南水北调渠道衬砌关键点施工方法及质量控制

□秦水朝

（河南省南水北调工程建设管理局平顶山段建设管理处）

南水北调渠道衬砌关键点施工方法及质量控制

□秦水朝

（河南省南水北调工程建设管理局平顶山段建设管理处）

渠道混凝土衬砌施工中，为避免工程质量缺陷，实现精品工程，关口前移，从细节入手，自渠床整理、排水系统安装、粗砂（砂砾料）垫层的铺设压实、保温板安装、复合土工膜铺设焊接、混凝土面板衬砌施工、平整度和光洁度操作控制、切缝、养护、嵌缝注胶等十一道工序，逐项、逐道施工工序全面进行了分析，对施工中常发生质量缺陷提出了针对性的预防措施，并对未按要求施工有可能产生的后果做出了明确的阐述，通过现场施工达到了预期的效果，工程运行至今良好。

南水北调；渠道衬砌；施工方法；质量控制

0 引言

南水北调工程是世界上最大的调水工程，仅中线工程长1432km，年调水量达95亿m3，投资巨大，受益人口最多，移民安置多，万人关注，世人瞩目。同时，南水北调工程战线长，地质条件复杂，就宝丰至郏县段而言，渠线不仅穿越膨胀岩（土）、页岩、灰岩、上土下岩二元结构及湿陷性黄土等不同地质渠段，而且还穿过高地下水渠段。因此，在工程质量问题上稍有疏忽，就可能造成无法弥补的损失。渠道混凝土衬砌施工就有10余道工序，施工工序繁多，且各工序之间关系紧密，任何一道工序出现问题，直接关系到混凝土衬砌质量，直至发生破坏，影响正常通水。鉴于此，为建设好该工程，开工建设之初，自上而下各级领导就高度重视工程质量，一再强调第一是工程质量，第二是工程质量，第三还是工程质量，并对南水北调工程内在工程质量和外观工程质量做出了高标准的要求。

1 渠床整理

1.1 渠床粗削坡

首先，测量员工作在前，内业计算完毕交主管审批，审批通过再施工现场放点；其次，机械削坡开挖时，要求施工单位沿着渠道方向间隔10～15 m在渠坡面开挖样槽，在样槽的上、中、下部位分别打控制桩并标识控制点，挂控制线，预留保护层10 cm；第三，开挖样槽时，施工员现场检查无误后再组织机械削坡，安排技术人员紧盯机械作业面，要求削坡平整，预留保护层，严控机械超挖现象发生。

1.2 精削坡

机械粗削坡完成后进行人工精削坡。安排削坡人员紧跟机械削坡作业面，此时精削坡因渠道坡面土料含水率高容易削坡，间隔时间过长，表层土风干后精削坡难度加大，费时费工，降低效率，影响工程进度且不易保证坡面工程质量。在精削坡前，间隔5 m放检查点，上下拉控制线，顺线削坡，采用2 m靠尺检查平整度，平整度控制在20 mm以内,渠道底部建基面精确度只允许比设计低15 mm。

1.3 特殊部位处理

一是针对土基渠道的超挖和渠堤填筑时未碾压密实的部位，采用台阶法人工夯实，或者采用砂浆或混凝土找平。二是针对石方渠段，一旦超挖，采用浆砌石或者混凝土找平。三是渠道内桥墩（柱）周边部位，采用4%水泥改性土分层回填或者细石混凝土回填。四是对于渠道下部横穿建筑物周边回填质量是重点控制部位，严格按照规范分层边刷泥浆边回填夯（压）实，施工和监理现场旁站，每层必须取样检测，否则将发生渗水破坏，影响通水安全。

2 排水管安装

在排水管安装之前，应做好渠基地质复核工作，根据渠基地下水位的高低，共分两种排水型式：一是地下水位较低时，沿渠坡面设置粗砂垫层（砂砾料）和排水网垫进行排水，在坡脚处设置排水盲沟及排水软管。二是地下水位较高时，沿渠道坡面设置粗砂（砂砾料）垫层和排水网垫的同时，还应在渠道坡面设置纵横向排水盲沟及排水软管。

