[摘 要]混凝土渠襯砌施工為南水北調渠道襯砌施工的重要項目，如何保證施工質量，加快施工進度成為渠道襯砌施工之前的重要試驗內容。本文通過對南水北調中線一期工程總干渠寶豐郟縣段襯砌試驗進行分析總結，得到了一些具體的施工方法及施工參數(shù)，為渠道襯砌施工提供重要依據(jù)。

[關鍵詞]混凝土襯砌；試驗；施工工序

中圖分類號：TD327.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）20-0155-01

1 工程概況

南水北調中線一期工程總干渠沙河南-黃河南寶豐郟縣段寶郟-7標段位于河南省郟縣?；炷烈r砌邊坡坡比共三種，分別為1：2、1：2.75、1：3。渠坡襯砌厚度10cm，渠底為8cm。襯砌混凝土為C20W6F150，渠坡、渠底均采用復合土工膜防滲。復合土工膜下鋪設聚苯乙烯保溫板。襯砌分縫為通縫和半縫間隔，垂直水流方向渠坡襯砌分縫從渠底起每4m分縫。通縫、半縫寬1cm，縫內上部為2cm厚密封膠，下部為聚乙烯閉孔泡沫板填縫。

2 試驗分析

2.1 試驗目的

（1）確定渠道襯砌機的適宜工作參數(shù)，包括襯砌機工作速度、振搗時間、抹面壓光的時間和遍數(shù)及切縫時間等。

（3）確定適合渠道襯砌施工的混凝土施工配合比及混凝土拌和參數(shù)。

（4）檢驗粗砂墊層夯壓的技術參數(shù)包括最優(yōu)含水率及夯壓遍數(shù)。

2.2 試驗設備

渠道襯砌選用華陽SCMF07渠道襯砌機，主要由襯砌機，抹面機，工作平臺組成。襯砌機主要由行走系統(tǒng)、升降調整系統(tǒng)、皮帶機布料系統(tǒng)、框架料倉結構、自動控制系統(tǒng)等部分組成。襯砌機側面設有分倉料斗。每個分倉料斗內，設有低壓高頻自振式振搗棒，順坡方向布置，高度可調節(jié)。

2.3 試驗過程

2.3.1 渠床整理

渠床整理采用挖掘機和人工進行配合削坡，沿渠道方向每隔約10米距離用挖掘機自上而下開挖一道約1m寬的槽，開槽過程用全站儀現(xiàn)場跟蹤控制，避免超挖，然后相鄰兩個槽子之間坡面用挖掘機挖除。按由上而下的施工順序把坡面保護層削至10～15cm。人工削坡時沿坡面每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，鋼卷尺控制高度，隨削隨測并使用2m靠尺檢查平整度，平整度不大于20mm/2m。

2.3.2 粗砂墊層鋪設

粗砂選用材質新鮮，抗風化能力強，粒徑小于0.075mm的顆粒含量不超過5%，最大粒徑小于5mm。粗砂級配良好，不均勻系數(shù)Cu>5，曲率系數(shù)Cc=1～3。壓實后相對密度不小于0.7。

粗砂墊層由挖掘機配合人工攤鋪到坡面上。機械配合人工攤鋪并粗略整平，使用刮杠刮平。夯壓采用3kw平板振搗器夯壓。本試驗對比了不同虛鋪厚度、夯壓遍數(shù)和含水率（含水范圍以砂層被水充分浸潤，接近飽和狀態(tài)）情況下的相對密度。根據(jù)試驗結果分析，確定粗砂墊層施工參數(shù)：粗砂墊層施工適宜含水率為7.0%，虛鋪厚度6.0cm，虛鋪系數(shù)1.20，夯壓遍數(shù)4遍。

2.3.3 保溫板鋪設

保溫板板面緊貼砂礫料墊層，接縫緊密平順。每塊保溫板鋪設完畢后，使用U型鋼釘固定，U型鋼釘釘入砂礫料墊層深度5cm左右，且U型鋼釘頂部不突出保溫板，防止破壞上層土工膜。

2.3.4 土工膜焊接

本標段渠道防滲采用600g/m2（150g/m2-0.3mm-150 g/m2）兩布一膜復合土工膜作為防滲材料，布為寬幅棸酯長絲針刺土工布。土工膜接縫焊接采用自動熱合爬行焊接機（ZPH-210型），施工前做焊接工藝試驗，以確焊機的溫度、速度、檔位等工作參數(shù)，施工時根據(jù)天氣情況適時調整，環(huán)境氣溫在5～35℃之間，焊接土工膜比較適宜。

