现浇清水混凝土渠道施工工艺流程与技术.pdf

水利建设与管理 2 0 1 0年第9期 1 5 嘲 重 潘平安 ( 湖南德江监理有限公司 常德4 1 5 0 0 0 ) 【 摘要】 正确掌握和运用现浇清水混凝土渠道施工工艺流程- 9 技术， 对于提高小型农田水利项目田间灌、 排渠道 功能、 价值至关重要， 笔者通过对近年采用现浇清水混凝土渠道施工工艺的观察和实践中经验， 对此加以介绍。 【 关键词】 土方清水混凝土工艺流程 现浇清水混凝土渠道有着特定 的施工工艺流程与技 术 ， 应将其划分为两个施工 阶段 ： 渠道土方开挖 、 整形施 工阶段 和 渠道混凝土浇筑施工阶段。 1 渠道土方开挖、 整形施工阶段 渠道土方开挖 、整形施工是现浇清水混凝 土渠道工 程的重要基础工作 ， 其施工工艺流程为： 土方开挖前的准 备一土方开挖 、 整形一弃土处理一开挖 、 整形后的检验一 渠底垫层的施工。 1 1 土方开挖前的准备 a 现场清理工作 。首先应对施工现场范围内影响工 程施工的障碍物进行拆除 、 清扫 ； 再对影响工程质量的腐 殖土、软土用含水量符合设计要求的素土代换并进行碾 压； 同时做好施工现场的排水工作 ， 降低地下水位 ， 保证 施工现场干爽。 b 放线 。土方开挖前 ， 应根据龙门板桩上的轴线 ， 放 出开挖的灰线， 经在场的质量检查人员检查认可后 ， 方可 进行开挖施工。 1 2 土方开挖、 整形 根据土方开挖的工程量大小， 可选择人工开挖 、 机械 开挖、 机械开挖辅 以人工开挖等多种开挖方案， 开挖中要 满足以下要求 ： a 人工开挖需预留 1 0 3 0 m m保护土层 ， 如为松软土 需预留4 0 5 0 ra m保护土层； 机械开挖需预留 1 0 0 2 0 0 m m 保护土层。 b 对预留保护土层要用人工方法进行精确的修整， 以保证基础土层不受到扰动和基础底、 面标高的准确性。 1 3 弃土处理 开挖、整形挖 出的土方应首先满足渠道混凝土浇筑 施工完成后所需的回填土方量 ，并将回填土方有组织地 堆放在施工现场 ；余土应及时运到场外的指定地点以免 影响工程施工。 1 4 开挖 、 整形后的检验 土方开挖、 整形完成后 ， 在混凝土浇筑施工前 ， 施工 单位应会同建设 、 监理 、 设计等单位共同进行验收 ， 主要 检查 高程 、 线型是否与基准点 、 基准线相符 ， 地基强度是 否符合设计要求等。 检验是通过测量、 观察等方法作 出判 断 ， 验收合格后 ， 填写隐蔽工程验收单。 1 5 渠底垫层的施工 为了给主要工序施工创造 良好的工作面 ，应在渠底 合格地基上浇筑 5 7 c m厚的低强度混凝土垫层 ： a 施工要点 ： 由于渠底混凝土垫层较长且狭窄， 应每隔5 - 1 0 m 设一根 中间水平桩 ， 以控制其厚度的准确性 ； 当垫层面积较大时 ，垫层混凝土宜采用分仓浇 筑的方法 ， 可根据变形缝的位置 、 不同基础部位 等情况 进行分仓 ，也可根据坡面混凝 土伸缩缝 的相应位置进 行分仓 ； 浇筑混凝土垫层前 ， 应在地基上洒水湿润表层土 ， 以防混凝土被地基土层吸水而影响混凝土的工作性。 b 垫层混凝土强度等级不得低于 E l 0 。 2 渠道混凝土浇筑施工阶段 现浇清水混凝土渠道工程对施工工艺流程和技术有 着十分严格的要求。 其施工工艺流程为： 浇筑前的准备一 投料与搅拌一混凝土运输一混凝土浇筑一混凝土振捣一 模板 、伸缩缝板拆除一导滤管安装一混凝土养护一渠底 混凝土浇筑与养护伸缩缝填充 、 勾缝与土料回填。 