施工期间，一旦管内进砂及杂物，应清理干净，确保排水通畅，可确保工程安全。安装排水管是关键工序，一旦出差错，事故必发生；三检员，严把关；监理员，控制严，不达标，必返工，任何人，不放松，此隐患，若查实，先教育、再罚款。

3 粗砂垫层铺筑

渠道坡面和坡底粗砂垫层铺设质量是关键，排水通畅可防止混凝土衬砌板顶托破坏。施工期间，应选取不均匀系数＞5，曲率系数在1～3的粗砂，其它技术指标，看被保护的基面土质情况确定。施工现场可通过表观判断确定其含水率，粗砂垫层铺设后在坡面土砂结合部位，当呈现蛛网状时，振动六遍可达到密实。用灌砂法检查，不合格时应查明原因，是含水率偏小还是振动遍数少，应补水或重新振动。粗砂垫层不密实，一旦通水后砂垫层会自密实，空腔出现，轻则衬砌混凝土裂缝、塌陷，重则滑板。

4 砂砾料垫层铺筑

渠道混凝土衬砌板下部砂砾料垫层密实度是关键，排水通畅可防衬砌面板顶托破坏。选级配好的砂砾料，不均匀系数＞5，曲率系数1～3，其它指标，看被保护的基面性质确定。施工期间，对技术指标应检全，尤其是严把原材料进场关，不合格，立即清场。铺筑厚20 cm，只可厚不许薄，偏差值20 mm以内。在震动施工时，应首选平板震动器振捣，可自加工平板震动器，相对密度应＞0.70。在施工之前，振实试验很关键，选取施工参数，可少走弯路。质量控制采用灌砂法检查，不合格再补震。

5 保温板铺设

为防止渠道混凝土冻胀顶托破坏，一般在阴阳面设计厚度不同厚度的保温板进行保护。在铺设保温板时，应仔细慎重，阴阳面保温板厚度不同，在河南境内，朝阳面保温板厚度一般为2 cm，阴面2.50 cm，铺设时应看清处。设计时为防止渠道衬砌混凝土板下滑，一般在保温板上喷砂加糙处理，铺设时为防止复合土工下膜滑，加糙面应朝上，保温板间缝隙应挤紧，板接头处阴阳错开压茬，U型钢针钉入板内，勿突起，防止保温板架空。

6 复合土工膜铺设

南水北调工程使用的复合土工膜为两布一膜，土工布为缝接，PE膜为焊接，个别部位为粘接。PE膜焊缝处，上游压下游搭接宽度＞10 cm。天气干燥时膜上无水汽（雨天、早晨、雾天不可操作）可进行焊接作业，根据当天气温和焊接PE膜厚度调整好热熔焊机温度，双焊缝应走均匀。检测时采用气压法进行检查，此时应使用专用检测针头插入空腔，防治刺破下层PE膜，当气压在0.15～0.20 MPa达5 min不下降时即为合格；对可能焊损部位，严格执行“三检制”和监理检查制，顺焊缝用手捋法逐米检查，对缺陷点不得放过，必须擦拭干净，使用胶粘牢固。上下层土工布，应错开缝接，上面向左折，下面向右折，使用宽胶布粘贴牢，上下面若向同一方向折，在重合部位将造成衬砌厚度不满足设计要求。渠道坡顶和坡底部外露复合土工膜，应先折叠起来，然后外包保护膜，再用土覆盖，可防止暴晒老化，同时便于下一道工序好操作，少投工，效率高。在铺设复合土工膜时，应铺平展，防褶皱，少踩踏；渠底复合土工膜，直线段顺水流向铺设，曲线段横向铺设，压沙袋，防风吹。

