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        大型渠道混凝土襯砌關(guān)鍵技術(shù)

        2015-08-15 00:47:53陳敦剛中國水利水電第十一工程局有限公司
        河南水利與南水北調(diào) 2015年15期
        關(guān)鍵詞:抹面土工布土工膜

        □陳敦剛(中國水利水電第十一工程局有限公司)

        1 工程概況

        南水北調(diào)中線一期工程焦作1段第2標段位于河南省焦作市,總干渠渠道采用梯形斷面,設(shè)計渠底寬度為21m,渠底高程98.57~98.11m,渠底內(nèi)外邊坡1:2,一級馬道(堤頂)寬5m,渠道縱比降為1/29000。全區(qū)段采用混凝土襯砌,渠坡厚度12 cm,渠底厚度10 cm,混凝土襯砌強度等級為C20,抗凍標號F150,抗?jié)B標號W6,在渠底及渠坡防滲復(fù)合土工膜下均鋪設(shè)保溫板。

        2 渠道混凝土襯砌施工關(guān)鍵技術(shù)

        2.1 復(fù)合土工膜施工

        防滲層采用的復(fù)合土工膜幅寬為6m,上層、下層土工布接頭均采用自動縫合機縫合,中間的土工膜采用自動焊接機雙縫焊接,焊縫密封性采取充氣法檢測。

        2.1.1 鋪設(shè)

        土工膜鋪設(shè)時注意張馳適度,要求土工膜與保溫板面層務(wù)必吻合平整,避免土工膜的損傷。土工膜鋪設(shè)時要考慮焊機行走方向,縱、橫向土工膜搭接位置。

        2.1.2 拼接

        復(fù)合土工膜的連接分兩個程序進行,即下、上層土工布的縫接,中層膜的焊接。土工布的縫接用手提縫紉機、尼龍線進行雙道縫接,搭接寬度10 cm,縫寬1 cm;膜采用焊接工藝連接。為了施工方便,復(fù)合土工膜的焊接在施工現(xiàn)場進行。

        2.1.3 縫合

        復(fù)合土工膜上下層土工布縫合按照對搭→折疊底布→縫合→檢查→拉平→折邊→驗收程序進行。縫合使用手提式工業(yè)縫包機,縫線用3×3尼龍線,兩人配合,邊折疊邊縫合,折疊縫合寬度約5 cm;縫合結(jié)束后應(yīng)仔細觀察所縫土工布,看有無空縫、漏縫、跳線,如若有不合格,應(yīng)重新縫合。

        2.1.4 焊接

        土工膜焊接按照鋪設(shè)、剪裁→對正、搭齊→壓膜定型→擦拭塵土→焊接試驗→焊接→焊接質(zhì)量檢查→對破損部位修復(fù)→復(fù)檢修復(fù)部分→驗收程序進行。焊接前,應(yīng)先進行工藝試驗,確定焊機行走速度與焊接溫度。土工膜焊接工具以自動調(diào)溫(調(diào)速)電熱楔式雙道塑料熱合機、擠壓焊接機為主,塑料熱風焊槍作為局部修補用輔助工具,采用雙焊縫搭焊。焊接時,先用干凈紗布擦拭焊縫搭接處,做到無水、無塵、無垢,土工膜應(yīng)平行對正,適量搭接;根據(jù)當時當?shù)貧夂驐l件,調(diào)節(jié)焊接設(shè)備至最佳工作狀態(tài);在調(diào)節(jié)好的工作狀態(tài)下,做小樣焊接試驗;試焊接1m長的復(fù)合土工膜樣品;現(xiàn)場焊接試驗合格后,用已調(diào)節(jié)好工作狀態(tài)的熱合機逐幅進行正式焊接。

