渠道混凝土预制板衬砌施工质量控制

阿力木·许克尔

（新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆 伊宁 835000）

1 工程概况

某渠道工程，渠道全长167.9 km，其中隧洞长32.4 km，明渠长143.9 km.承担灌区10.67万hm2的灌溉任务，渠道设计输水流量74 m3/s，加大输水流量85 m3/s，渠道断面为梯形，底宽 4～2 m，深 5.9～3 m，边坡 1∶2，纵坡 1/8000，属大（1）型Ⅰ等工程；渠道衬砌方式为预制混凝土板（板厚6 cm）加土工膜（两布一膜），膜上铺设3 cm 厚M10水泥砂浆保护层。渠道衬砌施工质量直接关系到渠道后期运行及防渗处理。因此，在渠道施工过程中牢固树立“百年大计、质量第一”和“质量管理，预防为主”的方针，严把质量关。

2 施工方法及质量控制措施

防渗渠施工主要包括边坡修整及隔梁基础开挖、膜下膜上砂浆铺筑、复合土工膜铺设、纵横隔梁现浇混凝土（强度C20）、混凝土预制六棱板铺砌、渠沿石砌筑、伸缩缝处理、渠道清理等。根据渠道设计要求，一个施工单元长19955 mm。渠道混凝土预制板衬砌主要施工程序：测量放线→边坡修整→砂浆垫层铺筑→土工膜的铺设→隔梁底梁混凝土浇筑→膜上砂浆找平→预制混凝土板砌筑→渠沿石、封顶板铺筑→勾缝→养护→伸缩缝处理→现场清理。

2.1 测量控制

根据设计、业主、监理提供的测量控制网点，审核后按施工需要建立施工控制网求高程控制点。每个单元两边底隔梁与高程允许偏差为2 mm,因此渠道测量放养非常重要，即采用水准仪沿渠线每300 m建四等水准控制点，并将定期进行校核。渠道隔墙、底梁浇筑成型后，可将四等高程点引测至底梁顶部，引测点位不少于2点，精度达到规范标准。

2.2 边坡修整

根据设计图纸进行测量放线，并进行渠道边坡和渠底修整。按渠顶开挖线和渠底坡角线，每10 m挂线检查坡面平整度。机械配合人工清理30～50 cm保护层，洒水夯实，经“三检”合格报请监理工程师验收合格后方可进行下道工序施工。

2.3 隔梁及底梁施工

2.3.1 隔梁、底梁槽开挖及砂浆铺筑

混凝土隔梁断面尺寸为30 cm×32 cm，混凝土底梁设计尺寸为30 cm×30 cm。为保证隔梁、底梁结构尺寸，其基础采用人工开挖，预留边坡为1∶0.75，开挖尺寸如图1。

图1 隔梁、底梁槽开挖示意图

对隔梁、底梁基础开挖成型的基面进行整平、压实，在基础部分面洒水夯实，并铺设3 cm找平砂浆，将定型钢模放入隔墙和底梁基槽内，模板调整至设计尺寸与高程后，侧模与两边墙间用石子卡紧固定；然后定型钢模两边厚3 cm砂浆来浇筑，以免模板走位。找平砂浆施工完成12 h内，进行洒水养护，以免找平沙浆裂缝。为防止后续工序破坏土工膜，应及时对隔梁、底梁棱角进行打磨。

2.3.2 膜下砂浆垫层铺筑

采用先渠坡，后渠底的施工顺序，砂浆铺筑前，应将建基面洒水，不得有积水。边坡砂浆采用自下而上跳仓铺筑，渠底砂浆采用后退法施工。

1）边坡砂浆铺筑：为控制铺筑砂浆的厚度和平整度，先沿渠长方向每隔2.5 m顺坡面安装铝合金条，两铝合金条间用φ10的圆钢每隔1 m进行固定。砂浆从下至上均匀满铺，用长3 m的铝合金条沿轨道从下至上刮削平整，将多出部分砂浆向上刮削至凹陷处，人工用木抹整平压实。

