山東省大型渠道襯砌工程技術(shù)簡介.ppt

山東省大型渠道襯砌工程,技術(shù)簡介,作者： 張 杰,（山東省水利科學研究院250013）,郭忠超,（山東省水業(yè)發(fā)展研究院250013）,目 錄, ,摘要及關(guān)鍵詞 引子 1、“三防”襯砌結(jié)構(gòu)形式設計 2、機械化襯砌施工工藝 3、襯砌效果觀測,摘要及關(guān)鍵詞 摘要 山東省大型渠道襯砌工程始于1985年的打漁張5干，及后來 的引黃濟青輸水渠、韓墩、簸萁李、位山等大型引黃灌區(qū)總干 渠，以及南水北調(diào)濟平干渠和穿黃工程的南干渠等。本文通過 對山東省大型渠道襯砌工程施工技術(shù)的研究總結(jié)，對渠道“三 防”襯砌結(jié)構(gòu)形式設計和混凝土機械化施工技術(shù)，以及襯砌效 果觀測進行了簡要介紹。 關(guān)鍵詞,山東省大型灌區(qū),渠道襯砌 “三防”襯砌結(jié)構(gòu)形式,渠道襯砌混凝土機 械化施工技術(shù),襯砌效果觀測,引 子,山東省大型渠道襯砌工程的建設已有20余年的歷史，最早襯砌工程是,1985年的打漁張灌區(qū)第5干渠，之后，主要的有跨地區(qū)、跨流域的引黃濟青,輸水渠、大型引黃灌區(qū)的韓墩、簸萁李、位山等總干渠，進入21世紀后有南,水北調(diào)東線一期工程的濟平干渠和穿黃工程的南干渠等。在襯砌結(jié)構(gòu)形式方,面，從傳統(tǒng)的塑料膜+預制板的單純防滲襯砌；逐步發(fā)展到防滲、防凍害襯,砌結(jié)構(gòu)；防滲、防凍害、防揚壓力、防黃土失陷等“四防”襯砌結(jié)構(gòu)形式。在,混凝土襯砌施工工藝方面，從人工預制板安裝、人工混凝土現(xiàn)澆，發(fā)展到大,型機械化削坡、自動上料攤鋪、振搗、收面磨光等機械化襯砌施工。在大型,渠道機械化襯砌施工工藝、襯砌后分縫切割、混凝土養(yǎng)護防裂等重要工藝方,面積累了豐富的經(jīng)驗，編寫了“渠道混凝土襯砌機械化施工技術(shù)規(guī)程”和“渠道,混凝土襯砌機械化施工質(zhì)量評定驗收標準”，作為南水北調(diào)專用標準，在南水,北調(diào)的東、中線普遍推廣應用。下面就山東省大型渠道“三防”襯砌結(jié)構(gòu)形式,和混凝土機械化施工技技術(shù)作一簡要介紹：,00,R10,R10,00,1000,R10,00,00,R10,R10,00,R10,00,2,2,2,1、“三防”襯砌結(jié)構(gòu)形式設計 穿黃工程南干渠東接出湖閘，西連檢修閘，全長2404.5m，渠道襯 砌結(jié)構(gòu)形式大體分為三類： 型式一：全斷面現(xiàn)澆高性能混凝土面板防滲，板下?lián)Q填砂礫石墊層 排水、防凍脹，渠底暗管井排防揚壓。,6000,250,C30現(xiàn)澆高性能混凝土 （摻加抗?jié)B新材料） 板厚10cm,40.6640.62,750,6250,噴涂乳化瀝青,1:2,碎石墊層,1:2,C30預制混凝土防 1050cm,中粗砂,34.44 34.40,C30現(xiàn)澆高性能混凝土,i =1/20,400混凝土集水管 14000,（摻加抗?jié)B新材料） 板厚10cm 噴涂乳化瀝青,集水井,C30現(xiàn)澆高性能混凝土 （摻加抗?jié)B新材料） 板厚10cm 噴涂乳化瀝青 碎石墊層,200軟式透水管,碎石墊層 中粗砂,中粗砂 型式二 全斷面現(xiàn)澆高性能混凝土面板防滲，板下?lián)Q填砂礫石墊層 排水、防凍脹，渠坡逆止式自流內(nèi)排防揚壓。