□陳敦剛（中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司）

1 工程概況

南水北調(diào)中線一期工程焦作1段第2標(biāo)段位于河南省焦作市,總干渠渠道采用梯形斷面，設(shè)計(jì)渠底寬度為21m，渠底高程98.57～98.11m，渠底內(nèi)外邊坡1:2，一級(jí)馬道（堤頂）寬5m，渠道縱比降為1/29000。全區(qū)段采用混凝土襯砌，渠坡厚度12 cm，渠底厚度10 cm，混凝土襯砌強(qiáng)度等級(jí)為C20,抗凍標(biāo)號(hào)F150,抗?jié)B標(biāo)號(hào)W6,在渠底及渠坡防滲復(fù)合土工膜下均鋪設(shè)保溫板。

2 渠道混凝土襯砌施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 復(fù)合土工膜施工

防滲層采用的復(fù)合土工膜幅寬為6m，上層、下層土工布接頭均采用自動(dòng)縫合機(jī)縫合，中間的土工膜采用自動(dòng)焊接機(jī)雙縫焊接，焊縫密封性采取充氣法檢測(cè)。

2.1.1 鋪設(shè)

土工膜鋪設(shè)時(shí)注意張馳適度，要求土工膜與保溫板面層務(wù)必吻合平整，避免土工膜的損傷。土工膜鋪設(shè)時(shí)要考慮焊機(jī)行走方向，縱、橫向土工膜搭接位置。

2.1.2 拼接

復(fù)合土工膜的連接分兩個(gè)程序進(jìn)行，即下、上層土工布的縫接，中層膜的焊接。土工布的縫接用手提縫紉機(jī)、尼龍線進(jìn)行雙道縫接，搭接寬度10 cm，縫寬1 cm；膜采用焊接工藝連接。為了施工方便，復(fù)合土工膜的焊接在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

2.1.3 縫合

復(fù)合土工膜上下層土工布縫合按照對(duì)搭→折疊底布→縫合→檢查→拉平→折邊→驗(yàn)收程序進(jìn)行。縫合使用手提式工業(yè)縫包機(jī)，縫線用3×3尼龍線，兩人配合，邊折疊邊縫合，折疊縫合寬度約5 cm；縫合結(jié)束后應(yīng)仔細(xì)觀察所縫土工布，看有無空縫、漏縫、跳線，如若有不合格，應(yīng)重新縫合。

2.1.4 焊接

土工膜焊接按照鋪設(shè)、剪裁→對(duì)正、搭齊→壓膜定型→擦拭塵土→焊接試驗(yàn)→焊接→焊接質(zhì)量檢查→對(duì)破損部位修復(fù)→復(fù)檢修復(fù)部分→驗(yàn)收程序進(jìn)行。焊接前，應(yīng)先進(jìn)行工藝試驗(yàn)，確定焊機(jī)行走速度與焊接溫度。土工膜焊接工具以自動(dòng)調(diào)溫（調(diào)速）電熱楔式雙道塑料熱合機(jī)、擠壓焊接機(jī)為主，塑料熱風(fēng)焊槍作為局部修補(bǔ)用輔助工具，采用雙焊縫搭焊。焊接時(shí)，先用干凈紗布擦拭焊縫搭接處，做到無水、無塵、無垢，土工膜應(yīng)平行對(duì)正，適量搭接；根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，調(diào)節(jié)焊接設(shè)備至最佳工作狀態(tài)；在調(diào)節(jié)好的工作狀態(tài)下，做小樣焊接試驗(yàn)；試焊接1m長(zhǎng)的復(fù)合土工膜樣品；現(xiàn)場(chǎng)焊接試驗(yàn)合格后，用已調(diào)節(jié)好工作狀態(tài)的熱合機(jī)逐幅進(jìn)行正式焊接。

土工膜搭接時(shí)施工時(shí)，相鄰?fù)凉つご罱討?yīng)平行對(duì)正，搭接寬度適量，縫合要求松緊適度、自然平順，確保膜、布同受力；操作人員嚴(yán)格按照復(fù)合土工膜施工工藝試驗(yàn)所確定的施工參數(shù)進(jìn)行焊接，并隨時(shí)觀察焊接質(zhì)量，根據(jù)環(huán)境溫度的變化調(diào)整焊接溫度和行走速度；不得出現(xiàn)虛焊、漏焊或超量焊；連接處兩層復(fù)合土工膜必須搭接平展、舒緩；焊接前，保證膜面干凈；底板土工膜焊接采用先焊橫縫后焊縱縫的方法，并合理規(guī)劃焊機(jī)行走方向，使土工膜采用焊接方式連成一體；定期檢查焊機(jī)熱熔烙鐵，皮帶壓輥，發(fā)現(xiàn)異物及時(shí)清理，保證土工膜焊接質(zhì)量。

