杨建春 谷 峰 王金凤

(中国水利水电第八工程局有限公司，湖南长沙 410007)

1 工程概况

南水北调中线一期引江济汉工程某标位于荆州市荆州区境内，渠道过水断面为梯形断面，渠坡衬砌顶高程为33.45 m，渠底高程26.2 m，渠底宽 56.16 m ～58.08 m。渠道边坡坡比为 1∶2.0 ～1∶3.0。衬砌坡长16.21 m ～22.93 m，渠道采用 C20 W6 现浇混凝土衬砌，衬砌渠底厚8 cm，边坡厚12 cm，其下为15 cm厚砂石垫层。衬砌坡脚部位设置混凝土脚槽，顶部设置混凝土锁口石。底板、护坡上设φ5 cm排水孔。混凝土衬砌板横向每12 m设置一条通缝，每4 m一条半缝，渠坡纵向全部为半缝;半缝宽1 cm深3 cm，采用30号沥青灌缝。通缝下部用聚乙烯闭孔泡沫板填充，顶部2 cm用30号沥青填充。

2 渠道衬砌施工方法

2.1 施工放样

衬砌前测量队按要求设置渠道衬砌平面控制点及高程控制点，放出衬砌机轨道的平面位置及轨道安装高程。同时，根据混凝土衬砌厚度及砂石垫层厚度放出削坡位置及高程。

2.2 削坡

削坡采用挖掘机粗削，人工精修的方法。先将挖掘机的斗齿改造成平板状，自下而上进行削坡，削坡至渠坡设计顶高程10 cm～20 cm时，采用人工进行精修。削坡产生的土体放至堤顶，统一运至渣场。

2.3 砂石垫层铺设

砂石垫层铺设采用挖掘机铺料，人工辅助找平的方法。摊铺时用自卸汽车将砂石料运至堤顶，采用反铲将混合均匀的砂石料从下而上在坡面上均匀摊铺布料，人工整平。整平时，分别在坡脚、坡肩及坡面布设控制桩，顺渠道方向每6 m布置一排，桩与桩之间线绳连接，把渠坡分成若干小块，线绳之间挂滑动线绳，人工移动，按照砂石垫层设计高程设置控制线高度，调整两侧槽钢高程，人工用刮板在两侧槽钢上移动，并严格控制坡面平整度。砂石垫层铺设完成后，检测砂石料均匀度、平整度、厚度。

2.4 立模

渠坡采用［12槽钢自制钢模，安装模板时保证模板的高度及顺直度。模板外侧用钢钎将模板固定。

2.5 混凝土衬砌施工

2.5.1 施工准备

施工前，对施工现场准备工作进行如下检查:

1)检查和校对原材料的规格和混凝土配料单是否与设计配合比相符合，各项指标是否合格;

2)校核轨道板高程和基准线位置;依照设计边线立模板并加固牢靠。检查拌和系统是否运转正常，运输车辆是否准备就绪;

3)在仓面起始位置调整好衬砌机机架坡比和高程，设定好衬砌机上、下液压升降机构，板厚与设计值的偏差为－5%～+20%，空载试运行正常;

4)衬砌机、桁架抹面机和振捣棒等其他工器具准备情况及运行状态正常。

2.5.2 混凝土拌和

混凝土拌和系统采用2台HZS50型拌和机，平均生产能力30 m3/h，能满足渠道衬砌需要。拌和站备有发电机和水池，保证水、电供应，衬砌过程中，各种原材料保证充足。每天衬砌开盘前，试验室对砂石骨料的含水率进行测定后开具施工配料单。拌和站根据由试验室签发经监理审核的混凝土施工配料单进行配料。

2.5.3 混凝土运输

衬砌混凝土采用混凝土罐车运输，罐车容量7 m3。每次装运混凝土前，将罐车内清洗干净，保持罐内湿润、无存水，每次施工完成后，将罐内的残留物清洗干净。

2.5.4 混凝土浇筑

1)布料、摊铺。

渠坡混凝土施工采用河南洛阳丽铭产QDCQ650型衬砌机进行布料。布料前，现场试验人员对罐车出口混凝土的坍落度进行检测，坍落度满足布料要求时方能布料。衬砌机布料不均匀及布料不到的地方人工及时进行补充，保证衬砌的厚度。

2)振捣。

衬砌机布料系统自带振捣器，在临时储料仓布料达到2/3先开动高频低幅振捣棒10 s～15 s后，再开动行走布料小车进行坡面混凝土衬砌工作，以保证混凝土料的振捣均匀、密实。衬砌过程中经常检查振动设备的运行情况，严格控制振捣时间，使混凝土不过振、不漏振或欠振，达到表面出浆。振捣系统振捣不到位的部位人工及时用振捣棒进行振捣，至表面泛浆，上、下棱线顺直为止。

3)机械抹面。

混凝土摊铺宽度约有3 m～4 m时，可用抹面机进行抹面、收平、进一步提浆。首次抹面时，从下向上进行，抹面机的适宜高度以刚好接触到混凝土表面为好。抹光机每次移动间距为2/3圆盘直径，在连续作业时能保证不发生漏抹、表面均匀一致。抹面遍数为2遍。

