□王國新（河南省地質礦產(chǎn)開發(fā)局第一地質勘察院）

□李曉斌 □岳安華（河南省水利第一工程局）

一、概述

南水北調中線一期工程總干渠第IV渠段（黃河北～羑河北）第四設計單元（焦作2段）設計樁號IV41+400～IV66+960，全長25.56km，多為全挖方段，最大挖深約40m，最大填高約13m，設計流量260m3/s，加大流量320m3/s，渠道過水斷面呈梯形，設計底寬9.5～26.5m，設計水深7m，堤頂寬5m，設計縱坡為1/29000和1/23000，需要襯砌的整個渠段約為23km。

在渠道襯砌施工中，渠坡混凝土機械化襯砌的技術含量最高，施工也最為困難，對工程質量的影響也最大，其技術尚處在不斷發(fā)展和創(chuàng)新階段，缺乏統(tǒng)一的國家標準和行業(yè)標準，遠未實現(xiàn)標準化、程序化、規(guī)范化運作。

二、渠坡混凝土機械化襯砌技術

（一）生產(chǎn)性施工檢驗

1.渠坡混凝土襯砌正式施工前應先進行生產(chǎn)性施工檢驗，生產(chǎn)性施工檢驗前應首先對試驗室出具的混凝土配合比進行試驗性拌和，以驗證混凝土的和易性、含氣量和坍落度等指標。

2.通過生產(chǎn)性施工檢驗確定襯砌機行走速度、適宜塌落度、振搗時間、抹面壓光的適宜時間和遍數(shù)，確定輔助機械、機具的種類和數(shù)量，確定施工組織形式和人員配置，制定可操作性的施工組織方案。

（二）渠坡混凝土機械化襯砌施工方法

1.襯砌設備安裝及調試：襯砌機、抹面機、工作臺車同軌布設，軌道平行于渠道中心線，鋼軌鋪設在枕木或墊板上，根據(jù)“先分動，后聯(lián)動；先空載，后負荷；先慢速，后快速”的原則對襯砌機進行調試，完畢后將襯砌機在軌道上反復行走幾遍，使軌道處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2.支立模板：渠道橫向通縫模板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模，齒槽和坡肩模板優(yōu)先選用定型鋼模板，并與渠道橫向通縫模板相連。

3.混凝土布料：可采用螺旋布料器和皮帶輸送機布料。采用螺旋布料器布料時混凝土經(jīng)輸送帶運至布料機接料口，進入集料箱，開動螺旋輸料器均勻布置，開動振動器和縱向行走開關，邊輸料邊振動邊行走，布料較多時，開動反轉功能，將混凝土料收回，布料寬度達到要求時開動成型機，啟動工作部分開始二次振搗、提漿、整平。采用皮帶輸送機布料時襯砌機的側面設有分倉料斗，自行式滑動刮刀分料。

4.混凝土振搗：嚴格按照生產(chǎn)性施工檢驗確定的振搗時間、小車行走速度等參數(shù)進行振搗，做到不過振、漏振或欠振。

5.抹面：采用電動抹光機進行抹面，首次抹面時安裝抹盤，主要對襯砌混凝土面進行平整和提漿，將裸露于表面的小石子壓入混凝土中，首次抹面宜自坡腳至坡肩進行，第2次抹面主要是找平，抹面中隨時檢查混凝土表面的平整度，第3次采用抹片抹面，提高襯砌混凝土表面的光潔度。

6.混凝土養(yǎng)護：抹面完成后及時采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護，濕潤養(yǎng)護＞28d。

（三）施工注意事項

1.現(xiàn)場混凝土質量檢查以抗壓強度為主，并以150mm立方體試件的抗壓強度為標準。混凝土試件以出機口隨機取樣為主，每組混凝土的3個試件應在同一儲料斗或運輸車箱內的混凝土中取樣制作。

2.在生產(chǎn)性施工檢驗中，應對混凝土襯砌進行現(xiàn)場芯樣強度試驗。

3.停機時應解除自動跟蹤控制系統(tǒng)，升起機架，將襯砌機駛離工作面，清理粘附的混凝土，整修停機襯砌端面。

4.當襯砌機出現(xiàn)故障時，應立即通知拌合站停止生產(chǎn)，如在故障排除時間內澆筑面上的混凝土尚未初凝可繼續(xù)襯砌，停機時間超過設計要求時應將襯砌機駛離工作面，及時清理倉內混凝土，故障出現(xiàn)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(yè)作好準備。

