浅谈渠道衬砌工程质量管理

李福超，李 君，李亚奇

（南水北调东线山东干线有限责任公司，山东 济南 250014）

南水北调东线穿黄南干渠东接东平湖出湖闸，西连滩地埋管进口检修闸，地处东平湖西大堤和黄河南大堤之间，长度2 404.5 m，设计桩号0+100.5～2+505。渠道为梯形输水断面，底宽14 m，边坡1∶2，比降1/15 000。渠道划分为4种防渗衬砌结构型式，结构复杂，质量管理尤为重要。

1 工程布置

根据南干渠渠道所处地理位置，结合南干渠渠道断面设计成果，综合考虑渠道水文、地质、防冻胀、防扬压技术措施等因素，将输水渠划分为4种防渗衬砌结构型式。并依据采用的新技术、新材料，以及对渠道各项技术指标进行观测、试验的要求，将南干渠分为6个典型衬砌渠段，详见表1。并在渠道选取3个监测断面共布设18支NVJ-150型单点位移计和60支NZWD型铜电阻温度计，用于运行期监测渠道冻胀位移和地温。

表1 南干渠衬砌型式一览表

2 全方位质量管理体系

为保证工程质量，现场实行了以“项目法人负责、监理控制、施工设计保证、政府监督”的质量管理体系。

2.1 质量监督

建管单位依法办理了质量监督手续，由南水北调工程山东质量监督站穿黄河工程质量监督项目站对各参建单位的质量控制体系的运行情况和工程质量进行全程监督。

2.2 质量控制

1）建管单位质量控制。为保证工程质量，建管单位成立质量安全部，严格落实质量日检、抽检和巡检制度，并多次组织开展质量管理知识培训以及“穿黄杯”劳动竞赛。同时，委托山东省水利工程质量检测中心站开展第三方质量检测工作，全面检测施工质量。施工前均购买了工程保险、第三方意外伤害保险和设备保险，质量风险有效转移。

2）设计单位质量控制。设计单位成立了多种专业技术人员组成的设代组，全程进行设计技术交底及答疑，处理变更相关事宜。

3）监理单位质量控制。监理单位编制了《监理规划》和《监理实施细则》，严格执行施工图会审等质量控制制度，通过旁站、巡检等手段加强工程过程控制，开展跟踪检测和平行检测工作，确保工程质量。

4）施工单位质量控制。施工单位编制了《渠道衬砌施工质量计划》和《渠道衬砌施工作业指导书》等相关质量文件，以渠床整理、垫层摊铺和混凝土浇筑等为质量控制重点，针对高性能混凝土和滑模混凝土衬砌机等新材料、新工艺、新技术等质量薄弱环节，制定了有效防控措施。严格落实“三检制”和“报验制”，工序质量严格把关。

3 施工工艺及控制

3.1 渠坡整修

渠坡整修包括渠坡削坡和渠底整平，渠坡削坡包括粗削坡和精修坡过程，渠底整平后要压实。渠底底角坐标和开口坐标必须要依据布设的施工控制网和给定的渠道中轴线及主要控制点坐标重新计算经监理工程师审核。粗削坡时挖掘机斗齿用钢板包住，预留5～8 cm的保护层，严防超挖、欠挖现象。采用人工配合修坡机的方式进行精修坡，认真检查精修坡的坡度、平整度和厚度，平整度偏差控制在5 mm/2 m，建基面压实度不低于0.93，渠肩线、底角线位置偏差为直线段0～+20 mm，曲线段 0～+50 mm。

3.2 垫层摊铺

渠道0+100.5～2+200.5段采用中粗砂+碎石垫层+乳化沥青+高性能现浇混凝土衬砌板型式，施工中要认真检查落实原材料的级配、粒径、泥土含量等，尤其是垫层的厚度、均匀度、压实度以及沥青乳化剂的配比、布洒均匀度等重要控制要素，要确保符合设计要求。

渠道2+200.5～2+505段采用土工布+XPS挤塑保温板+高性能现浇混凝土衬砌板型式，施工中土工布自下而上铺设要平顺、松紧适度，接缝搭接处宽度应不少于20 cm，严禁折皱、松动、破损，以确保防渗效果。保温板尽可能从渠道上游向渠道下游方向铺设，侧面用PUT聚氨酯密封膏黏结牢固，不得出现漏胶、开缝现象，严禁人为破损保温板。

3.3 混凝土浇筑

1）按照设计要求认真检查混凝土水胶比、和易性等指标，坍落度偏差控制在±2 cm内，含气量允许偏差为±1%，严禁不合格材料入仓。

2）严格按照使用手册操作衬砌机，利用导线传感器来控制衬砌机的高度和行走定位，指派专人控制衬砌机的行走支撑腿高程，衬砌厚度允许偏差为-5%～+10%。

3）检查铺料是否均匀、有无骨料集中现象，确保混凝土振捣密实、表面出浆，出现密水必须重新浇筑。

4）控制混凝土的出机口温度及运输、浇筑过程中的温度回升，采取综合措施使混凝土最高温度控制在设计允许范围内。

5）混凝土衬砌板壁薄，极易产生裂纹，应安排专人进行不定时洒水，同时混凝土初凝后覆盖毛毡进行养护，养护时间为28 d。

4 质量检测

4.1 混凝土施工质量

施工过程中山东省水利工程试验中心对混凝土的强度、抗渗性能和抗冻性能进行了检测。其中，强度试验结果见表2，抗渗性能试验结果见表3，抗冻性能试验结果见表4。混凝土施工质量均能够满足设计和质量标准要求。

4.2 安全监测

经过持续多年观测，三个监测断面的60支电阻温度计的最小测值为0.5℃，温度过程线呈现出良好的年周期性变化规律，18支单点位移计的最大值为7.91 mm，最小值为-3.39 mm，总体变化较小。结合地温观测结果可知，地温均在0℃以上，无冻胀现象。运行以来渠道衬砌板未曾出现扬压力破坏现象。

5 结论及建议

1）通过一系列的质量管理措施，南水北调东线穿黄南干渠衬砌施工质量达到了设计和质量标准的要求。

2）由于混凝土坍落度原因，如果不能随时调整摊铺机行进速度，有可能造成混凝土过震或漏振，影响混凝土施工质量。建议增加调速装置，可以适时调整行进速度。

表2 混凝土强度送样统计成果表

表3 混凝土抗渗性能试验结果成果表

表4 混凝土抗冻性能试验成果表

3）影响混凝土面板裂缝原因较多，首要因素是混凝土配合比，应根据施工当天的温度变化，及时调整混凝土配合比。其次，混凝土面板强度达到75%以上时，应及时切割伸缩缝。

4）薄壁混凝土施工经历夏季高温多雨和冬季低温，如何做好渠道衬砌板的防裂问题，是工程施工的关键。建议从原材料选择、配合比设计、施工安排、混凝土温度控制、养护和表面保护等方面进一步加强混凝土施工技术研究。