振碾式渠道砼襯砌機施工工藝

1、振碾式渠道混凝土襯砌機的施工工藝流程1概述本標(biāo)段( 185+545-193+500)渠道工程過水?dāng)嗝娌捎锰菪螖嗝?。渠道襯砌斷 面砼需采用渠道襯砌機進行襯砌，渠道兩側(cè)坡度為 1：2，渠道內(nèi)設(shè)計過水深度 為7m,設(shè)計加大水位深度為7.73米。渠道底寬25.528.0m。挖方渠道一級馬道 兼作運行維護道路，一般寬5m；以上每6m增設(shè)一級馬道，一般寬2m。填方渠 道堤頂兼作運行維護道路，一般寬 5m；以下外坡每6m增設(shè)一級馬道，一般寬 2m。挖方渠道開口線或填方渠堤坡腳線外兩側(cè)設(shè)保護范圍，一般寬13m，主要由防護堤、防護林帶、截流溝、保護圍欄組成。針對總干渠渠道工程結(jié)構(gòu)斷面尺寸大、 素混凝土薄壁結(jié)構(gòu)、

2、 混凝土襯砌板抗裂減 糙要求高、襯砌板底部直接與加強防滲層和保溫層接觸等特點。2. 渠道混凝土襯砌機研制開發(fā)2.1 襯砌機組成2.1.1 襯砌機主體鑒于渠道面斷面尺寸較大， 且渠坡、渠底混凝土襯砌施工時為大面積倉號連接施 工，襯砌機主體采用一個大跨度的鋼構(gòu)桁架， 利用桁架做布料平臺和軌道， 通過 安裝在桁架上的上下結(jié)構(gòu)小車， 分別完成渠道混凝土的布料、 攤鋪、振搗和整平。2.1.2 行走系統(tǒng)行走系統(tǒng)采用四個電機同步控制，沿軌道行走。運用先進的變頻調(diào)速技術(shù)，在0 10m/min 之間可隨意調(diào)整傳動電機的速度， 使整機在行走過程中運行平穩(wěn)， 可避 免因車輛晃動引起的結(jié)構(gòu)變形。2.1.3 升降調(diào)坡系

3、統(tǒng)采用四個獨立的蝸輪蝸桿減速升降機， 進行升降調(diào)坡控制， 精確調(diào)整襯砌機主桁 架與作業(yè)面的相對位置， 以適應(yīng)各種作業(yè)面的坡比變化， 滿足襯砌施工的坡度及 厚度要求。2.1.4 布料系統(tǒng)布料系統(tǒng)由三部分組成， 一條主輸送帶， 一臺布料小車和一條用于給主輸送帶供 料的副輸送帶； 布料小車設(shè)置在主梁的上端， 利用鋼絲繩牽引， 可根據(jù)施工的需 要向澆筑倉號的各個部位布料。2.1.5 襯砌系統(tǒng)由螺旋分料器、 附著式振搗器以及壓光滾組成， 可分別實現(xiàn)混凝土的攤鋪、 整平、 振搗和碾壓。攤鋪小車設(shè)置在主梁的下部， 利用鋼絲繩牽引， 螺旋分料器控制布 料的厚度， 振搗器進行振搗， 壓光滾進行整平碾壓， 可使成

4、型后的混凝土表面密 實平整。2.1.6 安全操作系統(tǒng)為確保施工過程安全操作運行，全車共裝置四套安全系統(tǒng)。O1誤操作急停按鈕； 02面板控制安全系統(tǒng)；03上下小車行程控制安全系統(tǒng)； 04失控防撞安全系統(tǒng)。2.2 襯砌機施工原理 振碾式渠道混凝土襯砌機是以一個大跨度的鋼構(gòu)桁架為主體， 桁架本身自帶行走 裝置，通過安裝在桁架上的上、 下行走小車即布料小車和襯砌小車， 分別進行渠 道混凝土的布料、攤鋪、振搗和整平。小車分別以桁架龍骨作為軌道，并自帶行 走裝置。主梁上部小車即布料小車裝有擋料刮板和下料斗， 負(fù)責(zé)從混凝土傳送皮 帶上分取混凝土料進行布料； 主梁下部小車即襯砌小車， 裝有攪籠、 振搗箱和壓

