安集海灌区东泄一支渠渠道衬砌试验段施工

(新疆石河子巴音沟河流域管理处， 新疆石河子 832116)

安集海灌区东泄一支渠渠道衬砌试验段施工

张正海

(新疆石河子巴音沟河流域管理处， 新疆石河子 832116)

本文对安集海灌区东泄一支渠渠道衬砌试验段工程施工工艺流程及质量控制要点进行了细致的论述。掌握各工序：基础面的削坡及整理，砂垫层的摊铺及压实，保温板的铺设，复合土工膜的铺设、焊接，面层混凝土的浇筑、收面抹光，伸缩缝的留置及切割的施工方法和质量控制要点，可以为渠道衬砌大面积施工积累经验。

安集海灌区工程； 渠道衬砌； 施工工艺

1 工程概况

安集海灌区东泄一支渠新建工程总长25.123km，0+000～5+600段为老渠改造，原渠道为混凝土防渗渠，设计流量2m3/s，加大流量3.5m3/s，本次改造为土工膜和混凝土双防渠，设计流量为8m3/s，加大流量为10m3/s；5+600～25+122.57段渠道为新建渠道，设计流量为6m3/s，加大流量为8m3/s。渠道跨过头道沟(也是安集海二库的排洪沟)后，位于头道沟右岸，顺着头道沟向南延伸，直到西岸大渠，末端桩号为25+122.57。渠道设计横断面为梯形弧底。本工程的25.123km中，I标段0+000～15+400段渠坡坡比1∶2，渠底宽10m；II标段15+400～25+122.57段渠坡坡比1∶2.5，渠底宽8m。

渠道衬砌施工内容主要为明渠渠道衬砌工程。设计渠坡衬砌混凝土厚度8cm，渠底衬砌混凝土厚度10cm。因此选取I标段桩号3+500～3+700为试验段，该段渠坡坡比1∶2，岸坡地质为卵石土。

2 衬砌试验目的

通过试验主要实现、掌握各工序的施工方法和控制要点，即基础面的削坡及整理，砂垫层的摊铺及压实，保温板的铺设，复合土工膜的铺设、焊接，面层混凝土的浇筑、收面抹光，伸缩缝的留置及切割。

3 主要机械配置情况

每个试验段投入的主要机械设备 (见表1)。

表1 主要机械设备配置情况

4 衬砌试验施工

4.1 工序流程

施工过程按照规定的工序流程进行。工序流程见下图。

4.2 轨道铺设

轨道铺设前，先放置控制桩，保证轨道高程，基础面平整并夯实，避免轨道负重后变形。

轨道铺设要保证水平、直线。

4.3 削坡

削坡前，在渠坡上放四排桩，即在渠肩处、坡脚处、渠坡中部(两个位置)各放一排桩。各控制桩上做出明显的位置和高程标记。

坡面修整：采用人工自上而下削坡，根据各控制桩上的高程控制标记挂线，在高于设计开挖高程10cm处划控制点，控制线下有5cm的保护层。沿斜坡控制线附近先用铁锹修出一条标准高程控制面，然后再以控制桩拉横向控制线进行人工修坡，修坡时每隔2m用平整度尺检测并不定时抽测线下高度，保证修坡坡度正确、边坡顺直。

当削坡工序完成后，下道工序不能及时施工时采用塑料布对削好的坡面进行覆盖保护，防止雨水冲刷等，以达到坡面不开裂、不变形、不出现雨淋沟的目的。

4.4 粗砂铺设

设计粗砂铺设厚度5cm，压实后相对密度不小于0.75。我们在试验段选取3块铺砂试验区做砂垫层压实试验。根据试验数据的分析，得出的最佳含水率为5.87%～6.57%，同时根据粗砂松铺厚度及压实后的厚度数据来看，最佳松铺厚度6.5cm，最佳振动遍数6遍的情况下，压实粗砂厚度5.13cm，相对密度能够达到0.75的要求。因此该组合是以后衬砌施工铺砂的最佳组合施工参数。