2 1 浇筑前的准备 a 开挖、 整形后的土渠及渠底垫层的检查与清理。 再 1 6 潘平安， 现浇清水混凝土渠道施 工工艺流程与技 术 次检查土渠的线型 、 高程 、 断面尺寸、 坡 比等是否与设计 相符 ； 检查渠底垫层混凝土浇筑是否符合设计要求 ； 将土 渠内的杂物清理干净； 填写隐蔽工程验收单。 b 材料的准备。 将进场水泥、 砂 、 石 、 外加剂等原材料 送检 ； 根据试验室配合比换算成投料时的施工配合 比； 根 据施工现场所使用搅拌机的容量计算 出每搅拌一盘混凝 土各种原材料的用量 ， 并挂牌公示在搅拌现场 。 e 预埋砂砾导滤层的施工与检查。预埋砂砾导滤层 位置 、 级配 、 厚度 、 直径等应符合设计要求 ， 并在路面做 上记号 ( 待模板拆除后 根据记号指定 的位置安装导滤 管 ) 。此工序经检查合格 、 签发隐蔽工程验收单后 ， 方可 安装模板 。 d 模板的清理与涂刷。 为防止模板与混凝土粘结 ， 应将粘 附在模 板表面 已干硬 的砂浆 等粘糊 物处 理干 净 ， 确保模 板的光洁 ， 并在模板安 装前( 木模板应 浇水 湿润后 ) 认真涂刷浓度较大的肥皂水 、 油 的混合乳剂等 隔离剂。 e 浇筑部位的清理 、 模板及伸缩缝板的制作与安装 、 检查 ： 模板安装前 ， 应对残 留在浇筑部位 的泥土、 浮砂 、 废弃纸屑等杂物进行清扫 ，用清水冲洗干净并不得留有 积水 ； 模板应根据渠道断面尺寸制作成两边连成整体的 固定模板，伸缩缝板的厚度与宽度应根据伸缩缝的设计 宽度与深度制作； 安装时要注意模板的接缝 ， 接缝较大时 应用水泥袋纸或纸筋灰填实，特别是模板与伸缩缝板的 接缝应严密 ； 由于渠道坡面混凝 土浇筑 、振捣时 的挤压力可 能导致模板上浮 ， 因此应在模 板安装 、 效正后 ， 在模板 支撑两端分别压上 四人可抬动的混凝 土预制板 ，这样 既可形成压力 防止模板上浮 、确保渠道线形和坡面的 一 致性，还可方便施工时工作人员站在混凝土预制板 上操作 J 模板安装后 ， 检查模板的轴线 、 坡 比、 断面尺寸、 标 高及安装是否符合要求， 支撑是否牢固， 混凝土预制板重 量是否能防止施工时模板上浮等。 供水 、 供电、 机具和道路的保证。检查水、 电供应情 况 ， 并与水、 电供应部 门联系 ， 防止施工 中水 、 电供应 中 断； 检查机具的种类、 规格、 数量等是否符合施工要求， 运 转是否正常； 检查道路是否畅通 、 平坦， 运输工具能否直 接到达各个浇筑部位。 g 安全、 技术交底。 做好劳动力 的分工及其他组织工 作并进行安全、 技术交底。 h 了解天气情况 ， 准备 防雨 、 防冻等措施。 2 2 投料与搅拌 a 投料、 搅拌。 采用二次投料法 ， 先将水泥、 砂和水加 入搅拌筒 内进行充分搅拌 ， 成为均匀的水泥砂浆， 再投入 石子搅拌成均匀的混凝土。二次投料法 比一次投料法节 约水泥并能提高混凝土强度 ， 应采用此法。 b 搅拌时间。搅拌时间是指从全部材料投入搅拌筒 起到开始卸料为止所经历的时间，不容许用超过混凝土 搅拌机说明书规定 的回转速度进行搅拌来缩短搅拌延续 时间。搅拌时间应按搅拌机 的常用 回转速度确定 ， 2 5 0 3 5 0自落式搅拌机对坍落度不大于 3 0 m m 的混凝土最短 搅拌时间为 1 2 0 s ，对坍落度大于 3 0 m m的混凝土最短搅 拌时间为 9 0 s 。 