渠道混凝土衬砌机在施工中的应用

郭永刚

（山西省水利水电勘测设计研究，太原 030024）

1 工程概况

南水北调中线干线京石段应急供水工程渠道过水断面形式为梯形，渠底宽 8.0m，内边坡 1：2.5，纵坡 1：24000，渠内设计水深4.3m。采用现浇混凝土衬砌，一般衬砌厚度边坡为10cm，底板为8cm。混凝土衬砌纵向约4m分缝（渠坡纵向缝为中缝），横向每4m分缝，一般缝宽1cm，缝内上部为2cm厚明渠专用聚硫密封胶止水，下部为聚乙烯闭孔塑料板隔缝。衬砌板下铺设复合土工膜加强防渗。

2 混凝土衬砌机在施工中的应用

2.1 施工现场准备

衬砌机就位前应按照施工技术要求做好渠道测量放线、渠道削坡、保温板和复合土工膜铺设、模板安装等准备工作。

2.2 渠道混凝土衬砌机施工方法

2.2.1 混凝土衬砌机定位

采用河南洛阳生产的PMCQ型混凝土衬砌机（图1）。根据衬砌机机身的长度结合渠坡的长度确定衬砌机行走的轨道位置。采用轻型钢轨，基础下铺设轨木，钢轨要保证平整度。

在行走轨道安装完毕后，检查轨道承载力能否满足要求及其位置高程偏差，采用20t汽车吊将衬砌机吊装就位。调试衬砌机的各项性能是否达到运行标准，调试的项目有：衬砌机行走、混凝土输送布料、混凝土的摊平振捣碾面等。调试衬砌机的坡比为1：2.5。

2.2.2 混凝土运输

采用混凝土搅拌车运输混凝土至渠道施工现场。

2.2.3 混凝土布料及振捣

混凝土通过衬砌机一次供料系统上扬皮带机，将混凝土运至二次布料主皮带上，由布料滑车经串筒将混凝土沿渠坡自下而上均匀的铺设在仓面上，通过振捣滑车上的螺旋找平器将混凝土推平。混凝土推平厚度略高于设计混凝土面。再由振捣滑车前后两个50型振捣棒振捣密实。1.1kW平板振捣器振捣提浆，最后由直径210mm碾压辊压平。在渠道坡脚处或坡肩布料不到的部位，要采用人工布料摊平，平板振捣器进行补振。

注意事项：

［3］Weinstein L，Swartz MN.Pathologic properties of invading microorganisms.In:Sodeman WA Jr，Sodeman WA，eds.Pathologic physiology:mechanisms of disease.8th ed.Philadelphia:Saunders，1974:457-472.

①振捣滑车上的平板振捣器要上行振动，下行停振；

②及时清理平板振捣器和碾压辊前面的雍料；

③根据碾压辊前的雍料情况旋转碾压辊转向；

④及时清除落在轨道，电机设备上的混凝土防止以外事故发生。

2.2.4 混凝土出面

混凝土出面工艺流程：衬砌机压平提浆→抹光机压光成面→人工压光出面

衬砌机碾压辊将振捣好的混凝土面压平提浆，施工人员应在边侧观察压平前对高低不平的部位进行修整，确保碾压辊工作后混凝土面平整。根据混凝土面的软硬程度，采用自制卷扬机作牵引抹光机自下而上，由左到右按顺序有搭接的进行混凝土压光成面。而后人工用铁抹子随后进行压光出面。

混凝土浇筑完毕后6～18h之间开始洒水养护，及时覆盖塑料薄膜，经常观察混凝土表面湿润情况，及时补水养护，养护时间28天。如果在低温季节施工，要覆盖保温的材料，在高温季节要覆盖防晒网防晒。

图1 PMCQ型混凝土衬砌机

2.3 混凝土切缝

混凝土切缝过程中主要使用机械：切缝机、小型卷扬机一台、槽钢轨道、电钻机一台等。伸缩缝形式：设计半缝深度为混凝土板厚的0.5～0.75倍，通缝切割深度宜为混凝土板厚的0.9倍。边坡缝切割时要将切割的坡体缝用墨斗弹线后进行切割。

2.4 闭孔塑料板安装

模板部位闭孔塑料安装，采用先安装后浇筑的方式。非模板部位闭孔塑料板安装，采用先切缝后安装的方式进行。

2.5 密封胶施工

切割缝表面2cm封缝材料采用聚硫密封胶。首先将切割缝内的尘土与余渣吹净。用毛刷在伸缩缝两侧均匀的刷涂一层底涂料，20～30min后用刮刀和手向涂胶面上涂3～5mm密封胶，并反复挤压，使密封胶与被粘结界面更好的湿润，然后再用注胶枪向伸缩缝中注胶，注胶过程要保证胶料全部压入并压实，保证涂胶深度。

2.6 混凝土衬砌机施工参数的确定

依据南水北调工程渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程（NSBD5-2006），并结合制订的试验大纲，在渠道混凝土正式开始前于2007年3月10日至4月2日，分三次进行了渠道衬砌生产性试验。

2.6.1 第一次试验

2007年3月10日13：40开始混凝土衬砌，到3月10日18：40结束，历时5h，实际浇筑用20.4h，浇筑12m。试验情况见表1。

表1 第一次试验情况

2.6.2 第二次试验

2007年3月16日，进行了第二次衬砌试验，长度40m。试验情况如表2。

表2 第二次试验情况

2.6.3 第三次试验

2007 年 3 月 20 日 8：30～19：20，进行了第三次试验。长度40m。根据前两次试验情况，这一次只更换了功率为1.1kW的抹面机，固定了抹面和切缝工人，其他仍采用第二次试验的参数。检测结果见表3。

表3 第三次试验检测情况

2.6.4 试验结果

通过对三次试验结果的分析，确定机械施工参数为：摊铺厚度12cm；摊铺宽度40cm，碾压振捣遍数2遍。切缝时间36～48h。抹面时间根据现场混凝土初凝的具体情况掌握。

3 结束语

渠道混凝土衬砌作为重点，不但要保证渠道混凝土衬砌工程的质量，而且要提高施工功效。渠道混凝土衬砌机是融混凝土输送、布料、摊平、振捣、抹面为一体的机械化施工。大型渠道混凝土衬砌机在南水北调工程中使用，对工程质量、进度、功效起着至关重要的作用。