南水北调中线渠道混凝土衬砌机械化施工的细节控制

王彩玲

(河北省水利工程局 石家庄 050021)

1 南水北调中线干线渠道相关设计

我国南水北调工程包括:东线、中线和西线三条线路。南水北调中线工程起点是湖北省的丹江口水库，经方城垭口，沿唐白河流域和黄淮海平原西部边缘开挖渠道，在河南郑州附近穿过黄河，沿京广铁路西侧一路北上，自流到北京颐和园的团城湖。南水北调中线主要向输水沿线的河南、河北、北京、天津四省市20余座城市提供生活和工业用水。输水干渠全长1277km。中线干线主要采用明渠输水。明渠混凝土采用机械化衬砌施工，土质渠段现浇混凝土衬砌边坡厚10cm，渠底厚8cm;河滩地段边坡、渠底厚度均为15cm，边坡厚10cm。渠道过流面边坡建基面上铺设加糙聚苯乙烯保温板进行保温防冻，保温板上铺设二布一膜的复合土工膜加强防渗，一级马道以上渠坡防护，土坡为混凝土框格，内植草皮。

2 渠道混凝土衬砌机械化施工的细节控制

渠道混凝土机械化衬砌施工主要包括:渠床整理、聚苯乙烯保温板铺设、复合土工膜铺设、混凝土机械化衬砌等内容。

2.1 渠床整理细节控制

土质渠段一级马道以下渠坡的削坡质量控制:精削坡保证平整度不得大于1cm(用2m直尺检测)，在削坡工作时严格控制渠坡不得超挖和欠挖，因超挖会造成混凝土亏方，欠挖会造成渠坡混凝土厚度不够。在遇有严重超挖、渠坡塌坡或雨淋沟的情况时，注意先进行补坡再削坡，补坡注意分层填料分层压实，并分层检测压实度，保证压实质量。

2.2 聚苯乙烯保温板铺设工序细节控制

首先注意原材料的质量控制，保证原材料厚度均匀，尺寸完整，不得出现缺损掉角、局部凹凸、尺寸不够等情况，以保证保温板铺设的平整度和接缝的严密。铺设时注意贴紧基面，不得局部架空，固定保温板的木(竹)楔子外露高度与保温板面齐平或低于板面2mm，防止对复合土工膜的破坏。铺设固定完毕，注意不得在板上堆放重物或人为践踏，防止压裂保温板。

2.3 复合土工膜铺设工序细节控制

注意原材料的质量控制，首先保证土工膜的厚度和密度，保证膜的原材料不得使用再生料，膜的厚度均匀以保证焊接平整，注意预留搭接带宽度均匀，以保证焊接带的宽度。土工膜的整卷长度要根据渠坡长度加上渠底和堤肩预留足够的宽度，以便于和渠底土工膜的焊接和堤肩道路部位的后续施工，尽量避免出现横缝。土工膜焊缝气密性检测时注意打压0.15～0.20MPa，维持5min无明显的压力降低现象。在检测针头刺进时，注意找好角度保证不得扎破下层膜，试验部位和漏气部位一定注意采取人工用焊枪补焊，保证焊缝部位质量，及时做好堤肩、齿槽部位外露土工膜的保护。

2.4 渠道衬砌混凝土浇筑施工细节控制

2.4.1 做好生产性施工检验

按照国务院南水北调办公室发布的《渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程质量检验评定标准》中的有关规定，在进行衬砌混凝土大规模的机械化施工前，须由施工单位进行生产性施工试验，试验段长度不得少于100m。首先编制生产性试验大纲，经监理审批后，严格按批复的大纲进行试验。试验的目的是检验衬砌机械化施工系统的机械性能和生产能力，检验与实际生产能力相匹配的配套机械性能，以确定衬砌机的适宜工作参数(包括衬砌机的工作速度、振捣时间、抹面压光的适宜时间和遍数以及衬砌混凝土的切缝时间)，并根据试验确定参与衬砌施工的各类施工人员的配置，确定辅助布料、振捣设备的种类和数量，制定施工组织方案和施工工艺流程，找出与衬砌设备相适宜的混凝土拌和物的坍落度、水胶比等参数。

