李伟亭， 伍昌友

（1.河南省科达水利勘测设计有限公司，郑州 450003；2.武汉科技大学，武汉 430081）

滑模施工在南水北调渠道衬砌中的应用

李伟亭1， 伍昌友2

（1.河南省科达水利勘测设计有限公司，郑州 450003；2.武汉科技大学，武汉 430081）

本文阐述了滑模施工在南水北调渠道衬砌的应用，以南水北调新郑段滑模施工为例详细介绍了滑模设计、施工工艺流程、施工方法，并建议该项技术在渠道衬砌中广泛应用。

滑模设计；渠道衬砌；施工方法

1 工程概况

南水北调新郑南段渠道为倒梯形断面，全段采用混凝土衬砌，衬砌混凝土强度为C20F150W6。渠道衬砌结构为：渠坡5cm厚砂砾料，2cm厚聚苯乙烯保温板、复合土工膜一层，10cm厚混凝土现浇板；渠底5cm厚砂砾料，复合土工膜一层，8cm厚混凝土现浇板。

2 渠道衬砌总体方案

该渠道主要采用机械化衬砌机，在桥梁占压段等无法采用机械衬砌机的地方采用人工滑模的方式进行施工。由于衬砌滑模对面模的刚度要求较高，确定1个仓位的浇筑长度为4m。为保证浇筑进度，配备4套滑模衬砌设备，采用跳仓的浇筑方式进行施工。

3 滑模设计

3.1 模体设计

采用无轨滑模施工，为保证面模刚度，在主梁上面加焊3道60cm宽5mm钢板（上面预留螺栓孔），梁中间设三台平板振捣器。在主梁2上焊接3道抹面架（5#角钢），对面模与侧模接触的上、下倒角，以防止在升降过程中带动侧模。

3.2 侧模设计

由于渠坡较长，侧模选用标准槽钢（宽度10cm），接口采用角钢进行固定。模板加固采用Φ10钢筋、长度50cm的钢筋和钢管，做固定支撑，其连接钢筋间距为2m。

3.3 配置设计

当夹角小于45度时，上托力为F=4S=4×4×0.6=9.6KN，滑模自重6.6KN，考虑到人要站在滑模上施工，按6人计算（65kg/人），总重3.9KN，三台平板振捣器中重0.6KN，总重11.1KN＞上托力9.6KN，故无需配重。

3.4 提升系统

滑模牵引力计算：

τ---模板与砼粘结力，一般取0.5

Α---模板与混凝土接触面积

G---模板系统自重

φ---模板倾角

f1----模板与混凝土摩擦系数0.5

P-----混凝土上托力

F2----面模与侧模摩擦系数0.5

K-----牵引力安全系数取1.5-2.0

= ［0.5×2.4+6.6×sin270+|6.6×cos270-12|×0.5+6.6×cos270×0.5］×1.8=18.32KN，故选用两台10KN的卷扬机足以满足现场生产。

3.5 卷扬机固定

卷扬机安装在一级马道上，其地基整平夯实，采用在机前打埋钢钎，铺设方木以防滑动，机架后面焊接角钢，上面进行配重，压重可采用沙袋防止压重不足而导致卷扬机倾覆、滑移。为防止钢丝绳与渠坡摩擦，在渠肩位置设一个滚筒。

4 滑膜施工方法

4.1 坡面模板工程

坡面模板采用［10槽钢制作，齿槽及坡肩模板采用［10槽钢，每根6m长，槽钢两头中间采用钢筋焊接，用钢筋桩及木支撑进行加固，并在模板外侧30cm，挂一条控制线，保证与设计边线一致。混凝土强度达到2.5Mpa以上时，采用专门拆模工具在保证其表面及棱角不因拆模而损害时拆模。

4.2 衬砌混凝土施工

（1）混凝土拌和及塌落度控制。混凝土拌和时间不少于75s，初凝时间控制在3个小时以上，考虑混凝土入仓采用溜槽，其塌落度控制在120～140mm之间，下料时对混凝土坍落度度应及时调整，既要保证混凝土运送不堵塞，又不至于坍落度过大而延长起滑时间。

（2）人工衬砌。人工衬砌采用滑模进行跳仓施工，混凝土由溜槽入仓，每个仓号设溜槽1道，溜槽采用铁皮卷制成倒梯形串联而成，下端接至滑模前端0.5～1.0m 处。溜槽应安放顺直，不应有过大起伏，以防止砼在运输过程中溢出槽外，溢出槽外的砼应及时清除干净。随着砼面上升拆除多余的溜槽。砼入仓后采用人工平仓，φ30软轴振捣器配合平板振捣器振捣。振捣器在滑模前缘顺坡插入，深度应达到新浇砼底部以下5～10cm，并且快插慢拔，防止漏振。振捣时间以砼不再下沉、不出现气泡、开始翻浆为准，并且应防止过振。每浇筑一层，用卷扬将滑模提升一次。模板滑升应遵循“多动少滑”的原则进行。即采用相对较多的滑升次数和较小的滑升距离，间隔时间控制30～60分钟，防止间隔时间过长导致滑升阻力增大，滑升过程中，应有专人观察和分析混凝土表面，确定合适的滑升速度和滑升时间。

（3）抹面压光。衬砌成型后，跟随滑模的上升进行第一遍抹面，采用木抹将较小颗粒挤紧压实，逗出浆来，至混凝土面平整，砂浆均匀一致为准，一般约须抹3～5次。第二遍抹面与第一遍抹面要隔一段时间，长短视天气情况而定，要求抹面用力要稳，速度要匀，抹动扇面要大。第三遍抹面待，析水现象全部停止，砂浆具有一定稠度时进行，这时混合料已稍有强度，使用铁抹子抹平压光，把所有抹纹压平压光，达到面层表面平整、密实、光洁、无抹痕为底。

（4）混凝土养护。采用养生布直接覆盖养护法，在混凝土出面后12～18小时即开始养护，先在混凝土表面上均匀洒上一层水，再用养生布覆盖在上面，搭接部位重叠10～20cm。为避免因过量洒水导致坡脚积水，采用滴灌的方式保持养生布的湿润，以保证混凝土表面一直处于湿润状态。

为减少养护用水浸泡、软化坡脚和引起冻胀，导致坡脚齿槽发生沉陷位移或隆起胀裂，在完成渠坡混凝土衬砌后及时采取覆土回填、加强坡脚排水等措施，避免坡脚处积水浸泡，以保证坡脚处齿槽的稳定。

5 结束语

通过采用滑模施工的方式，极大地加快了渠道衬砌的速度，而且确保了混凝土的施工质量，施工后的渠道混凝土整洁、美观。建议在长渠道，高大体积混凝土施工的工程项目中，推广应用。

［1］液压滑模施工技术规范GBJ113-87［M］.

［2］混凝土结构设计规范GB50010-2010［M］.

［3］水工混凝土规范SL677-2014［M］.

［4］南水北调质量验收标准［S］.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.049

李伟亭（1987-），河南郑州人，学士学位，工程师。