,6000,1:2,600,50,41.1(1+337斷面 650 40.4940.46,41.29) 1:,60,1:,150軟式透水管 集水箱間距60m,1:2,C30預制混凝土防護 1030cm,C30現(xiàn)澆高性能混凝土 板厚10cm,150軟式透水管 集水箱間距30m,36.0536.02 34.5534.52,C30現(xiàn)澆高性能混凝土 板厚10cm,噴涂乳化瀝青 碎石墊層 中粗砂,34.40 34.37 14000 C30現(xiàn)澆高性能混凝土 板厚10cm,噴涂乳化瀝青 碎石墊層 中粗砂,噴涂乳化瀝青 碎石墊層 中粗砂 型式三 全斷面現(xiàn)澆高性能混凝土面板防滲，板下?lián)Q填砂礫石墊層 排水（或板下鋪土工布排水、鋪設新型保溫材料）防凍脹，渠底防淤堵 逆止式自流內(nèi)排防揚壓。,6000,1:2,600,50,41.1041.25 650 1:2 40.4640.43,6000,1:2,1:2,C30預制混凝土防護板 1030cm,C30現(xiàn)澆高性能混凝土 板厚10cm,防淤堵逆止式排水閥,C30現(xiàn)澆高性能混凝土 板厚10cm,噴涂乳化瀝青 碎石墊層 中粗砂,669,34.37 34.34 669 14000 C30現(xiàn)澆高性能混凝土 板厚10cm,噴涂乳化瀝青 碎石墊層 中粗砂,噴涂乳化瀝青 碎石墊層 中粗砂,2、機械化襯砌施工工藝 2.1混凝土拌和系統(tǒng)設置 1、設置位置應統(tǒng)籌考慮原材料和成品混凝土的輸送，并符合環(huán)境保護 要求； 2、應保證電力供應，并配置備用發(fā)電機。電力總?cè)萘堪ò韬拖到y(tǒng)、 夜間施工照明及生活用電的全部負荷； 3、應保證水源供應，并配備蓄水池，其儲量滿足拌和需水量，水質(zhì)標 準達到有關(guān)技術(shù)要求； 4、應有完整、合格的計量設施； 5、砂石儲料場地面應硬化，不同規(guī)格的砂石料應有明顯標識，相互間 應設置間隔，不允許料堆積水和泥土污染。砂石料堆應設置防雨、防雪、隔 曬設施； 6、拌和樓數(shù)量為兩臺以上時宜分設進出道口，并備有臨時停車場。拌 和樓下路面應硬化，并設置清洗排水管溝及集水坑，進行廢水回收處理。 2.2拌和站的配置 混凝土總拌和生產(chǎn)能力按式（3.2.2）估算：,n Q Qi i 1,（3.2.2）,式中：混凝土總拌和生產(chǎn)能力（m3/h）； 第臺襯砌機的額定生產(chǎn)能力（m3/h）； 襯砌機數(shù)量； 安全系數(shù)，一般取1.21.5。 拌和樓的數(shù)量宜根據(jù)混凝土供貨頻率、拌和設備的生產(chǎn)能力和可靠性等 確定。宜采用一座大產(chǎn)量拌和樓和若干座中產(chǎn)量的拌和樓配套。 2.3 混凝土運輸配置 1、配套的混凝土運輸車數(shù)量，宜根據(jù)澆筑需求及拌和站的拌和能力、 施工進度、運量、運距及路況綜合確定。 2、運輸車輛應選用專用的混凝土攪拌運輸車，每輛車載重容量宜不小 于6m3。 3、場內(nèi)運輸?shù)缆窇３制秸〞?，并宜將重車送料和空車返回道路進 行分設，避免施工車輛對已成型的襯砌混凝土板擾動。,2.4 工地試驗室 1、工地試驗室配備應符合國家有關(guān)計量認證要求，檢測人員應持證上崗。 2、試驗檢驗項目宜滿足混凝土原材料、墊層相對密度、混凝土坍落度及 含氣量、混凝土抗壓強度、表面平整度、渠道幾何尺寸等參數(shù)的檢驗要求。 2.5 設備選型與配置 襯砌機械化施工設備可選擇振動滑模襯砌機或振動碾壓襯砌機和相應配 套機械。 1、振動滑模襯砌機適應性較強，效率較高，襯砌質(zhì)量易保證，宜優(yōu)先 選用； 2、在坡長較短、襯砌厚度較小的情況下，可選用振動碾壓襯砌機。 3、襯砌機械化施工設備選配 襯砌機械化施工設備的選配原則為：“機械性能可靠，工作穩(wěn)定高效， 操作簡便適用”。 