浅析南水北调渠道衬砌施工方案

浅析南水北调渠道衬砌施工方案

陈希明

安徽水利开发股份有限公司安徽蚌埠233000

摘要：南水北调中线工程，从河南省南阳市淅川县境内的丹江口水库引水，经河南方城垭口，通过隧道穿过黄河，沿渠北上，自流到北京团城湖。本文以方城八标为例对南水北调渠道衬砌施工方案进行浅析。

关键词：南水北调；渠道；衬砌；施工方案

一、工程概况

南水北调中线方城段八标，起点设计桩号173+532，终点设计桩号179+532，全长为6km。本渠段为深挖、高填段，渠道为梯形断面；渠底宽度为14.5～21.0m，渠道边坡为1:2.0～1:3.25，渠道一级马道宽5.0m。渠道过水断面采用现浇混凝土衬砌，衬砌厚度边坡10cm，渠底8cm。

二、主要施工方法

1、施工顺序

测量放线→轨道铺设→削坡→排水盲沟、齿槽、排水板沟槽开挖→软式透水管安装、砂垫层铺设→排水板安装→土工膜铺设及焊接→混凝土立模、浇筑→混凝土养护、拆模→切缝、嵌缝。

2、渠道边坡衬砌

2.1测量放线

削坡机、布料机的定位要使用同一测量控制系统，且削坡机、布料机工作都依靠上下轨道上架设的钢丝来控制。钢丝固定后，削坡、立模、浇混凝土都以其为基准定位。

2.2轨道铺设

(1)轨道铺设前，先放置控制桩，渠底轨道下部高程以渠底混凝土面高程以下5cm左右；渠顶轨道下部高程低于渠顶混凝土面5～10cm。

(2)渠顶钢线距上部立模边线1m，渠底钢线设置在距立模边线3.25m处。

(3)雨天过后，基础变软轨道必然不均匀下沉。针对轨道下沉，将采取轨道下部垫约10cm的碎石，这样雨天过后轨道虽下沉但下沉量不大，可以满足安装有自动检测调节装置的衬砌机使用。

2.3削坡

(1)削坡机削坡前，挖掘机先进行粗削坡。渠道开挖成型后，测量放出坡脚线和坡肩线，测量人员采用仪器控制指挥挖掘机粗削。为保证削出的坡面平整，可以将挖掘机的斗齿改造成平板状。粗削坡应自上而下进行，将削坡土刮至渠底，运至指定地点。

(2)将削坡机的机架调整到与设计坡比一致,根据预留保护层厚度确定每次进刀深度和削坡次数。削坡土要及时清理，以防埋过轨道而影响后续作业。

2.4齿槽、排水板沟槽开挖

(1)开挖顺序：先直线排水板沟槽在坡脚齿槽开挖。

(2)人工挖齿槽时，应保持坡面平整，并将清理后的土料及时运至渠底，统一运出工作面。

(3)沟槽验收合格后，人工安装排水板，保证排水板平整、顺直，与坡面保持同一坡面，符合设计要求，坡脚齿槽底部摊铺粗砂垫层并夯实，其填筑厚度、相对密度等应符合设计要求。

(4)根据排水管管径计算并考虑设计要求的搭接长度，裁剪土工布和安装PVC管。

(5)逆止阀定位要精准，表面与坡面平行，且不能高于衬砌坡面。逆止阀安装完成后用透明胶布将顶面封死，防止混凝土浇筑时堵塞。

2.5铺设排水板

(1)渠道边坡排水板沟槽验收合格后，人工安装排水板，应保证排水板平整、顺直，与坡面保持同一坡面，符合设计要求。

(2)排水板焊接必须平整、无裂缝，架空处应填实。

2.6土工膜铺设

(1)土工膜在采购时就定制一定长度，既要满足使用又要考虑便于保护。铺设时按顺水流铺设，上游幅压下游幅。

(2)土工膜在焊接前务必拉展，不能有褶皱。接缝处的土工布采用机械缝合，土工膜采用热熔焊接或粘接。

(3)复合土工布缝合后，上下部折叠方向应相反，防止搭接处过厚造成混凝土坡面局部过薄，且上层折叠方向应顺水流方向。新老工作面搭接处，土工膜要预留4m，方便平顺搭接。

2.7立模

(1)下部齿槽开挖时即将立模位置挖至立模高度。上、下部模板支撑要牢固。

(2)闭孔泡沫板在出厂时既定制为5.5cm+2cm（即先割2cm一条缝，以便日后凿出后打胶；切割通缝位置闭孔泡沫板定制时还应减去下部垫块厚度）。

2.8浇筑混凝土

混凝土面板作为最后的成品呈现出来，其外观质量的好坏直接影响到工程的形象。

(1)混凝土施工配合比要适当调整，混凝土拌合物要以满足衬砌机施工为准。

(2)必须控制好混凝土拌合物，运至现场入仓塌落度控制在8cm～10cm，拌合物不符合要求严禁入仓。

(3)通过试验段施工中确定振捣时间、衬砌机行走速度等参数。

(4)渠坡衬砌的顶部出现缺料、漏振时，应及时人工补料，并采用平板振捣器辅助振捣。

2.9混凝土养护

（1）混凝土浇筑成型，初凝后先用塑料薄膜及时覆盖，防止表面水份散失形成表面裂纹，待切缝后用专用养护膜覆盖。

（2）保温养护：当出现低温或负温天气时，应采取保温措施养护。

2.10切缝

混凝土浇筑后掌握好切缝时间，切缝深度满足规范要求。在纵缝和横缝的切割中应注意观查水路是否畅通，以免切割片受热变形；适当调整刀片入缝深度，避免伤到土工膜。

2.11填胶嵌缝

混凝土强度达到之后，在切割的缝内填聚乙烯闭孔泡沫板，接近混凝土面2cm处填聚硫密封胶。

3、渠底衬砌

3.1渠底保护层开挖

(1)保护层开挖前首先采用井点降排水方式进行地下水抽排。

(2)保护层开挖应集中力量快速施工，尽量缩短建基面暴露时间，保护层开挖完成后应立即组织后续项目施工。

(3)保护层开挖过程中，用测量仪器控制建基面高程，严禁欠挖，超挖深度不大于规范要求。

3.2渠中心齿槽

(1)齿槽底部摊铺粗砂垫层并夯实，其填筑厚度、相对密度等应符合设计要求。

(2)根据透水软管管径计算并考虑设计要求的搭接长度，裁剪土工布。

(3)逆止阀定位要精准，逆止阀安装完成后用透明胶布将项面封死，防止混凝土浇筑时堵塞。

3.3铺砂

(1)渠底砂垫层铺设前准确测定砂的含水率。齿槽先铺设褪砂至透水软管处，然后布设透水软管，软管布设后分两层铺砂，每层洒水，然后用振捣器振实。严禁出现排齿槽内一次性铺满，且未浇水捣实的现象。

(2)控制砂垫层的虚铺厚度，砂垫层铺设时，采用进占法施工，平地机整平，22T机压实，以保证砂垫层的压实度。

三、经验总结

通过此方案的实施，个人认为在以下方面需要严格控制：一、渠道填筑压实度要严格达到设计标准，对于混凝土塌落度严格控制在8cm～10cm,混凝土中砂砾尽量控制在33mm～35mm。二、渠道衬砌机尽可能选择偏重些的，这样可以更好的控制渠道坡面的平整度且防止坡面开裂。混凝土产生裂缝后将会导致一系列的危害，观感质量、经济损失；尤其严重影响整个渠道的安全。三、对各道施工工序应严格按照设计施工，混凝土面板在后期应及时切缝、养护。