基面削坡联合验收合格后即可进行铺砂施工，在渠坡的顶部、底部各设1个控制桩，渠坡部位设2个控制桩。根据控制桩的控制位置，在纵向每隔5m自渠坡顶至渠坡底安放一个6.5cm厚的方形钢管，控制铺砂平面位置和高程。砂料基本平整后，用2m长的直钢板把砂料刮平。

在振压前测定铺砂含水率，必要时对铺设砂面进行喷水。试验人员随时检测铺砂含水率，保证其合适的含水率，已达到粗砂的压实效果。

4.5 铺设保温板

按保温板(试验段位置设计厚度为3cm)设置高程控制点，自下而上错缝铺设，错缝宽度一般为40～60cm，保证紧贴粗砂面，无架空、不下滑。接缝紧密、平顺，两板接缝处的高差不得大于2mm。保温板铺设后，用长度15cm～20cm的竹签采用梅花状布置固定。每块保温板的固定点不少于3个。在垂直坡面、同时稍向下倾斜的方向用橡皮锤将竹签钉入基面内，不准垂直向下；且钉入保温板顶面以下3mm左右，以防止破坏上面的土工膜。

4.6 复合土工膜铺设

复合土工膜从顶部向下铺至渠底，注意顶部和底部预留足够量，松弛适度。一幅铺完拉平后再铺另一幅，两幅搭接合适后，使复合土工膜与保温板面平贴，平整无突起褶皱。顶部预留复合土工膜，用重物固定，以免复合土工膜顺坡面下滑。

相邻两片复合土工膜铺设后，连接部位的宽度要达到10cm以上。然后进行缝焊作业，首先将复合土工膜下的两幅土工布使用手提式缝纫机缝合好，然后用透明胶把土工布折叠向渠的上游侧；再用PH-501隧道防渗膜焊接机对土工膜进行热熔焊接，焊接采用双焊缝焊接；最后缝合上层土工布，并用透明胶把土工布折叠向渠的下游侧，用充气方法来检测焊缝是否符合要求。

4.7 立模板

下部齿槽开挖后，在齿槽靠渠底侧砌砖边，即为立模位置；渠坡只是在垂直渠中心线通缝位置立模板；渠坡肩按设计规定的坡肩平台宽30cm外边立模，上、下部位和起始位置模板固定牢固。

4.8 衬砌混凝土浇筑

4.8.1 混凝土使用的原材料及配合比

混凝土选用原材料经检测均符合设计和有关规范的要求，配合比委托某设计研究院试验所进行试配。

4.8.2 浇筑衬砌混凝土

混凝土衬砌浇筑的内在、外观质量需要从每个环节来控制。

4.8.2.1 开仓前的准备与检查

检查、校对原材料的规格和混凝土配料单，各项指标必须合格，数量满足浇筑要求。

拌和系统应运转正常，运输车辆准备就绪。

4.8.2.2 混凝土浇筑布料、振捣、压实、抹面

布料前搅拌均匀，检测坍落度和含气量，入仓坍落度控制在40～60mm。保证混凝土能稳定在坡面上，不出现滑移现象。在第一次向皮带上卸混凝土料前，皮带喷水使其湿润(但无水流)。

首先在齿槽处布满混凝土，用振捣棒及时振捣，以表面出现浮浆、不再出现气泡和混凝土下沉为准。衬砌机向上行走后，用平板振捣器，将衬砌面振实，人工抹平。

其次，齿槽混凝土振捣密实后沿坡面向上移动布料，移动前开动振捣器。布料机布料速度为0.8～0.86m/min，布料仓移动匀速，以保证混凝土料的振捣均匀、密实。过程中及时人工测量厚度，必要时及时微调。当布料到坡肩时，先停止布料，再停止振捣器振动。当布料完成宽度6m以上，由磨光机对坡面混凝土压实、磨光三遍。最后由人工针对个别不平的部位进行抹平。