7 机械化渠坡混凝土衬砌

混凝土拌合物是关键，在衬砌作业面不能出现拌合物不合格的现象。安装渠道衬砌机轨道平整度检查：渠道混凝土衬砌机衬砌施工时，在渠道顶部和底部安装轨道平整度很关键，其决定渠坡混凝土的衬砌板厚，需严格控制安装高程，在衬砌机运行时，采用水准仪、钢板尺间隔3 m测量机下轨道高程，根据渠道坡比计算确定安装轨道的精确度，一般应控制在3 mm以内。机械准备：机械操作人提前到场，逐一检查震动器，确保完好，勿漏检。铺料振捣：渠道混凝土衬砌厚度是关键，在施工前，根据设计厚度，提前试验确定虚铺混凝土厚度。在施工期间，勤测量检查，严格控制衬砌混凝土的厚度。混凝土衬砌机行走时要慢，自下到上慢布料，防止骨料堆积，振捣密实至原浆出现。抹面提浆：振捣后提浆机和电动抹光机均作业四遍。周边细部操作：作业段起点和终点机械振捣困难，应采用手持式震动器振捣。在坡面混凝土衬砌施工时，应采用手持式震动器振实坡脚齿槽混凝土，长度≥1 m，若先振捣渠坡后振捣齿槽时，距坡底30～50 cm处坡面产生裂缝。渠肩部位的混凝土一般30 cm，因宽度较窄，应采用手持式震动器振捣，应先整平以防止混凝土初凝，然后再修边；压光收面时，在渠肩处拉直线，成转折，最美观。

8 衬砌混凝土平整度

一是整平，采用长2 m铝合金扁管米字型检查，削除突起部位填低洼处，用木抹子抹面。二是收面，及时收不偷懒。若在混凝土表面上洒水、撒水泥、铺砂浆再收面，美在眼前，过个冬天渠坡表面脱皮，麻面出现，渠道糙率加大，影响过流能力。三是压光，应把握最佳收面、压光时机，作业人员不得离开作业面，及时对混凝土表面进行压光处理；质检员和监理员现场盯紧，对违规作业，不规范行为应立即纠正，严格控制把关。

9 衬砌混凝土面板切缝

由于渠道坡面混凝土面积大，混凝土面板浇筑质量再好，若切缝工序跟不上混凝土面板照样出现裂缝。切缝原则为先切大块而后逐级解小，及时切缝是关键。在浇筑混凝土后温度和时间乘积达到350 h℃或者强度值达1～5 MPa时,观感为切缝时混凝土不掉边切缝时机最佳，此时切缝混凝土强度低，施工效率高，最经济合理。坡面缝（衬砌厚10 cm），先切诱导缝，后再由大到小逐级解小，切半缝深度一般为5～7.50 cm，切全缝深度9 cm。渠底缝（衬砌厚8 cm），切半缝深度4～6 cm，全缝切深7 cm。

10 渠坡混凝土面板养护

混凝土养护方法有三种：①水养护：覆盖包装（土工布）布，勤洒水，最简单；小集水箱放在渠肩，水箱间距50 m，在水箱底部直径处对称安装阀门，并连接塑料管，沿塑管间距13 cm左右打一排小孔进行滴灌，布湿润达21 d；安排专人管理，明确职责，水箱缺水及时添。②养护剂：选用养护剂时应慎重，次品不可用，切缝后及时涂刷，并喷撒均匀。③双层塑料膜养护：双层塑料膜之间填充高分子吸水材料，在铺设之前对坡面混凝土先洒水湿润，带孔的膜面朝下，对接缝部位采用胶带贴结，勤检查是关键，风吹起及时处理。

TV68；TV544

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1673-8853（2017）11-0037-02

秦水朝（1965.9-），男，高级工程师，主要从事水利工程的建设与管理特别是南水北调中线工程的建设与管理工作。

2017-8-16

编辑：刘长垠