5.襯砌前和襯砌施工中應經(jīng)常校核軌道的方向和高程，同時隨時對模板進行校核，保證混凝土分縫順直。

6.進入彎道施工時需調整上下軌道行進速度，保證襯砌機始終與渠道上口線保持垂直。

7.在混凝土澆筑季節(jié)，應認真收聽天氣預報，及時了解天氣變化情況，結合氣象資料制定混凝土施工應急預案，在施工中如遇特殊氣候，需立即啟動應急預案，采取應急措施，保證襯砌混凝土的施工質量。

（四）襯砌混凝土質量檢查項目和質量標準

依托工程襯砌混凝土采用薄板素混凝土，強度等級C20，抗凍等級F150，抗?jié)B等級W6，渠坡混凝土厚度10cm，其質量檢查項目和質量標準見表1。

表1 襯砌混凝土質量檢查項目和質量標準表

（五）混凝土拌制質量控制

渠坡混凝土襯砌施工是在斜坡面上進行的,施工過程中應嚴格控制混凝土的水灰比和坍落度。坍落度太大，入倉混凝土易溜到坡腳；坍落度太小，入倉太慢造成窩工，混凝土的坍落度大小要根據(jù)當天的日照溫度、風力等級、混凝土運輸距離進行調整,坍落度控制范圍為5～8cm。

（六）混凝土裂縫預防措施

渠坡襯砌為大面積薄板混凝土結構,在混凝土硬化中和硬化后都會因混凝土干縮、溫度變化及地基沉降等原因產(chǎn)生不同程度的裂縫。

1.溫度裂縫預防措施：優(yōu)化混凝土配合比，減少水泥用量；降低水灰比，水灰比控制在0.5以下；改善骨料級配；在混凝土中摻入適量的減水劑、引氣劑，以保證混凝土拌和物的流動性、保水性；避開高溫、低溫時段澆筑混凝土。

2.塑性收縮裂縫預防措施：選用干縮值較小、早期強度較高的普通硅酸鹽水泥；澆筑混凝土墻時將基面灑水濕潤；初凝前噴霧養(yǎng)護，在高溫及有風的天氣情況下設遮陽網(wǎng)和擋風設施，及時切縫，混凝土養(yǎng)護對防止襯砌混凝土面板裂縫有很好的效果。養(yǎng)護時要注意養(yǎng)護澆水時段的控制，一般中午時不宜使用井水直接對混凝土面板進行養(yǎng)護，避免混凝土面板因較大的溫度梯度而產(chǎn)生裂縫，避免硬化中或硬化后的混凝土面板直接暴露于空氣中。

三、結語

大型渠坡混凝土的機械化施工技術目前尚缺乏統(tǒng)一的國家標準和行業(yè)標準，還處在不斷發(fā)展和創(chuàng)新階段，遠未實現(xiàn)標準化、程序化、規(guī)范化運作，文中著重介紹了渠坡混凝土襯砌的施工方法、施工注意事項、質量檢查項目和質量標準等內容，旨在為今后大型渠道渠坡混凝土的機械化襯砌施工提供技術參考。

渠坡襯砌技術是整個襯砌施工的關鍵，直接關系到襯砌系統(tǒng)的防滲、抗凍和表觀質量。

我國混凝土渠坡襯砌的施工機械設備在自動化、施工標準化等方面尚有待進一步提高，機械、電子、碾壓和智能一體化是以后的發(fā)展方向。

[1]耿福明,羅輝,馬黔等.渠道混凝土襯砌機械化施工技術規(guī)程[R].北京:國務院南水北調工程建設委員會辦公室，2006.

[2]王乃超,劉瑞源,郭永峰等.渠道混凝土襯砌施工操作指南(試行)[R].北京:南水北調中線干線工程建設管理局，2009.

[3]李典基,羅輝,韓其華等.大型渠道機械化襯砌混凝土研究[J].施工技術,2009,38(6):56-57.

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[5]羅輝,李永順,井書光等.渠道混凝土襯砌機械化施工單元工程質量檢驗評定標準[R].北京:國務院南水北調工程建設委員會辦公室，2010.