最后在坡肩位置，布料机放料后移走，人工平整，少量不足人工补齐。平板振捣器将其振实，人工抹平。

4.9 混凝土养护

在混凝土浇筑初凝以后用土工布把混凝土表面覆盖，终凝(12h)后通过软管向土工布进行雾状喷水。做到土工布湿润(尽可能不流水)为止。湿润养护不宜少于28天。

4.10 伸缩缝填入聚乙烯闭孔泡沫板、充填密封胶

按规格裁切泡沫板，使泡沫板填入伸缩缝后，伸缩缝有2cm高空腔充填密封胶。

在填入泡沫板、密封胶前一定要对伸缩缝吹洗干净，如果泡沫板填入后，未及时填入密封胶，在填入密封胶前要重新吹洗伸缩缝。

5 质量控制

5.1 粗砂垫层铺设

铺砂垫层施工中严格控制松铺厚度、含水率，以保证满足相对干密度要求。

5.2 保温板铺设

首先严禁不合格的保温板进入施工现场。铺设前检查保温板是否有缺块、损坏，如果边沿不齐要修整，如损坏要弃掉。保温板铺设过程中严格控制块间接缝、平整度。

5.3 复合土工膜施工

a.土工膜铺设前，首先检查土工膜有无缺陷，要实现复合土工膜平顺、整齐、无褶皱、无绷紧、无破损。

b.土工膜正式焊接前，要进行试焊，试焊样膜采用手撕测试和专项试验检测。测试标准为：母材被撕裂而焊缝不被撕裂为合格。

c.焊机操作人员严格按照复合土工膜施工工艺试验所确定的施工参数进行焊接，并随时观察焊接质量。

d.对所有的土工膜焊缝严格按照设计要求逐条进行充气检验。充气法：焊缝为两条，两条之间留有约1cm的空腔。将待测段两端封死，插入气针，充气至0.15～0.2MPa，静观1min以上，观察气压表，如气压无明显下降，表明不漏气，接缝合格，否则应及时补焊。

5.4 衬砌混凝土施工

混凝土拌和严格按照试验时出具的配合比控制各种材料的加入数量，混凝土坍落度在40～60mm之间，和易性满足施工要求，各种材料拌和均匀后方可进入布料机。

每次浇筑混凝土按规范规定的频率检查混凝土坍落度和含气量，经检测含气量在4.1%～4.6%之间，满足要求。混凝土浇筑后，其表面磨光机抹面不少于3次，然后再由人工对个别部位抹平，所有抹面工作均在终凝前完成，衬砌混凝土表面的平整度控制在8mm/2m的范围内。

5.5 混凝土强度及衬砌厚度

混凝土浇筑过程中，在混凝土入仓处共取7组抗压试件，成型试件28天抗压强度值为27.6～29.6MPa之间。

衬砌混凝土施工完成后，在桩号3+589、3+621、3+682位置各取一块直径100mm的芯样，共取3块芯样。通过对混凝土芯样观察，混凝土中骨料均匀，混凝土密实；混凝土芯样测量厚度为9.7～10.7cm之间，衬砌厚度满足设计及相关规定要求。

6 试验结论

经过试验性衬砌混凝土施工，选用某工程局制造的专用渠道混凝土衬砌成套设备，型号为PQJ-II型排振滑膜式坡面砌筑机，MGJ-6坡面磨光机，在卵石地层或黏土地层的1∶2.5或1∶2坡面上，都成功进行了混凝土面板施工任务。

通过对衬砌试验过程各工艺测试和成品混凝土的检测，各项性能指标能达到设计和相关规定要求，试验达到了预期目的，为渠道衬砌大面积施工积累了经验。

GB 50288—99灌溉与排水工程设计规范[S].

Test Section Construction of Number One Branch Canal Lining for Dongxie in Anjihai Irrigation Area

ZHANG Zheng-hai

(XinjiangShiheziBayingouRiverBasinManagementDepartment,Shihezi832116,China)

Project construction process flow and quality control keys of Test Section of Number One Branch Canal Lining for Dongxie in Anjihai Irrigation Area are described in detail in the paper. The mastery of all working procedures, such asmastered: construction method and quality control keys in slope cutting and finishing of fundamental plane, pavement and compaction of sand cushion, arrangement of heat insulation board, arrangement and welding of geomembrane, concrete pouring, surface finishing and polishing of surface layer, expansion joint setup and cutting, can accumulate experience for large area construction of canal lining.

Anjihai Irrigation Area Project; canal lining; construction process

TV52

A

1005-4774(2014)09-0000-03