5、光碾，負(fù)責(zé)混凝土的攤鋪、振搗和碾壓整平。上、下小車可同時或單獨作業(yè)，布 料和振搗碾壓互不影響。 通過上述結(jié)構(gòu)的有機組合， 形成一套綜合性很強的渠道 混凝土襯砌設(shè)備，實現(xiàn)利用專用設(shè)備進行大規(guī)模渠道混凝土機械化施工。2.3 襯砌機的主要性能指標(biāo) 振碾式渠道混凝土襯砌機具有結(jié)構(gòu)新穎、 綜合適用性強、 經(jīng)濟適用的特點， 其主 要技術(shù)性能指標(biāo)如下：適應(yīng)坡度：tg 9 =00.5;布料與襯砌有效長度 L=1025m；整機行走速度： V=3010m/min； 澆筑速度： V=7021m3/h；單層襯砌厚度：h 50cm總重量： W=15t（L=20m）； 總功率： P=29kW；3. 渠道混凝土施工及襯砌機

6、的應(yīng)用3.1 襯砌機安裝調(diào)試機械進場后，首先鋪設(shè)兩條 1020m長的軌道，調(diào)直整平待用。先進行主梁的 拼裝，現(xiàn)場按照加工編號進行組裝。 主梁拼裝完成后， 用兩臺吊車分別在渠底和 渠坡同時起吊（ 25t 和 16t 各一臺），放置于預(yù)先調(diào)平的軌道上，接著安裝主輸送 帶和布料小車； 輸送帶粘接完成后， 開始安裝下部螺旋攤鋪小車及振搗、 碾壓系 統(tǒng)，最后完成整車的控制系統(tǒng)， 并做好各部位的安全防護設(shè)施和限位裝置； 整機 拼裝完后開始初步運行調(diào)整， 調(diào)整結(jié)束后， 進行整機聯(lián)動試車。 經(jīng)整機聯(lián)動試車 確認(rèn)無誤后，進入施工作業(yè)面。3.2 渠道混凝土襯砌施工流程3.3 混凝土襯砌施工3.3.1 襯砌參數(shù)設(shè)定

7、 結(jié)合襯砌混凝土的厚度通過生產(chǎn)性試驗確定施工參數(shù)，當(dāng)混凝土厚度小于 20cm 時，第一幅混凝土單趟振動碾壓為 3遍，之后的單趟振動碾壓為 2遍。每次挪位 間距為振搗箱寬度的2/3，約為50cm。由于渠道襯砌采用的是二級配常態(tài)混凝土， 經(jīng)襯砌機施工過后的混凝土面只能達(dá)到整平壓實的效果， 還需用電動提漿抹光機 壓光 23 遍，以達(dá)到表面光滑的效果。3.3.2 混凝土布料1 ）布料順序從下到上沿澆筑機前進方向進行，安排專人負(fù)責(zé)指揮襯砌機進行混 凝土布料。2）整個布料過程由上布料小車完成，下料口高度不應(yīng)大于 1.0m，布料厚度按照 設(shè)計要求控制，通常考慮一定的松鋪系數(shù)，當(dāng)坍落度為 68cm時，松鋪系數(shù)

8、控 制在 1.11.15之間，有利于振搗密實；3）混凝土罐車下料時，輸送皮帶上的料量分布需保持均勻，同時避免罐車出料 口及皮帶授料口堵料；4）布料應(yīng)與振動碾壓速度相適應(yīng)，既不能在振搗箱前堆積過多的混凝土料，同 時也不能使振搗箱因缺料而出現(xiàn)空振。3.4.3 混凝土襯砌1）混凝土襯砌由襯砌機下襯砌中車完成，襯砌小車保持勻速連續(xù)工作，行走速度控制在36m/min,結(jié)合現(xiàn)場布料進行調(diào)整，當(dāng)布料厚度增大時應(yīng)減緩襯砌小 車的行走速度，確保振搗效果；2）襯砌過程中應(yīng)經(jīng)常檢查襯砌小車振搗裝置的工作情況，如發(fā)現(xiàn)襯砌過后的混 凝土面上出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面現(xiàn)象，需補料重新振搗，以防止漏振，當(dāng)出現(xiàn)壅 料時，需人工整平

9、；3）襯砌機振搗箱前應(yīng)保持充足的混凝土拌和物， 料位應(yīng)高于振搗箱底面 2 3cm， 由攤鋪攪籠進行控制；4）由于倉號四周涉及模板及先期澆筑的混凝土，襯砌時應(yīng)重點控制，可采用平 板振搗器輔助振搗，以確保襯砌質(zhì)量；5）進入彎道施工時，可通過調(diào)整軌道保持襯砌機始終與渠道軸線垂直的工作狀 態(tài)。3.3.4 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(yīng)解除電控操作控制，升起機架，將襯砌機駛離工作面，清理粘附 的混凝土，同時對襯砌機進行保養(yǎng)；2）當(dāng)襯砌機出現(xiàn)故障時，應(yīng)立即通知拌和站停止打料，在故障排除時間內(nèi)襯砌 倉號內(nèi)的混凝土尚未初凝， 允許繼續(xù)襯砌。 當(dāng)預(yù)計襯砌機故障在混凝土