2.4.2 机械化衬砌混凝土拌和质量控制

渠道机械化衬砌混凝土对混凝土拌和物的和易性(主要是坍落度)要求很高。施工单位须在施工现场对试验室出具的混凝土配合比进行试拌，即:根据试验配合比得出施工配合比。通过现场试验得到混凝土的和易性、坍落度等指标与衬砌要求的符合度，同时找出最佳的拌和时间及投料顺序。

每天开盘前务必检测砂石骨料的含水率，依此确定和调整每方混凝土的用水量;检测粗骨料的超逊径，依此调整各种骨料的用量。检测出机口与浇筑仓面混凝土的坍落度，计算坍落度损失，确定和调整用水量。检测拌和物的实测密度、含气量，调整外加剂用量。

2.4.3 衬砌混凝土运输及布料

a.运输车辆。渠道衬砌混凝土采用混凝土搅拌车运输。

b.运输时间。混凝土拌和物从拌和站出料到运输、卸料完毕的允许最长时间参照下表。

混凝土拌和物允许最长运输时间表

2.4.4 衬砌设备安装及调试

a.衬砌机设备安装。要严格按照说明书的要求组装，初次安装时应有设备生产厂家的技术人员在场指导;安装遵循“先主体后附件，先机械后电器”的原则。衬砌设备的安装调试与检查验收应符合《渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程》(NSBD5—2006)的要求。

b.衬砌设备轨道细节控制。衬砌机轨道平行于渠道中心线，根据衬砌机的类型、衬砌混凝土的几何尺寸，堤顶部位的轨道宜设置在堤肩部位模板50cm以外，坡脚(或齿槽)部位轨道位置宜在坡脚模板以外1.0m处。为保证衬砌机行走平稳，轨道不得直接铺设在土基上，下部宜铺设枕木或垫板，枕木和垫板的间距一般为0.8m，当基础承载力不能满足要求时，垫板的数量要适当增加。衬砌机安装完毕应在轨道上反复行走几遍，使轨道处于压实状态。

2.4.5 模板支立的细节控制

根据衬砌机的衬砌速度结合设计图纸渠道伸缩缝间距要求，注意尽量保证施工缝模板的位置与渠道设计的通缝相重合。在渠道堤肩及坡脚(或齿槽)部位，渠道的横向通缝模板宜采用与混凝土厚度相同且相互连接的槽钢作为侧模，并注意优先采用定型钢模板，注意与坡面槽钢模板相连。模板的加固一般采用压设砂袋的方法。模板支立前后及混凝土衬砌施工过程中测量人员须适时对模板的位置和高程进行校核，以保证混凝土衬砌面的高程和质量。

2.4.6 混凝土布料细节控制

渠坡衬砌施工程序为衬砌机布料、摊铺整平、振捣、提浆整平、压光、人工收面等。

a.按照生产性试验情况安排专人负责卸料和布料。混凝土拌和物入仓前，必须由试验人员检测坍落度和含气量;特别注意检测料头、中间和料尾部位，并按有关规范，在浇筑地点按机口取样数量的10%留取抗压试件。

b.混凝土搅拌运输车入仓卸料前，为便于顺利卸料，卸料人员可用少许水湿润运输车的下料槽和衬砌机的布料机输送带。运输车辆卸料时，自由下落高度不应大于1.5m。

c.采用螺旋布料器布料时，混凝土经输送带运至布料机接料口，进入集料箱，开动螺旋输料器均匀布置。开动振动器和纵向行走开关，边输料边振动，边行走。布料混凝土较多时，开动反转功能，将混凝土料收回。布料宽度达到2～3m时，开动成型机，启动工作部分开始二次振捣、提浆、整平。施工时料位的正常高度应在螺旋布料器叶片最高点以下，不应缺料。