具體應根據(jù)渠道的坡長、坡度、墊層型式、施工部位等合理選配襯砌機。 主要的配套機械設備有： （1）振動滑模襯砌機配備有削坡機、切縫機、填縫機和人工臺車等； （2）振動碾壓襯砌機配備有削坡機、混凝土布料機、切縫機、填縫機和 人工臺車等； （3）對設有砂礫墊層的襯砌渠道，上述設備組合還應配備砂礫布料、振 動碾壓等設備； （4）渠底襯砌機械化施工應配備皮帶式混凝土輸送機或大型滑槽。 4、襯砌機械化施工主要機械設備、機具具體配備可參照表1： 表1. 襯砌機械化施工主要機械設備、機具一覽表,名 稱 振動滑模襯砌機 振動碾壓襯砌機 攪拌運輸車 削坡機 布料機 工作臺車 切縫機 填縫機,基 本 特 性 振搗棒振頻8000Hz 振動碾壓磙子擊振力2kN，振頻3000Hz 6m3 一次削坡厚度3cm，削坡精度1cm/2m 60m3/h 剛度滿足使用要求 可根據(jù)設計分縫寬度和厚度進行調(diào)整 可根據(jù)設計要求選擇,用 途 混凝土襯砌 混凝土襯砌、墊層密實成型 混凝土運輸 坡面修整 墊層、混凝土布料 混凝土表面局部處理 切縫 伸縮縫處理, 2.6機械化施工工藝流程 施工準備,施工放樣 坡面整修 基面處理 基準線設置 布料機就位 襯砌機就位 工作臺車就位 放線標注 切縫機就位,混凝土原材料檢驗 材料供應 混凝土攪拌 混凝土運輸 混凝土布料 混凝土振搗（碾壓） 混凝土抹面壓光 混凝土養(yǎng)護 混凝土切縫 混凝土填縫 質(zhì)量檢測 竣工驗收,配合比設計試驗 配合比檢驗調(diào)整 養(yǎng)護機具就位 縫面清理 填料配置,2.7生產(chǎn)性施工檢驗,6.6.1襯砌混凝土機械化施工應首先進行生產(chǎn)性施工檢驗，檢驗段長度不,小于100m。,6.6.2生產(chǎn)性檢驗應達到如下目的：,1、檢驗襯砌機械化施工系統(tǒng)的機械性能和生產(chǎn)能力，檢驗與實際生產(chǎn)能,力相匹配的配套機械性能；,2、確定襯砌機的適宜工作參數(shù)，包括襯砌機工作速度、振搗時間、抹面,壓光的適宜時間和遍數(shù)以及切縫時間；,3、確定輔助機械、機具的種類和數(shù)量，使用各種機械、機具的勞動力數(shù) 量和定崗、定員等。確定施工組織形式和人員編制。制定施工組織方案和施 工工藝流程；,4、檢驗新拌混凝土坍落度、含氣量、泌水量、水膠比等適應襯砌機械化,施工的情況；,5、確定施工產(chǎn)量和進度，完善施工進度計劃。,2.8 振動滑模襯砌機坡面施工,1 、準備工作,施工前，應對施工現(xiàn)場準備工作進行如下檢查： （1）墊層基面應驗收合格； （2）校核基準線；,（3）拌和系統(tǒng)應試運轉(zhuǎn)正常，運輸車輛準備就緒；,（4）模板、工作臺車、養(yǎng)護灑水等施工輔助設備狀態(tài)良好； （5）襯砌機設定到正確高度和位置，空載試運行正常；,（6）檢查襯砌板厚的設置，板厚與設計值的允許偏差為-5%+20%。 2 、工作參數(shù)初步設定,通過生產(chǎn)性施工檢驗確定工作參數(shù)，施工時根據(jù)情況變化及時調(diào)整。 3、 混凝土布料,（1）應安排專人負責指揮布料。布料前質(zhì)檢員應對混凝土拌和物進行坍,落度和含氣量的檢測；,（2）混凝土運輸車輛卸料時，混凝土的自由下落高度不應大于1.5m； （3）采用螺旋布料器布料時，料位的正常高度應在螺旋布料器葉片最高,點以下，但不應缺料；,（4）采用皮帶輸送機布料時，應保持各料倉的料量均勻。