4)人工收光。

用抹面机对混凝土表面进行磨平以后，用手指轻压混凝土表面，当表面发硬，但稍有痕印时，便可进行人工收光。施工中选用工作台车作为人工抹面平台，工作台车采用桁架焊接而成，可行走、可调节高度和坡比。人工收面压光应在混凝土初凝前完成，消除表面气孔、砂眼，使混凝土表面平整、光滑无抹痕。人工采用钢抹子抹面收光2遍。混凝土表面平整度应控制在8 mm～2 m之内。

2.6 混凝土养护

混凝土养护主要采用洒水保湿养护，混凝土初凝后对混凝土面用毛毡布进行覆盖，并对其进行洒水养护。低温季节主要进行保温防冻，混凝土初凝后先喷洒养护剂，后铺设塑料薄膜，再铺设毛毡布等进行养护。

2.7 伸缩缝施工

2.7.1 通缝与半缝

通缝采用预埋闭孔泡沫板的方式施工，施工前将泡沫板切割成宽度与衬砌混凝土板厚度相同的条带(渠底泡沫板宽8 cm、边坡宽12 cm)，在距泡沫板一端2 cm处进行再切割但不割断，预埋时将距切割处2 cm泡沫板面朝上紧贴模板，固定安装，再进行混凝土浇筑，待泡沫板两侧衬砌混凝土达到一定强度后，取掉上部2 cm泡沫板，按要求填充沥青。

半缝施工采用切割机切割，切割前应按照设计要求分缝位置，用墨线在衬砌混凝土表面弹出切缝线，人工切割，按要求来填充沥青。

2.7.2 纵缝与横缝

1)纵缝切割。

纵缝采用简易支撑架由坡脚开始向坡肩依次切割。简易支撑架在已经切割完成的分缝内插入5 mm钢板，钢板上横放8 cm的方管(方管内套有长度调控装置)，方管上纵放8 cm槽钢，根据待切缝处的位置设立支撑方管的长度，操作人员推动切割机在8 cm槽钢上行走完成切割工作。

2)横缝切割。

横缝采取从坡上开始向下切缝的施工方式，在坡肩固定一手动辘轳，将辘轳上的钢丝绳与切割机相连。将减速机固定在坡面顶部(需高出坡面线)，缓缓向下切缝，到底部时，用木板搭设起平台，方便切割机行走。切割时，一人扶切割机，控制切割深度和顺直度。另一人控制切割速度，匀速摇动坡肩上的辘轳，牵引切割机行驶。

2.8 排水孔施工

排水孔施工采取衬砌时预埋排水孔的施工方法。先将φ50 mm的PVC管切成12 cm(渠底8 cm)的小节，待混凝土浇筑找平后，再按照设计的要求在排水孔埋设部位采用φ48的圆木或钢管(长约20 cm)打孔，后放入PVC管，再人工找平管口周边的混凝土面，并抹光。

3 施工过程质量控制

1)削坡质量控制。

边坡开口线及渠底线测量放线控制。削坡不允许欠挖，超挖深度不大于规范相关要求。

2)砂石垫层质量控制。

砂石料应适当洒水填筑，在铺设过程中测量队应全程跟踪测量，确保砂石垫层厚度、表面平整度满足要求，发现凸点及时人工清除。

3)衬砌施工质量控制。

衬砌过程中经常检查衬砌厚度，如误差超出允许范围及时调整。质检员对衬砌作业面进行全程盯仓，确保作业队严格按照施工工艺及规范要求施工。试验室做好出机口混凝土质量控制及抗压试块的取样检测工作。衬砌机厂家安排技术员常驻施工现场，负责衬砌机的操作检修及调试等工作，确保衬砌机运行、使用正常。

4)抹面质量控制。

人工抹面要视气温和强度的变化而增加或减少人员以确保衬砌混凝土表面光滑平整。

5)伸缩缝质量控制。

按设计伸缩缝宽度购买混凝土切割片，及时切缝，施工过程中经常检查切缝的宽度和深度，当不能满足设计要求时及时更换锯片。

6)排水孔质量控制。

排水孔预埋前先按照设计图纸进行定位，在排水管安装位置埋设排水管，埋设完成后及时对堵塞的排水孔进行疏通。

4 结语

渠道衬砌机在引江济汉工程大型渠道坡面衬砌中衬砌成型好，效率高，表面平整，达到高效优质的效果。但是衬砌机购买的成本高，再利用率小，在购买前应建议进行经济效果评价，使用过程注意机械的维护和保养，机械的正常运行对施工质量是至关重要的。

相较于南水北调中线干线，先边坡后底板的施工顺序，采用先底板衬砌后边坡衬砌的施工工艺更适合地下水资源丰富、地下水位高、汛期长、设计渠道底板无土工膜、无保温板的引江济汉工程渠道施工。

［1］DL/T 5144-2001，水工混凝土施工规范［S］.

［2］DSB D5-2006，渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程［S］.

［3］郑怀刚，高 岳.南水北调S18标渠道岸坡机械化衬砌施工工艺［J］.南水北调与水利科技，2009(6):21-22.

［4］张跃松.南水北调渠道混凝土衬砌施工技术［J］.华北水利水电学报，2010(10):72-73.