        土工膜搭接時施工時,相鄰?fù)凉つご罱討?yīng)平行對正,搭接寬度適量,縫合要求松緊適度、自然平順,確保膜、布同受力;操作人員嚴格按照復(fù)合土工膜施工工藝試驗所確定的施工參數(shù)進行焊接,并隨時觀察焊接質(zhì)量,根據(jù)環(huán)境溫度的變化調(diào)整焊接溫度和行走速度;不得出現(xiàn)虛焊、漏焊或超量焊;連接處兩層復(fù)合土工膜必須搭接平展、舒緩;焊接前,保證膜面干凈;底板土工膜焊接采用先焊橫縫后焊縱縫的方法,并合理規(guī)劃焊機行走方向,使土工膜采用焊接方式連成一體;定期檢查焊機熱熔烙鐵,皮帶壓輥,發(fā)現(xiàn)異物及時清理,保證土工膜焊接質(zhì)量。

        2.2 襯砌混凝土施工

        面板混凝土澆筑由于澆筑面積大,且渠道襯砌邊坡為1:2斜坡,混凝土施工難度較大,要求在混凝工作度控制方面采取相應(yīng)措施,滿足施工現(xiàn)場的要求。

        2.2.1 混凝土配比優(yōu)化

        混凝土襯砌面板水分蒸發(fā)面積大,同時受到基礎(chǔ)及四周模板的約束,易產(chǎn)生早期裂縫,添加纖維可有效降低開裂風險,同時按照最優(yōu)砂率法和最小單位用水量對混凝土進行試拌,并結(jié)合拌合物性能找出最優(yōu)砂率,最小單位用水量及減水劑和引氣劑摻量,使混凝土配合比達到了較優(yōu)效果。

        2.2.2 混凝土拌和與運輸

        混凝土拌合前,對本班次擬使用混凝土混合物材料,按照混凝土配合比進行室內(nèi)試拌,對混凝土的和易性及工作度進行檢查,保證拌合物膠凝材料不變的情況下,根據(jù)粗細骨料超遜徑情況及含水率情況,對各種材料的配比進行計算或微調(diào),由試驗室主任簽發(fā)配料單交拌合站進行控制。

        采用拌合樓拌合混凝土時,按配料單嚴格控制配料,檢驗混凝土出機口坍落度是否符合規(guī)范要求,并經(jīng)試驗人員核對后,決定是否調(diào)整配料單。澆筑前由試驗人員測定坍落度,并跟隨第一輛混凝土罐車至澆筑部位,測定塌坍落度損失,及時調(diào)整混凝土坍落度,保證混凝土運至現(xiàn)場就能入倉,減少等待時間。拌和物從拌和樓出料到入倉的時間一般控制為30-45min。

        2.3 襯砌布料振搗機進行改進

        襯砌機混凝土布料過程中下料口易出現(xiàn)堵料現(xiàn)象,在下料口側(cè)面增加兩臺附著式振搗器,布料過程中開啟附著式振搗器,保證襯砌機布料均勻。

        襯砌機刮板與布料皮帶間隙調(diào)整,襯砌機刮板與布料皮帶過緊,會導致布料皮帶不能轉(zhuǎn)動,間隙過大,布料過程中漏漿現(xiàn)象嚴重,經(jīng)調(diào)試,在布料口設(shè)置兩道刮板(一道為鋼制刮板,與布料皮帶間隙稍大,一道為橡膠刮板,緊貼布料皮帶),有效減少漏漿量。

        混凝土澆筑面積大,厚度僅10~12 cm,布料平整、振搗、提漿較困難,增加一臺混凝土找平振搗提漿設(shè)備(采用方鋼焊接骨架,2根20槽鋼對焊作為刮尺,刮尺上安裝2臺平板振搗器作為振搗提漿設(shè)備,隨襯砌機上下左右行進。)混凝土襯砌機布料完成4m后,使用坡面混凝土找平振搗設(shè)備進行找平、振搗提漿。