,4、操作要點,（1）襯砌機宜勻速連續(xù)工作；,（2）襯砌施工過程中應經(jīng)常檢查振搗棒的工作情況，如發(fā)現(xiàn)襯砌后的板 面上出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面或橫向拉裂等現(xiàn)象，必須停機檢查、修理或更換 振搗棒，并對已澆筑混凝土進行處理；,（3）應控制振搗時間，使混凝土不過振、漏振或欠振，達到表面出漿，,不出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面等；,（4）襯砌機料倉內(nèi)應保持充足的混凝土拌和物，倉內(nèi)拌和物料位應高于,振搗棒20cm；,（5）進入彎道施工時，應保證襯砌機始終與渠道上口線保持垂直工作狀,態(tài)。,5、襯砌施工停機處理,襯砌施工過程中停機中斷施工時，進行以下操作：,（1）停機同時應解除自動跟蹤控制，升起機架，將襯砌機駛離工作面， 清理粘附的混凝土，整修停機襯砌端面，同時對襯砌機進行保養(yǎng)； （2）當襯砌機出現(xiàn)故障時，應立即通知拌和站停止生產(chǎn)，在故障排除時 間內(nèi)襯砌機內(nèi)混凝土尚未初凝，允許繼續(xù)襯砌。停機時間超過2小時，應將 襯砌機駛離工作面，及時清理倉內(nèi)混凝土，故障出現(xiàn)后澆筑的混凝土襯砌需 進行嚴格的質(zhì)量檢查，并清除分縫位置以外的澆筑物，為恢復襯砌作業(yè)作好 準備。,2.9 振動碾壓襯砌機坡面施工 1、 工作參數(shù)初步設定,（1）通過生產(chǎn)性施工檢驗確定工作參數(shù)，施工時根據(jù)情況變化及時調(diào),整；,（2）單趟振動碾壓遍數(shù)和重復振動碾壓遍數(shù)：根據(jù)混凝土拌和物的工 作性，第一幅單趟振動碾壓為3遍，之后的單趟振動碾壓為2遍。每次挪位間 距一般在30cm40cm?；炷恋闹貜驼駝幽雺簽?8遍。,2、混凝土布料,（1）應安排專人負責指揮布料。布料前質(zhì)檢員應對混凝土拌和物進行,坍落度和含氣量的檢測；,（2）混凝土運輸車輛卸料時，混凝土的自由下落高度應不大于1.5m； （3）采用螺旋布料器布料時，料位的正常高度應在螺旋布料器葉片最,高點以下，但不應缺料；,（4）采用皮帶輸送機布料時，料量分布應均勻；,（5）應控制布料厚度，松鋪系數(shù)應根據(jù)坍落度的大小由試鋪確定。當,坍落度為4cm6cm時松鋪系數(shù)宜在1.11.15之間；,（6）布料應與振動碾壓速度相適應，布料機與襯砌機之間的待振碾距,離宜控制在5m10m。,3 、操作要點,（1）襯砌機宜勻速連續(xù)工作，振動碾壓小車上下行走速度宜為,3m/min6m/min；,（2）應控制振動碾壓時間，使混凝土不過振、漏振或欠振，達到表面,出漿，不出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面等；,（3）襯砌后的板面上出現(xiàn)局部露石、蜂窩等現(xiàn)象，應立即人工填補原,漿混凝土，重新振動碾壓；,（4）振動碾壓小車行走過程中，出現(xiàn)局部欠料或露石現(xiàn)象時，應及時,人工補料，當出現(xiàn)壅料時，應及時進行人工整平；,（5）當襯砌機行走前移時混凝土表面出現(xiàn)帶狀隆起，表明振動碾壓小,車高度設置有誤，應及時調(diào)整，并重新碾壓；,（6）渠坡襯砌的頂部出現(xiàn)缺料、漏振時，應及時人工補料，并采用平,板振搗器輔助振搗；,（7）進入彎道施工時，應保證襯砌機始終與渠道上口線保持垂直工作,狀態(tài)。,2.10 抹面壓光,1、襯砌成型后的混凝土宜利用工作臺車進行抹面，以滿足渠道糙率要,求。混凝土表面平整度應控制在5mm/2m以內(nèi)。,2、初凝前應及時進行壓光處理，消除表面氣泡，使混凝土表面平整、,光滑、無抹痕。,2.11 特殊氣候施工,1、風天施工,根據(jù)天氣情況，應適當調(diào)整混凝土外加劑的摻量和用水量，確保混凝土 入倉時的坍落度滿足施工要求，同時應進行混凝土表面噴霧養(yǎng)護。