2)渠底砂浆铺筑：利用底梁槽横向挂设尼龙绳控制渠底砂浆的厚度及平整度，砂浆铺设时及时用木木抹子整平、压实、收光。

3）养护：由于砂浆较薄，且为高温施工，砂浆铺筑完成后，应及时进行洒水，并进行覆盖养护。

2.3.3 复合土工膜铺设

土工膜铺设前将砂浆垫层表面的杂物清除干净，砂浆垫层表面的尖角磨平处理。渠道土工膜由渠顶一侧沿渠道横断面向另一侧边坡铺设，纵断面从下游往上游推进，以确保上游膜体压在下游膜体的目的；根据弯道渠线的实际状况，采用折叠式进行弯道土工膜铺设，可以保证土工膜的焊接质量。在隔梁和底梁槽内土工膜铺设时需特别注意按设计断面铺设，隔梁和底梁槽处的土工膜应注意紧贴平顺，同时防止土工膜在铺设中架空、损伤。

该工程复合土工膜的焊接采用热熔焊接，焊接处理的好坏是渠道防渗成败的关键，因此焊接操作人员应随时观察焊接质量，根据环境温度变化调整焊接温度和速度，一般温度达到250～300℃，速度1～2 m/min。焊接质量控制需经施工单位质检员自检合格，监理工程师复检确认后，方可进行下一道工序。

2.3.4 隔梁、底梁混凝土浇筑

施工前进行模板测量控制，其中渠底设计高程控制隔墙两坡脚处和渠底中心点处，渠边坡在模板顶部每2 m设一控制点，两边渠顶设一控制点。

1）模板安装：在渠道直段采用直段处定型钢模板支护；在渠道弯段根据弯曲角度采用定型钢模板进行底梁的支护；底梁混凝土模板规格与支模形式以及固定方式均与隔梁相同，两侧仍用对头木楔挤压固定和调整间距，底梁倒角采用木制模具固定。底梁伸缩缝与隔梁相交处安装并固定好聚乙烯高压闭孔板（L-600）。

2）混凝土浇筑：混凝土由混凝土搅拌车运输至渠堤，混凝土由溜槽顺坡溜入渠底后，再由人工提运入仓，采用插入式振捣器振捣，人工收光，在混凝土浇筑时注意土工膜的平整，防止其凸起或出现褶皱、裂口等。

3）养护：混凝土浇筑12 h内，进行线毯覆盖洒水养护，养护至设计强度的50%方可进行下一道工序施工。

2.4 混凝土预制板砌筑

混凝土预制板为边长25 cm的六棱形，厚6 cm，混凝土标号为C20W6F200，采用M10水泥砂浆砌筑，砂浆厚度为3 cm，每一个单元内在隔梁两侧与预制混凝土板间设两条伸缩缝，两隔梁之间的混凝土预制板间横断面设两条伸缩缝（每6.545 m一条），缝宽均为2 cm。砌板的总体要求是：板下、板缝砂浆均匀密实、饱满，板面平整，板缝整齐规则、无裂缝。

混凝土预制板衬砌时，先清理土工膜表面杂物，然后铺设砂浆，按先铺渠底混凝土板，后铺渠坡混凝土板的顺序进行。

1）渠底砌筑：渠底砌筑时，按照标出块数挂线倒退法施工，铺设3 cm的砂浆，再将混凝土板座在砂浆上，用皮榔头敲实，混凝土板高度与线同高，混凝土板间用2 cm的木条隔开。

2）渠坡砌筑：渠坡砌筑时，方法同渠底；关键是搭设一个满足人工操作和混凝土板存放的平台。

3）勾缝：渠道混凝土板衬砌完成后应及时进行勾缝，板间缝缝宽2 cm，采用M10或M15砂浆进行勾缝，混凝土板衬砌时应随时保持板间缝的清洁，勾缝自下而上进行，用宽度小于2 cm地勾缝刀进行勾缝，勾缝刀应具有一定的柔性，填充砂浆时将其压实、整平收光，板间缝勾缝完成后，缝面应略低于板面。勾缝砂浆应随勾随用，不允许将勾缝砂浆散铺在已铺好的板面上。

4）渠沿石埋设：在混凝土板砌至渠顶时，先铺砂浆，然后埋设渠沿石，渠沿石在平面上必须在一条线上，偏差不大于1 cm；渠沿石高于渠顶10 cm，渠沿石缝为2 cm，用砂浆勾缝，渠沿石高程误差不超过3 cm，渠坡内侧靠近渠沿石的6 cm范围用砂浆填实，坡度为1∶2。

