整機(jī)構(gòu)。振搗作業(yè)完成后，自動(dòng)抹面機(jī)進(jìn)行抹面作業(yè)。抹面時(shí)，對(duì)抹面機(jī)高程進(jìn)行控制，保證下表面與襯砌頂面重合。抹面機(jī)同時(shí)有提漿的效果，使混凝土表面漿液均勻。

2.6 混凝土襯砌抹面壓光

抹面時(shí)，只要襯砌機(jī)完成碾壓后的工作面滿(mǎn)足磨光機(jī)的寬度即可進(jìn)行機(jī)械抹面施工。抹面機(jī)與襯砌機(jī)的軌道是共用的，抹面機(jī)由抹盤(pán)和抹片兩部分完成抹面，抹盤(pán)有擠壓和提獎(jiǎng)?wù)阶饔?，抹片起壓光作用。抹面機(jī)通過(guò)支腿螺栓調(diào)節(jié)傾角，使其與坡面坡度保持一致，滿(mǎn)足坡面平整度要求。抹面順序應(yīng)該從下至上進(jìn)行，不能自上到下或者上下往返抹面。

當(dāng)抹面機(jī)出現(xiàn)故障或抹光機(jī)收面后局部效果不理想時(shí)，及時(shí)進(jìn)行人工抹面壓光。抹面壓光應(yīng)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，并配備2m靠尺檢測(cè)平整度，混凝土表面平整度應(yīng)控制在8mm/2m。人工采用鋼抹子抹面，一般為2～3遍。

初凝前應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓光處理，清除表面氣泡，使混凝土表面平整、光滑、無(wú)抹痕。襯砌抹面施工嚴(yán)禁灑水、撒水泥面、涂抹砂漿。

2.7 襯砌機(jī)施工中的注意事項(xiàng)

混凝土應(yīng)連續(xù)、均衡、快速及時(shí)地從拌和樓運(yùn)到澆筑地點(diǎn)，運(yùn)輸過(guò)程中混凝土不允許有骨料分離、漏漿、嚴(yán)重泌水、干燥以及坍落度產(chǎn)生過(guò)大變化，夏季運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)有遮陽(yáng)設(shè)施，并盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間，減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，減少溫度回升。因故停歇過(guò)久，已經(jīng)初凝的混凝土應(yīng)作廢料處理。在任何情況下嚴(yán)禁混凝土的運(yùn)輸途中加水后運(yùn)入倉(cāng)內(nèi)。

汽車(chē)運(yùn)送混凝土必須遵循《水工混凝土施工規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定。運(yùn)輸?shù)缆窇?yīng)保持平整。汽車(chē)行駛時(shí)嚴(yán)禁急剎、急轉(zhuǎn)彎及其它有損混凝土質(zhì)量的操作。

邊坡襯砌混凝土攤鋪前，應(yīng)對(duì)其底部土工膜進(jìn)行濕潤(rùn)，確保粘合性良好。振搗混凝土?xí)r，控制襯砌機(jī)行進(jìn)速度，確保不過(guò)振，也不漏振。

待襯砌機(jī)移動(dòng)后，及時(shí)在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)位置用振動(dòng)的方法插入排水孔管，并清理干凈里面。然后再進(jìn)行收面作業(yè)。

抹面壓光一般要進(jìn)行三次，前兩次是粗抹面，受水分蒸發(fā)、混凝土收縮等因素，混凝土?xí)形⑿〉牧芽p現(xiàn)象，這就需要在初凝前抓住有利時(shí)機(jī)進(jìn)行細(xì)收面。進(jìn)行最后一次壓光，壓平表面凹凸處及微縫，保證在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，表面平整度誤差為±5mm以?xún)?nèi)。

2.8 伸縮縫

當(dāng)混凝土達(dá)到25%～30%時(shí)，用鋸縫機(jī)鋸成，鋸縫深度按設(shè)計(jì)要求辦理。

混凝土板養(yǎng)生期滿(mǎn)后要及時(shí)填縫，填縫的灌注高度，夏天應(yīng)與板面平齊，冬天宜稍低于板面。

①通縫可采取預(yù)留方法。按設(shè)計(jì)通縫位置支立模板，澆筑模板內(nèi)混凝土，混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，拆除模板，在混凝土立面上粘貼聚乙烯閉孔泡沫板和頂部2 cm的預(yù)留物（聚乙烯閉孔泡沫板、泡沫保溫板等材料），再澆筑聚乙烯閉孔泡沫塑料板另一側(cè)的混凝土，待伸縮縫兩側(cè)的襯砌混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，取掉上部2 cm的預(yù)留物，填充聚硫密封膠。

②半縫及通縫均可采取混凝土切割機(jī)切割，宜先切割通縫，后切割半縫；先切割垂直渠道方向縫，后切割順渠道方向縫。

2.9 混凝土養(yǎng)護(hù)

由于渠道混凝土表面廣大，外觀(guān)質(zhì)量尤為重要。所有混凝土應(yīng)按經(jīng)批準(zhǔn)的方法或適用于當(dāng)?shù)貤l件的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28 d，抗沖耐磨部位養(yǎng)護(hù)期應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。薄膜養(yǎng)護(hù)：在混凝土表面涂刷一層養(yǎng)護(hù)劑，形成保水薄膜，涂料應(yīng)不影響混凝土質(zhì)量；再用草簾子或麻袋片覆蓋在上面，搭接部位應(yīng)重疊10～20 cm，用磚石或方木將草簾子或麻袋片壓好。當(dāng)日平均氣溫低于10℃時(shí)，要保溫、防凍。當(dāng)日平均氣溫低于5℃時(shí)，不得灑水。在夏季或干燥氣候情況下提前養(yǎng)護(hù)，并延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

3 結(jié)語(yǔ)

南水北調(diào)工程作為一個(gè)典型的線(xiàn)性世紀(jì)工程，渠道襯砌工程量占有比例很大，渠道的混凝土襯砌工程質(zhì)量直接關(guān)系到工程的運(yùn)行安全和外觀(guān)效果。通過(guò)在實(shí)踐中總結(jié)的渠道混凝土機(jī)械化襯砌工藝的標(biāo)準(zhǔn)化施工，滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和合同要求，并且在外觀(guān)效果和工程質(zhì)量方面都取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)全線(xiàn)及類(lèi)似的線(xiàn)性渠道工程施工有很好的借鑒意義。