2 3 混凝土运输 a 运输机具 。根据施工方法 、 工程特点 、 运距长短 等 ， 选择可满足施工要求 的手推车 、 机 动翻抖 车等运输 工 具 。 b 运输中的一般要求 。 运输过程中 ， 应避免混凝土产 生分层离析现象； 混凝土运至浇筑地点如出现离析现象 ， 应在施工现场经人工拌和并满足混凝土的工作性后再入 仓； 运输能力应保证混凝土的浇筑能连续进行。 c 混凝 土从搅拌机 中卸 出后到浇筑完毕的延续时 间。 混凝土应 以最少的中转次数 、 最短的时间从搅拌地 点运至浇筑地点 ，保证混凝 土从搅 拌机卸 出后到浇筑 完毕的延续时间不超过。 混凝土强度等级为 C 3 0以下 ， 当气 温高 于 2 5 时为 6 0 m i n ，当气 温 低 于 2 5 时为 9 0 m i n ；使用外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时 ， 应 按试验确定。 2 4 混凝土浇筑 a 浇筑混凝土时 ，应先在仓底 铺一层 与混凝 土内 成分相 同 、 厚度约 5 0 8 0 ra m的水泥砂浆 ， 再分 层浇筑 混凝土 ，分层浇筑厚度为插 入式振 动器作用部分长度 的 1 2 5倍。 b 浇筑时，应遵循先伸缩缝两边并两边坡面伸缩缝 对称同时进行 ，后两边渠坡仓内的其他部位同时进行的 顺序平衡进料、 平衡振捣， 以保证模板和伸缩缝板不 因进 料和振捣不平衡被挤压而发生偏移 。 潘平安 现浇清水混凝土渠道施工工艺流程与技术 1 7 c 混凝土灌注时应 由仓外向仓内安装光洁度较好 的 溜槽 ， 以防止混凝土产生严重离析 ， 造成坡面下部石多浆 少、 出现“ 烂根” 而无法振捣密实。 d 灌注较长斜坡面混凝土时，为避免混凝土浇筑至 一 定高度后，由于积聚大量的浆水而可能造成混凝土强 度不匀的现象 ， 宜在浇灌至适当高度时， 适量减少混凝土 用水量。 e 压顶混凝土体积较小 ， 施工操作方便 ， 施工时应适 当缩小混凝土水灰 比， 以保证压顶强度 、 线形、 面平和光 洁度符合设计要求。 2 5 混凝土振捣 a 根据渠道坡 面混凝土 的设计厚度 ，应选用相应 直径 的插入式振动器振捣 。一般厚度小于 8 c m的选用 Z X 2 5插入式振动器 ，厚度超过 8 c m的选用 Z X 3 5 插入 式振动器。 b 坡面混凝土应分层灌注 ， 分层振捣 。 为避免因斜坡 较长导致振动器棒头难以找准振捣部位、撞击模板或插 入土内， 宜先使振动棒找准振捣位置后 ， 再合闸振捣。同 一 层段的混凝土应连续浇筑 ， 不宜停歇； 上层混凝土振捣 须在下层混凝土初凝前进行 ， 以避免出现冷缝。 c 振捣时应掌握好方法和时间。由于混凝 土现浇渠 坡面厚度一般只有 8 l 0 c m， 振动器影响半径较小 ； 振捣 时插入要快 、拔出要慢 ，从插入到拔出时间一般为 1 5 2 0 s ， 以混凝土表面停止沉陷、 出现泛浆 、 无明显气泡发生 为准。 d 模板边角、伸缩缝两边等关键部位插人式振动器 振捣时不宜靠得太近 ，宜适合人工用木槌轻轻敲打模板 背屑 ， 这样既能保证混凝土的密实度 ， 又能避免模板 、 伸 缩缝板出现偏移和变形 。 2 6 模板 、 伸缩缝板拆除 模板拆除过早 ，混凝土尚未失去塑性，坡面可能拉 毛 ； 拆模太迟 ， 伸缩缝板难 以拉出 ， 强制拉出时可能使伸 缩缝两边混凝土崩塌 ，因此拆模过早或过迟都将影响外 观质量。 