2.3.5 襯砌混凝土澆筑

試驗選取混凝土配合比為一級配常態(tài)混凝土，試驗從混凝土坍落度、含氣量、泌水率、混凝土凝結時間和溫度進行檢測，其中含氣量、泌水率、混凝土凝結時間和溫度2次檢測結果均滿足要求。坍落度檢測結果分析當混凝土拌合物出機口的坍落度控制在60mm～80mm，入倉坍落度控制在50mm～70mm。既能保證正常布料，又能保證混凝土能穩(wěn)定在坡面上，不出現(xiàn)滑移現(xiàn)象。

襯砌機行走速度以混凝土表面漿液豐富、無漏石且能滿足收面為準，行走速度以2.8m/min為宜，高頻低幅振動棒振動頻率為固定值：12000Hz。出現(xiàn)局部欠料或露石現(xiàn)象時，及時人工布料；當出現(xiàn)壅料時，及時進行人工整平。

混凝土布料振搗完成后，進行的抹面提漿作業(yè)。磨盤自下向上進行抹面作業(yè)。磨盤的壓痕約為直徑的1/3 。機械抹面2遍。人工收面壓光應在混凝土終凝前完成，清除表面氣泡，使混凝土平整、光滑無抹痕。人工收面壓光采用鋼抹子，遍數(shù)為2遍，第1遍對混凝土進行找平，第2遍對混凝土進行壓光處理。

2.3.6 襯砌混凝土切縫

混凝土切縫采用混凝土切割機，切縫前設計分縫位置，用墨斗在混凝土表面彈出切縫線。切縫時間以鋸片不破壞縫兩側混凝土，縫壁光滑為控制標準，宜早不宜遲，避免大面積混凝土結構產生裂縫。本次試驗混凝土切縫在混凝土的成熟度在350℃*h～400℃*h時開始。切縫速度較快，切縫時未出現(xiàn)混凝土破壞現(xiàn)象，鋸片磨損較小。

2.4 試驗結果

通過本次試驗，確定了襯砌施工過程的相關技術參數(shù)。

（1）砂墊層夯實。粗砂墊層設計鋪設厚度為5cm，按虛鋪系數(shù)1.2鋪設（即虛鋪厚度為6cm）。采用3kw平板振動夯夯壓4遍，夯壓前對砂墊層進行均勻灑水，使含水率接近飽和含水率。

（2）土工膜鋪設、焊接。土工膜接縫焊接采用自動熱合爬行焊接機（ZPH-210型），焊機加熱溫度為為220～300℃，爬行速度檔位為2檔，具體加熱溫度根據(jù)當日天氣情況進行調整。

（3）襯砌機振搗、抹面壓光的適宜時間。振搗以混凝土表面達到漿液豐富、無浮石且能滿足收面為準。抹面的時間無嚴格要求，待襯砌機完成襯砌面2～3m時及其以上寬度均可進行機械抹面施工，收光時間集中在混凝土襯砌后的3h～5h內進行。

（4）混凝土切縫，人工收面結束后350～400h℃積溫時，開始切縫。

（5）混凝土配合比實際性能。本次試驗混凝土配比為一級配，其坍落度、粘聚性等特性能滿足機械化混凝土襯砌施工的需要，成品混凝土外表平整，切縫側面混凝土密實、骨料分布均勻。面板混凝土收縮量較小，沒有面板斷裂現(xiàn)象。對達到28天齡期的混凝土采用回彈法進行強度檢測，全部檢測值均滿足C20混凝土強度要求。

（6）混凝土坡面無表面裂縫、麻面、蜂窩、空洞，無掉角，混凝土表面平整、光滑無抺痕。

3 結束語

通過對本次渠道混凝土襯砌試驗研究，初步探索出了一條適合本標段施工需要的施工工藝及施工參數(shù)，為正式施工打下了堅實的基礎

參考文獻

[1] 南水北調中線一期工程總干渠沙河南～黃河南（委托建管項目）寶豐郟縣段第七標段.樁號SH（3）56+000～SH（3）61+957.6 .合同編號：HNJ-2010/BJ/SG-007.

[2] 中華人民共和國水利部.DL/T5129—2001碾壓式土石壩施工技術規(guī)范[S].北京：中國電力出版社，2001.

[3] 中華人民共和國水利部.SL237—1999土工試驗規(guī)范[S].北京：中國水利水電出版社，1999.

作者簡介

耿晉（1987-06）男，河北省石家莊市，助理工程師，學士學位，從事水利工程設計工作。