        2.4 抹光機行走桁架進行預(yù)拱設(shè)置及調(diào)試

        襯砌抹面機桁架行走過程中易出現(xiàn)下垂撓度,在抹面機調(diào)試完成后,進行空載運行,測量確定桁架撓度,根據(jù)測量成果,對抹面機桁架預(yù)拱設(shè)置,有效避免因桁架撓度造成混凝土面表面平整度超標的現(xiàn)象。抹面機縱向行走過程中,調(diào)整好行走軌道高程,使抹面機能連續(xù)作業(yè)。

        2.5 選擇合理時機采用機械對襯砌混凝土進行一次抹面

        混凝土初凝時間為3h,混凝土襯砌機澆筑完成一幅1.20m寬度混凝土條帶布料時間需20min,混凝土找平提漿機在首段布料完成后1h后進行振搗提漿,混凝土找平振搗設(shè)備行進2~3m以上時,便采用抹面機進行抹面、收平、進一步提漿,首次抹面時,混凝土表面還比較軟,從下而上進行,抹面機的適易高度以剛好接觸到混凝土表面為好。在向下放抹面盤時,應(yīng)先轉(zhuǎn)動磨盤、后下降落,抹光機每次移動間距為2/3圓盤直徑,在連續(xù)作業(yè)時能保證不發(fā)生漏抹、表面均勻一致為宜。

        抹面機在第一次抹面過程中安排專人持2m靠尺進行檢測,不平位置及時找平。當混凝土開始初凝時,再用圓盤面重復(fù)抹面一次,以表面平整、水泥漿飽滿,表面無氣孔為宜。襯砌面的邊角、坡頂及坡底部位,抹面機不能達到時,由人工進行抹面和收光,兩側(cè)有邊模的位置,采用人工及時進行修理。

        2.6 襯砌混凝土表面二次壓光摸面

        用抹面磨盤對混凝土表面進行磨平以后,用手指輕壓混凝土表面,當表面發(fā)硬、但稍有痕印時,及時人工進行壓光處理,消除表面氣泡,使混凝土表面平整、光滑無抺痕。

        過早不易壓光,會有劃痕;過遲會因局部的不平,抹不到的位置,表面發(fā)白,不美觀。壓光時間主要集中在混凝土襯砌后的3-5 h內(nèi)進行,保證混凝土表面平整、光潔。

        人工壓面摸光時,工人每人配一桿2m靠尺,在摸光過程中,時刻檢查混凝土表面平整度,控制混凝土表面平整度滿足8mm/2m的要求。

        3 渠道混凝土襯砌關(guān)鍵技術(shù)控制效果分析

        通過對渠道混凝土襯砌關(guān)鍵工序土工膜施工質(zhì)量的控制和質(zhì)量問題追朔,提高了施工技術(shù)人員對渠道襯砌工作各工序質(zhì)量管控的認識,使土工膜鋪設(shè)時,與保溫板密貼,表面平順、無折皺,確保了襯砌面板混凝土厚度的均勻,避免了局部襯砌混凝土因土工膜折皺引起的厚度不達標現(xiàn)象,通過了南水北調(diào)建管單位多方面的檢查,同時,也減少了混凝土干縮引起的不均干縮裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生;對混凝土工作性能的優(yōu)化,提高了襯砌速度,減少了混凝土表面出現(xiàn)氣孔和麻面的頻次;改進后的襯砌機,克服了因振搗、提漿時間過短而引起的混凝土表面含漿過少現(xiàn)象,保證了襯砌面板表面的密實、平順和光滑,采用二次抹面施工,減少了混凝土產(chǎn)生干縮和龜裂裂縫的產(chǎn)生,確保了混凝土外觀質(zhì)量。改進后的工藝措施,使混凝土面板外觀質(zhì)量滿足了設(shè)計及規(guī)范要求。

        4 結(jié)語

        南水北調(diào)中線一期工程焦作1段2標大型渠道混凝土襯砌通過關(guān)鍵技術(shù)控制,提高了施工工效、避免了窩工、返工現(xiàn)象的出現(xiàn),對大型渠道混凝土襯砌施工有較好的借鑒作用。

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