适当的拆模时机是待混凝土完全失去塑性 、强度达 到 1 M P a 以上时。拆模时应轻撬轻拆 ， 先拆除伸缩缝板 ， 再拆除坡模板，以便于坡模板能保证伸缩缝板拆除时伸 缩缝两边混凝土不被拉毛、 拉缺。 2 7 导滤管安装 模板拆 除后 ，紧接着应在混凝土强度较低 时安装 导滤管 。 a 施工要点： 导滤管的安装位置应根据预埋导滤层时在路面做 上的记号确定其准确位置 ； 根据记号确定的准确位置淘空略大于导滤管直径 的坡面混凝土 ； 导滤管长度一般不超过导滤砾石层厚度 +坡面混 凝土厚度 ； 导滤管只能插入砾石层但不能接近粗砂层 ，插入 砾石层的导滤管应制作成筛状； 导滤管筛状端头安装在砾石层并使筛状端头高于 出水端头， 安装后对导滤管出水端头用水泥砂浆勾缝。 b 导 滤 管 的材 料 品 种 、 规 格 、 数 量 等应 符 合 设 计要求 。 2 8 混凝土养护 现浇混凝土渠道工程一般施工面大 ，混凝土的养护 适宜于自然养护。在 自 然气温高于 5 C 的条件下， 应在混 凝土浇筑完成后 1 2 h内， 用草袋 、 麻袋等覆盖混凝土 ， 并 在上 面经常浇水保持足够的湿润状态。在一般气候条件 下( 气温为 1 5 以上) ， 浇水养护时间一般不得少于 7天， 以保证达到标准强度的 6 0 以上。 在浇筑后最初 3 天， 白 天每隔 2 h浇水 1 次 ， 夜间至少浇水 2次 ， 以防止水分不 足而使混凝土初凝之后水化作用不能充分地进行。在以 后的养护期内，每昼夜至少浇水 4 次。在干燥气候条件 下， 浇水次数应适当增加。 当气温低于 5 时， 不宜采用浇 水养护。 2 9 渠底混凝土浇筑与养护 渠坡和压顶混凝土养护期过后 ， 已无客水流入渠底 ， 此时可浇筑渠底混凝土。 a 浇筑前 ， 应将残留在垫层上面的泥土 、 杂物清除 ； 在渠道两侧混凝土边坡上弹上墨线 ，并使整条渠道一线 贯通 ； 渠底浇筑高程跟着两边墨线走 ， 这样可有效控制渠 底混凝土的厚度和平整度。 b 渠底伸缩缝应与两边渠坡伸缩缝相连接 ，以避免 不同混凝土块体之间因气温变化产生的膨胀或干缩引起 摩擦而裂缝 。 c 渠底混凝土应尽量减少用水量 ，可掺人适量减水 剂以满足混凝土的工作性。 d 由于渠底混凝土仅厚 6 8 c m ( 低强度混凝土垫 层除外 ) ， 适应于 Z F 5平板式振动器振 ( 下转第5 0页) 贾长江等 浅析二十家子水库土石坝渗漏原因分析与控制 情况 ，以做成封闭式防渗帷幕来排除坝基渗透破坏的险 情 ， 可以比较彻底地解决坝基和坝身渗漏问题 ， 在实际工 程中是比较常用的办法。 3 1 1 混凝土防渗墙 使用专用钻机机具，在已建的坝体或覆盖层透水地 基中建造槽型 ， 以泥浆固壁， 并利用高压泵将泥浆压入 孔底， 携带岩渣 ， 再从孑 L 底 回流到地面 ， 然后采用直升导 管 ， 向槽孔 内浇筑混凝土， 形成连续的混凝土墙 ， 起到防 渗目的。这种 渗墙可以适应各种不同材料的坝体和复 杂 的地基水文和丁程地质条件 ， 墙 的两端与岸坡防渗设 施或岸边基岩栈连接 ， 墙的底部可嵌入弱风化基岩 内， 在 施工中只要严挎控制施工质量 ，是可以达到彻底截断渗 透水流的。 3 1 2 高压喷射灌浆防渗 按设计布孑 L ，利用钻机钻孔 ，将 喷射 管置于孑 L 内 ( 内含水管 、 水泥管和风管 ) ， 由喷射 出高压射流冲切破 坏土体，同时随喷射 流导人水泥浆液与被冲切土 体搅 拌 ， 喷嘴上提 ， 浆液凝 固 ， 在 地基 中按设计 的方 向 、 深 度 、 厚度及结构形式与地基结合成紧密 的凝结体 ， 起到 防渗作用。 