d.采用皮带输送机布料时，衬砌机的侧面设有分仓料斗，自行式滑动刮刀分料。施工中应设专人监视各分仓料斗内混凝土数量，及时补充，保持各料仓的料量均匀，防止欠料。

e.对于衬砌机的布料盲区即:坡肩、坡脚齿槽、周边模板及边角部位应设置一定数量的人员辅助布料，保证布料及时到位。

f.通过生产性试验情况控制布料厚度，松铺系数根据坍落度大小由试铺确定。

g.渠道混凝土衬砌机宜匀速连续工作，布料应与振动碾压速度相适应。

2.4.7 衬砌机操作及混凝土振捣细节控制

a.衬砌机宜匀速连续工作。振动碾压衬砌机的振动碾压小车行走速度宜为3～6m/min。

b.渠道混凝土衬砌施工选用的衬砌机械化施工设备，均应具有良好的振捣系统。施工中严格按照生产性施工检验所确定振捣时间、工作速度等参数执行，保证衬砌混凝土不过振、漏振或欠振，达到混凝土深层振捣和表面提浆的效果，利于混凝土表面抹面和整平。

c.衬砌施工中应经常检查衬砌机振捣设备(振捣棒或振捣梁)的状况，若发现衬砌后的板面上出现露石、蜂窝、麻面或横向拉裂等现象时，须停机检查、修理或更换振捣设备，并对已浇筑混凝土进行处理，对初凝前的混凝土进行补振，对初凝后的混凝土进行清除，并填补原浆混凝土，重新振捣。

d.渠坡衬砌的顶部、坡脚、齿槽、模板边缘等部位，应设置专人采用振捣棒或平板振捣器进行辅助振捣，以保证边角部位混凝土振捣密实。

e.当衬砌机行走前移时混凝土表面出现带状隆起，表明振动碾压小车高度设置有误，应及时调整，并重新碾压。

f.进入弯道施工时，由于渐变段的上下轨道弧长不一致，要进行上下轨道行进速度调整，保证衬砌机始终与渠道上口线保持垂直工作状态。

2.4.8 坡肩、坡脚和模板周边混凝土施工细节控制

坡肩、坡脚和模板周边的混凝土施工务必设专人负责。采用人工辅助布料，小型振捣棒或平板振动器进行振捣，坡脚处要分两次布料、振捣。插入式振捣棒振捣模板边角部位时，行走不宜过快。对坡肩及坡脚的折线部分，应用靠尺定型，以使折角整齐，外观美观。对已经拆模的混凝土要注意成品的保护，防止边角破坏。

2.4.9 混凝土保温养护

混凝土浇筑完成后，要注意养护和保温。养护方法有涂刷养护剂和覆盖湿麻袋片两种方式。在混凝土浇筑完毕出面后6～18h内及时在混凝土表面涂刷养护剂养护，在干燥、炎热的气候条件下，要加强对混凝土表面养护。当日平均气温小于15℃时，应进行混凝土保温，采用EPE保温被或棉被，防止混凝土内外温差过大产生温度裂缝。在混凝土浇筑完成出面后，很容易形成干缩裂缝，应及时涂刷养护剂，保证涂刷到位。当混凝土切缝后，及时覆盖养护材料洒水养护。

3 结语

南水北调工程质量是千年大计，“细节决定成败”，工程施工的成败往往决定于施工中的某些细节。南水北调工程对外观质量要求越来越高，因此，作为南水北调的施工单位，务必高度重视施工细节控制，做到“精心施工，严格控制”。在渠道混凝土衬砌机械化施工的细节控制中，一定要明确细节控制部位、控制项目和控制目标，落实细节部位的施工责任人，才能做到有的放矢、有效控制，最终达到保证施工质量的目的。