2.2 襯砌混凝土施工

面板混凝土澆筑由于澆筑面積大，且渠道襯砌邊坡為1：2斜坡，混凝土施工難度較大，要求在混凝工作度控制方面采取相應(yīng)措施，滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的要求。

2.2.1 混凝土配比優(yōu)化

混凝土襯砌面板水分蒸發(fā)面積大，同時(shí)受到基礎(chǔ)及四周模板的約束，易產(chǎn)生早期裂縫，添加纖維可有效降低開裂風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)按照最優(yōu)砂率法和最小單位用水量對(duì)混凝土進(jìn)行試拌，并結(jié)合拌合物性能找出最優(yōu)砂率，最小單位用水量及減水劑和引氣劑摻量，使混凝土配合比達(dá)到了較優(yōu)效果。

2.2.2 混凝土拌和與運(yùn)輸

混凝土拌合前，對(duì)本班次擬使用混凝土混合物材料，按照混凝土配合比進(jìn)行室內(nèi)試拌，對(duì)混凝土的和易性及工作度進(jìn)行檢查，保證拌合物膠凝材料不變的情況下，根據(jù)粗細(xì)骨料超遜徑情況及含水率情況，對(duì)各種材料的配比進(jìn)行計(jì)算或微調(diào)，由試驗(yàn)室主任簽發(fā)配料單交拌合站進(jìn)行控制。

采用拌合樓拌合混凝土?xí)r，按配料單嚴(yán)格控制配料，檢驗(yàn)混凝土出機(jī)口坍落度是否符合規(guī)范要求，并經(jīng)試驗(yàn)人員核對(duì)后，決定是否調(diào)整配料單。澆筑前由試驗(yàn)人員測(cè)定坍落度，并跟隨第一輛混凝土罐車至澆筑部位，測(cè)定塌坍落度損失，及時(shí)調(diào)整混凝土坍落度，保證混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)就能入倉(cāng)，減少等待時(shí)間。拌和物從拌和樓出料到入倉(cāng)的時(shí)間一般控制為30-45min。

2.3 襯砌布料振搗機(jī)進(jìn)行改進(jìn)

襯砌機(jī)混凝土布料過程中下料口易出現(xiàn)堵料現(xiàn)象，在下料口側(cè)面增加兩臺(tái)附著式振搗器，布料過程中開啟附著式振搗器，保證襯砌機(jī)布料均勻。

襯砌機(jī)刮板與布料皮帶間隙調(diào)整，襯砌機(jī)刮板與布料皮帶過緊，會(huì)導(dǎo)致布料皮帶不能轉(zhuǎn)動(dòng)，間隙過大，布料過程中漏漿現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)調(diào)試，在布料口設(shè)置兩道刮板（一道為鋼制刮板，與布料皮帶間隙稍大，一道為橡膠刮板，緊貼布料皮帶），有效減少漏漿量。

混凝土澆筑面積大，厚度僅10～12 cm，布料平整、振搗、提漿較困難，增加一臺(tái)混凝土找平振搗提漿設(shè)備（采用方鋼焊接骨架，2根20槽鋼對(duì)焊作為刮尺，刮尺上安裝2臺(tái)平板振搗器作為振搗提漿設(shè)備，隨襯砌機(jī)上下左右行進(jìn)。）混凝土襯砌機(jī)布料完成4m后，使用坡面混凝土找平振搗設(shè)備進(jìn)行找平、振搗提漿。

2.4 抹光機(jī)行走桁架進(jìn)行預(yù)拱設(shè)置及調(diào)試

襯砌抹面機(jī)桁架行走過程中易出現(xiàn)下垂撓度，在抹面機(jī)調(diào)試完成后，進(jìn)行空載運(yùn)行，測(cè)量確定桁架撓度，根據(jù)測(cè)量成果，對(duì)抹面機(jī)桁架預(yù)拱設(shè)置，有效避免因桁架撓度造成混凝土面表面平整度超標(biāo)的現(xiàn)象。抹面機(jī)縱向行走過程中，調(diào)整好行走軌道高程，使抹面機(jī)能連續(xù)作業(yè)。