,2、高溫施工,日最高氣溫超過30時，宜選擇在早晨、傍晚或夜間施工，并采用添加 緩凝劑、控制水溫等措施；當現(xiàn)場氣溫超過35時，應停止施工。,3、低溫施工,當日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定在5以下或現(xiàn)場最低氣溫在0以下時，應采 用添加防凍劑、控制水溫等措施，以保證混凝土拌和物的入倉溫度不低于 5；當日平均氣溫低于0時，應停止施工。,2.12 混凝土養(yǎng)護,1 、養(yǎng)護期：襯砌混凝土應保證濕潤養(yǎng)護不少于28天。,2、養(yǎng)護方式,（1）干旱、多風、日曬的天氣施工時，初凝前宜采用噴霧器不間斷噴霧,養(yǎng)護；,（2）水源充足時，宜采取草苫、草簾、氈布等覆蓋保濕養(yǎng)護；,（3）水源無保障時，宜采用噴施養(yǎng)護劑養(yǎng)護。養(yǎng)護劑噴灑量、成膜厚度、,噴灑時間應通過現(xiàn)場試驗確定。,3、保溫養(yǎng)護：當出現(xiàn)低溫或負溫天氣時，應采取保溫措施養(yǎng)護。,2.13混凝土伸縮縫施工,1、混凝土襯砌機械化施工的伸縮縫間距及型式應滿足設計要求。 2、伸縮縫型式：,半縫：半縫深度為混凝土板厚的0.5倍0.75倍。,通縫：通縫是貫穿全部襯砌板厚度的縫。當?shù)撞夸佋O防滲層時，通縫切,割深度宜為混凝土板厚的0.9倍。 3、宜采用切割機進行切縫施工。 4、伸縮縫切割時間,切縫施工宜在襯砌混凝土抗壓強度為1MPa5 MPa時進行。 當晝夜溫差10度時,最長時間不得超過2d：,當晝夜溫差1015度時，開始切割時間不得超過24h：,當晝夜溫差15度時，混凝土切割強度為11.5MPa；砼表面人可以行,走時就開始切割。,為防止混凝土初裂，采取隔縫切割方法，未切縫在2d以后補切。 5、伸縮縫清理,（1）清縫前應檢查伸縮縫的深度和寬度，伸縮縫應底部平坦、寬度均,勻一致，對深度不符合設計要求的應做補切縫處理；,（2）宜采用水槍、風機等清除縫內(nèi)的浮漿、碎碴等雜質(zhì)。 6、填充伸縮塑性板,（1）填充前縫壁應保持干凈、干燥；,（2）伸縮塑性板應采用專用工具壓入縫內(nèi)，并保證上層填充密封膠的,設計深度。,7、填充密封膠,設計中常采用的密封膠種類有: 雙組分聚硫密封膠、聚氨酯密封膠、硅,酮膠等。其施工要點：,（1）密封膠與混凝土應粘接牢固，注膠前先在清理干凈的基面上均勻,刷涂界面劑，待界面劑完全固化以后注膠；,（2）注膠應飽滿，用刮刀壓緊刮平；,（3）壓力注膠后應及時檢查，如有凹凸不平、氣泡、粗糙外溢、表面,脫膠、下垂等現(xiàn)象應及時修補整齊；,（4）密封膠表面干燥及固化期間，應注意保護，避免雨水等侵入縫內(nèi)。,3. 襯砌效果觀測,主要觀測內(nèi)容,1、混凝土應變觀測,為了解現(xiàn)澆混凝土大板在切縫前后的變化規(guī)律，掌握其變化規(guī)律，防止裂,縫產(chǎn)生，進行應變觀測；,在渠坡上沿水流方向布設應變計，儀器間距2m，埋深5cm。采用S系列高 靈敏度應變計；應變計配專用五芯屏蔽電纜接長，引至固定觀測房內(nèi)與集線箱 連接，人工觀測。,2、混凝土板防滲效果觀測,觀測不同防滲襯砌渠段進出口斷面的輸水流量、輸水渠兩側(cè)滲漏浸潤線的,變化。,（1）橫隔堤及隔堤布置,采用靜水測定法進行滲漏觀測，在每個測滲渠段兩端修筑4道橫隔堤，分 別形成2個測滲渠段，2個滲漏平衡區(qū)，對渠道防滲襯砌效果進行觀測。,（2）滲漏損失量觀測,設立標準水尺，刻度精確至0.2mm。向沿滲渠段和滲漏平衡區(qū)中同時充水 至設計水位。每天加水一次，維持其設計水位。如此反復進行直至達到穩(wěn)滲階 段為止。另外，觀測期內(nèi)需利用暗管井排設