3 1 _ 3 劈裂灌浆防渗 在土坝中采取劈裂灌浆， 使用一定压力 ， 将坝体沿坝 轴线小主应力 面劈开， 灌注泥浆 ， 并使浆坝互压 ， 最后形 成 1 0 5 0 e ra厚的连续泥墙 ， 可以起到防渗 目的。 同时泥浆 使坝体温化 ， 增加坝体 的密实度。 劈裂灌浆防渗不仅起到 防渗作用 ， 也加圊了坝休 ， 可以就地取材 ， 施工简便 ， 投资 省、 工效高。 3 2 水平防渗 水平铺盖分利用天然黏土和人工填筑 黏土黏两种 ， 可以就地取材 、 造价低、 施工工作 面太 、 工期短 、 简单易 行 ， 不需要特殊的施工设备和器材。按设计要求施工， 可 以满足渗透稳定 ， 但渗透量较大， 坝基下游仍有一定的坡 降。 因此在采用水平铺盖防渗时， 必须结合下游排水减压 设施。 4 施工要求 在具体施工时应严格遵守以下的原则 ： a 必须对坝基进行详细的水文地质调查 。在决定防 渗措施之前 ， 要考虑各方面的因素， 其中最重要的是坝址 的工程和水文地质条件，要对河床冲积层进行详细的勘 探和试验 ， 以了解河床覆盖层的总厚度 ， 有无相对不透水 层 ， 其厚度及其连续性， 砂砾石层平面与空间分布、 级配 、 渗透 系数 、 允许渗透坡降 ； 土层 的成层性 ， 是否是不透水 层与透水砂砾石层相互间层 ；查 明铺盖土料的料源 、 级 配 、 最大干容量 、 最优含水量 、 渗透系数 、 允许渗透坡降 等， 来确定有效而经济的防渗措施。 b 垂直防渗处理 可以比较彻底地解决土坝渗漏问 题。 垂直防渗加固措施 ， 在实际工程中取得了显著的防渗 和加密效果。 水平防渗结合下游排水减压导渗 ， 虽然可以 做到坝基渗透稳定， 但仍有一定的渗漏水量损失。 5 结语 二十家子水 库按照 二 十家子水库大坝渗漏处理 工程设计 进行招 标 ， 选择优 秀的 、 有经验 的施 工单位 进行灌浆防渗 ，经过 2 0 1 0年汛期 2 2 2 7 1 m高水位考验 渗水 现象没有发生 ，水 库安全运行 ，取得 了明显的效 果 。在处理时 ， 是采用 垂直 防渗 ， 还是采用水平防渗与 排 水相结合 ， 应按技术可靠 、 经济合理 的原则 ， 根据 防 渗 条件和要求 ， 结合 当地具体情 况 ， 通过 方案 比较 ， 慎 重研究确定 。 币 不 秘 不 亭 ! 乔 ! 绵 不 秘 尔 秘 ： 秘 不 秘 尔 币 绵 ! 矫 ! ； 乔 带 ! 矫 矫 出 ( 上接第 1 7 页) 捣 ， 其 合格质量以表面出现泛浆为准 。 e 渠底混凝 七适宜于自然养护 ，养护时既要使渠底 混凝土保持湿润状态， 又要保证渠底不积水 ， 养护要求与 2 。 8 相 同。 f 渠底混凝土养护期间可同时进行附属建筑物安装 与砌筑。 2 1 0 伸缩缝填充 、 勾缝与土料回填 渠底混凝土养护期过后， 可对渠道坡面、 压顶和渠底 伸缩缝同时进行填充、 勾缝。 a 对残留在伸缩缝内的泥土 、 浮砂 、 废弃杂物应认真 清除 ； 缝 内宜采用中 、 粗砂和沥青的混合物填充并进行外 观勾缝 。 b 对伸 缩缝进 行填充 、勾缝 后 ，即可进 行土料 回填 ： 清除回填部位的杂草及废弃杂物 ，用于 回填的土 料必须是不含有杂草、 含水量符合设计要求的素土 ； 填筑土料需采用人工夯实，待土料密实度达到设 计要求后再进行人工精整。