南水北调中线渠道衬砌混凝土施工技术.pdf
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1、南水北调中线渠道衬砌混凝土施工技术 摘要 关键词 王永张 荣娟 ( 中国水利水电第三工程局 陕西 西安 7 1 0 0 1 6 ) 针对南水北调中线焦作 2段第三施工标段工程研究、 总结了渠道衬砌混凝土的施工工艺、 施工 方法, 通过渠道衬砌混凝土施工各工序控制, 从而提高衬砌混凝土施工质量, 为今后类似工程施 工提供参考。 渠道: 混凝土衬砌: 施_T _- S r _ 艺: 施工质量 中图分类号 : T U 7 4 文献标识码 : A 南水北调 中线工程是一项以供水为主, 兼顾防洪、发电和改善生态环境的多目标跨 流 域水资源开发利用工 程 ,是解决京津华 北 地 区缺水的重大 战略基 础设
2、 施 ,也是一项举 世 闻名 、 造福子孙后 代的民生工程 。该工程采 用 明渠过水 ,并利用各种跨 渠生产桥 、交 通 桥 、 倒虹吸和渡槽来解决工程跨越各地的出 行 、 灌 溉 、 防洪等 问题 。做为工程施工关键 的 过水断面渠道混凝土衬砌技术, 具有厚度薄、 面积大 、 成型困难 、 养护要求高等显著特点 , 因此研究选择合适的施工工艺对保证衬砌质 量 、 提高衬砌速度具有重要意义。 1工程概 况 焦作 2段是南水北调 中线 一期工程 总干 渠 渠段 ( 黄河北 菱河 北 ) 的组 成部 分 , 位 于渠段的中南部,第三施工标段总干渠长 7 6 k m,渠道 为梯 形 断面 ,设 计
3、渠底 宽度 为 9 5 m2 6 5 m, 渠道 内一级边坡为 1: 0 41: 3 5 , 渠底高程 9 7 1 2 m 9 6 7 9 m, 一级马道f 堤 顶) 宽5 0 m, 渠道纵比降为 1 2 3 0 0 0 。渠道全段 采用现浇混凝土衬砌, 采用渠道衬砌机施工。 混 凝 土 衬 砌 厚 度 渠 坡 为 1 0 0 ram、 渠 底 为 8 0 ram。渠道 沿轴线每 8 m设 一道通缝 , 4 m设 一 道半缝 , 半缝深 6 0 mm。混凝土衬砌强度 等 级为 C 2 0 , 抗冻标号 F 1 5 0 , 抗渗标 号 W6 。 渠道全段 ( IV5 2 + 3 0 05 4 +
4、 0 0 0段外 ) 采用 复合土工膜防渗。除石渠段外, 渠坡防渗复合 土工膜下均铺设保温板防冻层、防冻层下布 置粗砂 ( 砂砾 料 ) 垫层 , 垫层 下布置 有 由软 式 透水管与逆止阀组成的渠基排水 系统 。 2混凝土衬砌前施工 2 1 渠道土方开挖 、 渠床整理 2 1 1 土方开挖 土方开挖采用 的是 常规 开挖方法 ,即使 用挖掘机分层开挖、 自卸汽车运输的方法。其 中总干渠土方段级边坡 、 渠底在开挖过程 中 均预留3 0 e m 5 0 e m保护层。 2 1 2渠床整理 渠床整理先利用液压反铲( 铲斗改造成刮 板状 ) 将预 留保 护层挖除 , 挖 除时预 留 5 e m l