2.5 選擇合理時(shí)機(jī)采用機(jī)械對(duì)襯砌混凝土進(jìn)行一次抹面

混凝土初凝時(shí)間為3h，混凝土襯砌機(jī)澆筑完成一幅1.20m寬度混凝土條帶布料時(shí)間需20min，混凝土找平提漿機(jī)在首段布料完成后1h后進(jìn)行振搗提漿，混凝土找平振搗設(shè)備行進(jìn)2～3m以上時(shí)，便采用抹面機(jī)進(jìn)行抹面、收平、進(jìn)一步提漿，首次抹面時(shí)，混凝土表面還比較軟，從下而上進(jìn)行，抹面機(jī)的適易高度以剛好接觸到混凝土表面為好。在向下放抹面盤時(shí)，應(yīng)先轉(zhuǎn)動(dòng)磨盤、后下降落，抹光機(jī)每次移動(dòng)間距為2/3圓盤直徑，在連續(xù)作業(yè)時(shí)能保證不發(fā)生漏抹、表面均勻一致為宜。

抹面機(jī)在第一次抹面過程中安排專人持2m靠尺進(jìn)行檢測(cè)，不平位置及時(shí)找平。當(dāng)混凝土開始初凝時(shí)，再用圓盤面重復(fù)抹面一次，以表面平整、水泥漿飽滿，表面無氣孔為宜。襯砌面的邊角、坡頂及坡底部位，抹面機(jī)不能達(dá)到時(shí)，由人工進(jìn)行抹面和收光，兩側(cè)有邊模的位置，采用人工及時(shí)進(jìn)行修理。

2.6 襯砌混凝土表面二次壓光摸面

用抹面磨盤對(duì)混凝土表面進(jìn)行磨平以后，用手指輕壓混凝土表面，當(dāng)表面發(fā)硬、但稍有痕印時(shí)，及時(shí)人工進(jìn)行壓光處理，消除表面氣泡，使混凝土表面平整、光滑無抺痕。

過早不易壓光，會(huì)有劃痕；過遲會(huì)因局部的不平，抹不到的位置，表面發(fā)白，不美觀。壓光時(shí)間主要集中在混凝土襯砌后的3-5 h內(nèi)進(jìn)行，保證混凝土表面平整、光潔。

人工壓面摸光時(shí)，工人每人配一桿2m靠尺，在摸光過程中，時(shí)刻檢查混凝土表面平整度，控制混凝土表面平整度滿足8mm/2m的要求。

3 渠道混凝土襯砌關(guān)鍵技術(shù)控制效果分析

通過對(duì)渠道混凝土襯砌關(guān)鍵工序土工膜施工質(zhì)量的控制和質(zhì)量問題追朔，提高了施工技術(shù)人員對(duì)渠道襯砌工作各工序質(zhì)量管控的認(rèn)識(shí)，使土工膜鋪設(shè)時(shí)，與保溫板密貼，表面平順、無折皺，確保了襯砌面板混凝土厚度的均勻，避免了局部襯砌混凝土因土工膜折皺引起的厚度不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象，通過了南水北調(diào)建管單位多方面的檢查，同時(shí)，也減少了混凝土干縮引起的不均干縮裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生；對(duì)混凝土工作性能的優(yōu)化，提高了襯砌速度，減少了混凝土表面出現(xiàn)氣孔和麻面的頻次；改進(jìn)后的襯砌機(jī)，克服了因振搗、提漿時(shí)間過短而引起的混凝土表面含漿過少現(xiàn)象，保證了襯砌面板表面的密實(shí)、平順和光滑，采用二次抹面施工，減少了混凝土產(chǎn)生干縮和龜裂裂縫的產(chǎn)生，確保了混凝土外觀質(zhì)量。改進(jìn)后的工藝措施，使混凝土面板外觀質(zhì)量滿足了設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

4 結(jié)語

南水北調(diào)中線一期工程焦作1段2標(biāo)大型渠道混凝土襯砌通過關(guān)鍵技術(shù)控制，提高了施工工效、避免了窩工、返工現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)大型渠道混凝土襯砌施工有較好的借鑒作用。