馬駿

摘要：本文從引水工程渠道坡面砼襯砌、渠底砼襯砌、砼接縫防水處理、渠道襯砌臺(tái)車設(shè)計(jì)與施工技術(shù)等幾個(gè)方面，對(duì)渠道砼襯砌臺(tái)車設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行詳細(xì)的探討與論述，并總結(jié)出一套：施工速度快、施工成本低、便于工人掌握和采用的臺(tái)車與施工方法。

Abstract： From the channel slope concrete lining， channel bottom concrete lining， concrete joint waterproofing treatment， channel lining trolley design， construction technology and other several aspects of water diversion project， this paper discusses the design and construction of the channel concrete lining trolley in detail. A set of trolley and construction method with fast construction speed， low construction cost and easy usage is summed up.

關(guān)鍵詞：渠道砼襯砌；臺(tái)車設(shè)計(jì)；施工

Key words： channel concrete lining；trolley design；construction

中圖分類號(hào)：TV732.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）35-0150-02

0 引言

渠道襯砌通常以每道伸縮縫為一個(gè)襯砌循環(huán)，且面積較大、坡度陡，用人工襯砌，投入量人力資源大、效率低、質(zhì)量工期無法保證、不能滿足施工效益要求；為克服以上困難，本項(xiàng)目根據(jù)隧道襯砌臺(tái)車設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)出適合渠道施工的襯砌臺(tái)車，克服掉以上各種困難，取得較好的效益。

1 渠道襯砌結(jié)構(gòu)形式

渠道結(jié)構(gòu)形式大都為梯形斷面，內(nèi)坡坡度跟渠道的深淺有關(guān)：一般是1：1.5～1：2之間，砼襯砌厚度根據(jù)渠道深淺設(shè)計(jì)為10cm或20cm等；渠道土石方開挖成型后，因坡面凹凸不平，設(shè)計(jì)3cm厚的M10砂漿找平，然后鋪設(shè)防水土工膜，土工膜以上才是渠道砼襯砌施工，襯砌砼設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)一般為C20，砼存在熱脹冷縮，因此必須設(shè)置伸縮縫，一般6～10m一道（全斷面），伸縮縫內(nèi)用1cm厚的閉孔泡沫塑料或其它可塑防滲水性材料填充；對(duì)于非伸縮縫位置的施工縫，可根據(jù)防滲要求設(shè)置止水帶（一般情況設(shè)計(jì)有要求）。

2 渠道襯砌臺(tái)車設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)目的

渠道襯砌通常以每道伸縮縫為一襯砌循環(huán)，且面積較大、坡度陡，如果用人工襯砌，將投入大量的人力資源、施工效率還很低、施工質(zhì)量不穩(wěn)定、工期無法保障、更不能滿足承包商的施工效益要求；為克服以上困難，必須采用機(jī)械化施工方案解決。根據(jù)隧道襯砌臺(tái)車設(shè)計(jì)原理及單位多年的砼工程施工經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出適合渠道施工的襯砌臺(tái)車，克服掉人工襯砌所面臨的各種困難，并通過施工的高效率給施工隊(duì)伍帶來比較好的效益。

2.2 臺(tái)車圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及材料使用和成本情況

①渠道襯砌臺(tái)車斷面圖（基本斷面示意圖及標(biāo)注如下）。

②臺(tái)車加工制作所用材料：臺(tái)車必須要堅(jiān)固，且要有一定的自重，加工制作時(shí)所用鋼板為8mm～10mm厚、工字鋼為Ⅰ20A型、槽鋼為20cm以上型，所有的支撐、連接桿件要有很好的剛度，采用ф100mm以上型、連接螺栓用ф32mm以上型，行走軌道采用鐵路運(yùn)輸所用的鋼軌即可（下鋪枕木）。

③臺(tái)車加工制作成本：臺(tái)車結(jié)構(gòu)形式簡單，加工制作難度不大，因此自購材料，聘請(qǐng)焊工自行加工制作（注意：鋼板切割要用粒子切割機(jī)）。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及渠道斷面估算，臺(tái)車自重在35t左右，再計(jì)上人工費(fèi)和小型機(jī)具費(fèi)，加工制作一臺(tái)臺(tái)車成本在22萬～25萬之間。