5、 O e m厚度 ,然后利用衬砌机 自带削坡机精削 坡或者人工配合液压反铲精削坡至设计高程。 渠床整理到位后, 利用振动碾碾压密实。 2 2渠基排水系统 采用小型挖掘机 配合人工沿开挖 边线开 挖沟槽, 然后在沟槽底部摊铺砂垫层并夯实, 其填筑厚度、 相对密度等应符合设计要求。随 后按设计要求安装排水暗管及附件, 安装及土 工布包裹、 绑扎验收合格后 , 及时回填沟槽, 保 证 回填密实度符合设计要求。 2 3砂垫层铺设 砂 垫层采用布料机 和人 工配合挖 掘机两 种方式摊铺。设计边坡砂垫层厚度 5 c m, 合理 虚铺厚度 为 6 5 e m6 6 e m。采用布料 机摊铺 时, 将合格砂砾
6、料或粗砂运至渠堤顶部 , 由坡 脚向坡肩摊铺到渠坡上。挖掘机铺料时, 应分 段放挡板, 控制填料厚度, 防止骨料分离。砂 垫层应平整并碾压密实 ,相对密度不小于 O 7 5 , 可采用在衬砌机上悬挂平板振动器进行 碾压, 对于坡脚、 坡肩等易欠振部位应人工进 行辅助夯实 。 2 4保温板铺设 铺砂完成后 , 重新校验控制桩 的平面位置 和高程, 用水准线标出横断面起止线、 坡顶、 坡 底铺装边线, 然后进行渠坡保温板的铺设。保 温板应自 下向上、 沿渠道轴线方向有序错缝铺 设 , 并确保保温板 紧贴基面 , 平整牢 固。两块 板 接缝处 的高差不大于 2 ra m。 2 5复合 土工膜铺设 应
7、根据不同坡面长度订购复合土工膜。 铺设时, 应使复合土工膜幅宽与渠轴线方 向平 行 , 由坡肩 自上而下人工牵引滚铺 至坡脚 , 且 应沿渠轴线方向, 按先下游后上游 、 上游幅压 下游幅的顺序铺设; 铺设齿槽部位的复合土工 膜时, 应适度松弛, 且与齿槽紧贴。 复合土工膜 的搭接采用焊接施工工艺。 复合土工膜铺设后 应及时覆盖, 防止被人为或机械刮伤及长时间 暴晒。 3衬砌混凝土施工 3 1 混凝 土配合 比设计 工程采用焦作中晶水泥有限公司生产的 P 0 4 2 5 水泥、济源沁北电厂生产的 级粉煤 灰、 山西黄腾化工有限公司生产的 U N F A型 高效减水剂和H T Y F 型引气剂、
8、焦作市万里 水利工程有限公司生产的砂石骨料。经检验 , 混凝土原材料品质满足相关标准要求。 混凝土设计技术要求见表 3 1 1 。经室 内 试验 , 确定混凝土设计配合 比见表 3 1 2 。 3 2 渠道衬砌混凝土衬砌生产性试验 渠道衬砌混凝土应集中拌制。 混凝土拌和 站根据渠道长度 和混凝土施工强度要求 布置 。 渠道混凝土机械 化衬砌施工应 先进行生 产性试验 , 试验段长度一般不小于 1 0 0 m。 本工 程采购 了 3台衬砌机( 1台北京中城达公 司生 产的集削坡 、 铺砂 、 混凝土摊铺 振捣、 抹面为一 体的渠道边坡衬砌机 , 2台山东蒙阴水利有 限 公司生产 的集铺 砂 、
9、混凝土摊铺振 捣 、 抹面 为 一 体的渠道边坡衬砌机 ) 。 通过生产性试验确定混凝土衬砌速度 、 振 捣时间、 抹面压光的适宜时间和遍数、 切缝时 间等衬砌施工参 数 , 确定辅助机 械 、 机具 的种 类和数量, 确定施工组织形式和人员配置, 制 定可操作性的施工组织方案。 3 3 混凝 土生产 、 运输 混凝土生产前, 对拌和站衡量系统进行校 验 , 保证拌和站配料计量精度满足相关要求。 昆 凝土运输应选用单车容量为 8 m 1 0 m 的专用混凝土搅拌运输罐车。每班装运 混凝土前 , 将车罐清洗干净 , 保持罐 内湿润 并 无积水。夏季高温或冬季低温时期施工 , 昆凝 土罐车要采取相
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