10、初凝前無 法排除時， 應(yīng)將襯砌機駛離工作面， 由人工繼續(xù)澆筑， 使其澆筑面寬度滿足設(shè)縫 分縫的寬度要求， 或在出現(xiàn)故障的部位立即安裝橫向模板， 在此部位設(shè)置橫向通 縫，對已鋪筑的混凝土重新進行振搗、 收面壓光， 并清除分縫位置以外的混凝土 料，為恢復(fù)襯砌作業(yè)作好準(zhǔn)備。3.3.5 抹面壓光襯砌成型后的混凝土在初凝前進行抹面， 由人工操作電動提漿抹光機進行收面壓 光，邊角部位由人工采用抹灰刀配合整平壓光， 并在收面結(jié)束后及時派專人對混 凝土表面局部殘留的氣泡及劃痕進行壓實抹光，確保渠道襯砌混凝土的外觀質(zhì) 量。3.4 混凝土養(yǎng)護襯砌混凝土應(yīng)保證濕潤養(yǎng)護不少于 28 天。干旱、多風(fēng)、日曬的天氣施工時，

11、混 凝土初凝后應(yīng)采用塑料薄膜、草苫、草簾、氈布等覆蓋保濕養(yǎng)護；低溫季節(jié)不宜 進行混凝土襯砌施工。3.5 混凝土伸縮縫施工伸縮縫間距及型式應(yīng)滿足設(shè)計要求。 采用定制的合金鋸片切縫。 斜坡切縫時由低 向高處進行，且先切橫縫，再切縱縫，以便于縱縫施工時切縫機軌道鋪設(shè)。 伸縮縫型式：半縫：半縫深度為混凝土板厚的 0.50.75倍。采用切割機進行切縫施工 通縫：通縫是貫穿全部混凝土襯砌板厚度的縫。 現(xiàn)場施工時在需要設(shè)置通縫的部 位采用等同襯砌板厚度的方木或型鋼立模分倉澆筑。 由于襯砌板底部鋪設(shè)有土工 膜防滲層，當(dāng)采取連續(xù)澆筑時，通縫切割深度宜為混凝土板厚的 0.9 倍。3.6 伸縮縫切割時間切縫施工在混

12、凝土收盤后 18 30h 進行，或在混凝土抗壓強度達(dá)到 1MPa 5MPa 時進行。 切縫時以鋸片不破壞縫兩側(cè)混凝土、 縫壁光滑為時間控制標(biāo)準(zhǔn)， 宜早不 宜遲，避免大面積素混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。4. 渠道襯砌混凝土檢測振碾式渠道混凝土襯砌機從研制到使用， 經(jīng)歷了研發(fā)一制造一試驗一改進一試生 產(chǎn)一正式投產(chǎn)等一系列過程。在渠道混凝土襯砌施工過程中還先后接受了國調(diào) 辦、南水北調(diào)中線局、 河北省質(zhì)量監(jiān)督站等專家組檢查， 檢查過程中對振碾式渠 道襯砌機所施工的混凝土質(zhì)量表示肯定，同時也提出了中肯的改進意見。如 “降 低下料口高度，防止粗骨料分離；減緩襯砌小車運行速度，延長振搗時間 ”等。 對提高襯砌混凝土

13、質(zhì)量起到了重要作用?，F(xiàn)場混凝土襯砌質(zhì)量檢測主要圍繞著混凝土表面平整度、 混凝土厚度、 混凝土密 實度以及混凝土強度指標(biāo)進行， 檢測質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參照渠道混凝土襯砌機械化施工技 術(shù)規(guī)程。依據(jù)監(jiān)理部委托河北省水利工程質(zhì)量檢測中心站對我標(biāo)段渠道襯砌混凝 土進行抽檢的結(jié)果， 證明采用振碾式渠道混凝土襯砌機進行的大型渠道混凝土襯 砌施工，其施工質(zhì)量是能夠滿足設(shè)計和規(guī)范要求的。5. 研發(fā)渠道襯砌機所取得的成果振碾式渠道混凝土襯砌機為我局自行研制生產(chǎn)的一臺渠道襯砌機； 同時也是最早 利用振碾式渠道混凝土襯砌機進行總干渠施工的單位， 并已取得現(xiàn)場試驗性生產(chǎn) 的成功，獲得業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理的一致好評。由于該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)新穎，經(jīng)濟適 用等特點， 逐步在南水北調(diào)中線渠道工程中推廣開來。 目前，該設(shè)備已獲得國家 知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的 8 項