小断面渠道现浇混凝土衬砌施工方案研究

2020-11-25 21:38林恩国
建材发展导向 2020年22期
关键词:收面渠坡土工膜

林恩国 李 季

(中国电建市政建设集团有限公司,天津 300384)

1 工程概况

灌区供水范围西起孟津县西部边界和金水河,北临黄河和孟津县黄河渠,南到洛阳市洛河二级阶地,东到伊洛河。灌区设计灌溉面积53.68万亩,其中新发展灌溉面积31.38万亩,改善灌溉面积13.40万亩,恢复灌溉面积8.9万亩。从小浪底水库年引水量1.442亿m3,渠首设计引水流量22.0m3/s。

灌区共布置1条总干渠,7条干渠、1条城镇供水管线,2条分干渠,24条支渠。灌区布置渠道总长260.893km,分干以上渠道总长173.49km,支渠总长52.329km,其中四干渠明渠多采用梯形断面,底宽0.6m,渠深1.6m,岸顶以下进行衬砌,挖方和半挖半填断面采用现浇混凝土衬砌,全填方断面采用预制混凝土块护砌,均采用C20混凝土,衬砌厚度为0.08m,衬砌底部铺设复合土工膜。渠道左侧岸顶设植草人行道,临渠侧设宽0.2m厚0.08m的C20混凝土压顶。右侧岸顶设混凝土巡检道路,采用0.2m厚C25混凝土铺设,路面两侧混凝土预制路缘石,临渠侧设宽0.35m厚0.08m的C20混凝土压顶,岸顶以上永久边坡采用1∶1.5,施工临时开挖边坡采用1∶0.75。

渠道混凝土衬砌每5m设置一道伸缩缝,缝宽2.0m,迎水面2cm采用聚硫密封膏填缝,下部采用闭孔塑料泡沫板填充。

2 施工条件

四干渠渠道底宽0.6m,渠深1.6m,渠坡长度2.88m,衬砌厚度0.08m,现浇混凝土衬砌属于小断面渠道施工,机械作业难度大;人工作业面有限,常规的机械振捣、收面难度大。为保证现浇混凝土的施工质量和施工速度,经过认真的分析和研究,结合渠道开挖、土工膜铺设、现浇混凝土的特点,制作加工利于施工的装置,在保证混凝土施工质量的同时加快衬砌施工速度。

3 主要施工方法

3.1 渠道开挖

四干渠基坑开挖深度在2.5-6m之间,局部属于深基坑施工。深基坑施工时自基坑底向上3m,设1层1.5m宽马道防止垮坡。开挖施工采用挖掘机挖装、自卸汽车运输到指定地点堆放的方法进行。渠道开挖时从上到下,纵向按照50m一个施工段,每层最大开挖深度不超过3m。渠底开挖至距设计高程以上20cm处,土工膜铺设前采用人工清除,防止超挖;斜坡开挖预留20cm厚度,衬砌时做削坡处理,充分做好高程控制。

3.2 防渗土工膜铺设

复合土工膜铺设时,为增强渠道防渗效果,土工膜沿渠道左侧人行道处沿衬砌面向下埋入20cm,右侧巡检路侧土工膜铺设沿衬砌面铺至路缘石底,每个铺设断面宽度为7.6m,采用6.0m和1.8m两种规格土工膜进行搭接,搭接宽度不小于10cm,搭接位置按照左右渠坡进行交替设置,防止出现 “十”字搭接。

3.3 现浇混凝土衬砌施工

渠道底板宽度0.6m宽,渠坡长度2.88m,渠道边坡1∶1.5,边坡坡比较大,机械施工难度大,人工作业面有限、振捣收面无着力点,常规的机械振捣、收面难度大。通过两板混凝土的施工试验,总结出混凝土现浇分块施工的工艺,按照先进渠坡浇筑、再进行渠底浇筑的原则。

1)混凝土拌制,现浇混凝土衬砌采用商品混凝土,拌制过程中严格控制混凝土塌落度在40~60mm之间,混凝土的最大粒径不超过板厚的1/3,采用罐车进行运输,保证运输不停滞,确保收面时混凝土未达到初凝。

2)模板施工,现浇混凝土模板按照每仓浇筑大小制作钢制框架模板,钢框架采用8cm×8cm的方钢制作而成,渠底处采用方钢每间隔一米设置横向支撑进行加固,左侧渠顶外采用方钢制作模板,右侧渠顶以路缘石作为模板。模板在渠坡的四角设置斜向拉结钢丝或者方钢,渠坡侧模外每间隔一米放置一个沙袋以固定侧模板,渠顶处采用拉结钢丝连接插入土层中的钢筋进行固定。模板整体制作,可以重复使用,按要求进行固定。

3)混凝土施工:①渠坡混凝土施工采用跳仓作业,混凝土由溜槽入仓,溜槽采用1.2mm厚的铁皮卷制成倒梯形串联而成,可根据混凝土浇筑高度的上升自由拆卸。溜槽应安放顺直,不应有过大的起伏,防止混凝土下料过程中外溢,溢出的混凝土应及时清除。②混凝土采用人工入仓,自下而上进行布料,人工平仓,施工中严禁以振代平。仓内有粗骨料堆积时,应将堆积的骨料均匀散铺,并加强振捣。

4)收面采用机械收面和人工压光相结合的办法。先采用小型收面机,人工手持收面,机械收面两遍后,再由人工进行最后一遍收面压光。

5)渠底混凝土施工,渠底在渠坡混凝土模板拆除后,与紧接进行的下一仓渠坡混凝土同时浇筑。在浇筑时,以渠坡混凝土作为侧模,混凝土自溜槽入仓,布料8cm,人工摊平,采用φ30软轴振捣器进行振捣,振捣完成后随即人工收面。

4 结语

在该工程中,由于渠道断面小、坡比大,机械施工难度大,人工振捣、收面无着力点。根据工程实际,项目技术人员设计加工的渠道一次开挖成型设备,既提高了渠道断面开挖精度和施工速度,又节省了大量的人力投入;设计制作的钢制框架模板、平板振动梁和人工工作台,克服了小作业面、大坡比作业环境下的施工难题,为工人施工提供作业平台,大大减轻施工的难度,提高了施工工效;在实际工程的施工中起到很好的作用和成效。

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