5）养护：砌筑完成后8～12 h进行覆盖线毯养护，定时洒水保持覆盖物处于湿润状态，养护7 d。

6）伸缩缝处理：混凝土预制板铺砌完成后即进行伸缩缝的处理，伸缩缝填充材料采用聚氨酯砂浆。伸缩缝处理的工艺流程为：清缝→填塞→捣实→压光。

聚氨酯砂浆应随拌随用，拌和时严格按配合比进行称量；聚氨酯砂浆施工时，应尽量避免对板面的污染，若有污染应及时的清理干净；聚氨酯砂浆施工要求干燥环境，气温为20℃时可使用时间为2 h。

配比为聚氨酯∶砂（干燥）=4∶6（重量比）；聚氨酯 A 组分∶B 组分=1∶2。

清缝：缝面必须清洁、干燥、无杂物，为确保缝面的深度，在板块定位完成、砂浆未凝之前，须将多余的砂浆及时清除。

填塞、捣实、压光：方法基本与砂浆砌缝相同，但因聚氨酯砂浆较为粘稠，应加强捣实，确保缝面砂浆饱满、密实，与板边锚压紧密。

3 施工质量控制要点

通过该工程渠道混凝土预制板衬砌断面施工中，总结以下衬砌施工质量控制中应注意的要点。

3.1 材料质量控制

1）原材料质量控制：渠道预制板衬砌施工所使用的砂石骨料、水泥、外加剂、粉煤灰、拌和用水等原材料质量及配合比必须符合设计要求，材料进施工现场后按合同及国家有关规定及时按批量抽样试验检测。

2）混凝土及砂浆拌和质量控制：混凝土及砂浆拌和所使用的水泥、砂、石、混合材均以重量计，水及外加剂溶液可按重量折算成体积。拌制混凝土和砂浆时，必须严格遵守实验室签发的配料单进行称量配料，严禁擅自更改。混凝土坍落度及砂浆稠度应符合设计及有关规范要求。

3）厂家提供的材料质量控制：水泥、外加剂、复合土工膜、聚氨酯等材料在采购前应将拟确定的供应厂家资质证明文件及产品的试验论证资料提交监理人审查批准。材料进场后应按合同及国家有关规定及时按批量抽样试验检测，并试验检测成果及采购单位提交的产品出厂质量合格证和其他有关资料报监理人审查签认。

3.2 施工组织

渠道预制板衬砌施工因靠人工完成，施工组织是非常重要的。如果没有合理的施工组织，不能保证施工质量。通过施工经验证明，渠道预制板衬砌施工前必须做好施工组织，并进行承包人、监理人、发包人及设计部门参加的施工技术交底会，任务明确责任到人。施工过程中加强技术管理的基础工作，施工中对隐蔽工程和每道工序严格执行施工质量“三检制”和“联检制”。

3.3 施工监理

监理对渠道预制板衬砌施工质量控制要紧紧抓住材质控制和衬砌施工质量控制。材质是第一位的，第二位的是衬砌作业（砌筑），衬砌作业（砌筑）是渠道结构形成断面特性的根本保证。因此监理人应按设计和国家有关规范要求严格执行材料质量控制和衬砌施工作业质量控制，不允许不合格材料进场。衬砌作业过程中施工质检人员监理工程师不仅要检测衬砌施工质量结果，更重要的是要对衬砌施工全过程的跟踪与见证，一句话，就是工序管理与过程质量控制要到位。

[1]水利部水利水电规划设计总院.SL18-91,渠道防渗工程技术规范[S].北京：中国水利水电出版社，1991.

[2]杜俊超，侯建国，等.中小型水利工程质量控制与等级检验评定概论[M].北京：中国水利出版社，1997.

[3]华北水利水电学院北京研究生部.SL/T225-98，水利水电工程土工合成材料应用技术规范[S].北京：中国水利水电出版社，1998.

[4]水利部新疆水利水电勘测设计研究院.《初步设计报告》及合同文件[R].

[5]中国建筑科学研究院.GB50164-92，混凝土质量控制标准[S].北京：中国建筑工业出版社，1993.