2.3 本項(xiàng)目的襯砌臺(tái)車與專用的渠道襯砌機(jī)械的應(yīng)用比較

本設(shè)計(jì)所用襯砌臺(tái)車與專用的渠道襯砌機(jī)械均能用于梯形渠道襯砌施工，不同在于專用襯砌機(jī)為全機(jī)械化施工設(shè)備，價(jià)格昂貴，每臺(tái)襯砌機(jī)械在300萬左右，施工人員采用其方法稍有困難，還需要有經(jīng)過專門培訓(xùn)的熟練操作手，在平原地帶使用更能體現(xiàn)其工作效率和價(jià)值；而本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的襯砌臺(tái)車屬于半機(jī)械化施工，在施工中雖然需要砼泵車或串筒及高頻附著式振搗器等設(shè)備配合，但其價(jià)格便宜、操作簡單，一般工人經(jīng)指導(dǎo)均能掌握使用方法，且在山區(qū)、丘陵地帶使用更能體現(xiàn)其利用價(jià)值，在平原地帶，工期緊張時(shí)可多加工制作幾臺(tái)分段、分班組同時(shí)襯砌施工，昂貴的專用襯砌機(jī)械則不能隨意增加其數(shù)量。根據(jù)使用情況：專用襯砌機(jī)械每月襯砌量正常情況為540m/臺(tái)，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的襯砌臺(tái)車每月的襯砌量正常為300m/臺(tái)。

2.4 襯砌臺(tái)車的應(yīng)用效果

本文以中國華能新疆別迭里水電站引水工程為例說明：該項(xiàng)目Ⅰ標(biāo)、Ⅱ標(biāo)、Ⅳ標(biāo)所轄施工范圍地勢(shì)平緩，引水渠道為各標(biāo)主要工程量；我們單位承建的是Ⅲ標(biāo)，主要包括一個(gè)隧洞和部分渠道工程，地處山地。Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ標(biāo)各購置了一臺(tái)專用襯砌機(jī)械，雖能夠按期完成施工任務(wù)，但砼襯砌外觀質(zhì)量不是很理想、施工中機(jī)械故障頻繁；而我Ⅲ標(biāo)段自制的襯砌臺(tái)車，施工進(jìn)展順利，襯砌外觀質(zhì)量有保證，并提前工期完成施工任務(wù)，還將臺(tái)車租借給其它標(biāo)段使用，同時(shí)在業(yè)主公司的多次質(zhì)量、安全、進(jìn)度評(píng)比中獲得嘉獎(jiǎng)。

3 使用襯砌臺(tái)車的施工技術(shù)

3.1 施工準(zhǔn)備

渠道襯砌前必須做好前期準(zhǔn)備工作，方能順利、有序的展開襯砌施工，本項(xiàng)目主要從以下幾個(gè)方面作了準(zhǔn)備工作：

首先是砼配合比的設(shè)計(jì)，渠道襯砌砼雖是強(qiáng)度等級(jí)不高，但其抗?jié)B、抗凍要求等級(jí)高，因此對(duì)砼原材的選擇使用上，有更高的要求。水泥：用標(biāo)號(hào)425的普通硅酸鹽水泥，且需同一廠家采購，以保證砼外觀色澤一致；砂：最好用潔凈的天然河砂、等級(jí)為中砂、細(xì)度模數(shù)控制在2.3～3.0之間，含泥量小于3%、含水量小于4%；碎石：采用質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、級(jí)配良好，級(jí)配范圍10～30mm，且針片狀含量小于10%、含泥量小于1.5%；外加劑：砼具有抗?jié)B、抗凍指標(biāo)，其配合比設(shè)計(jì)時(shí)必須摻入外加劑，PC-2型引氣劑或M型減水劑均可使用，配合比坍落度控制在140mm～180mm內(nèi)，以保證砼的和易性和流動(dòng)性。

其次是渠道土石方開挖斷面的修整：渠道襯砌采用先坡面后渠底的施工順序，用全站儀和水準(zhǔn)儀放出渠道坡頂、坡腳線和設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，然后進(jìn)行掛線人工修整，放樣線形誤差范圍在±5mm內(nèi)、高程誤差在±10mm內(nèi)，在將坡面整修平整的同時(shí)，渠底必須按設(shè)計(jì)縱坡整平，平整度允許偏差±5mm，以便襯砌臺(tái)車行走軌道的安裝和保證臺(tái)車行走安全；襯砌施工放樣：渠道結(jié)構(gòu)防水土工膜鋪設(shè)完成后，進(jìn)行精確施工放樣，放出渠道襯砌外沿坡頂和坡腳線，確定臺(tái)車模板定位，放樣誤差縱向?yàn)椤?0mm、橫向?yàn)椤?0mm。其它準(zhǔn)備工作和事項(xiàng)按施工組織設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格、認(rèn)真、提前準(zhǔn)備到位。

3.2 襯砌臺(tái)車安裝、架設(shè)

安裝程序：測(cè)量放線—鋪設(shè)枕木—安裝軌道—組裝襯砌臺(tái)車—調(diào)試—使用。在精確放樣后，按放樣線路鋪設(shè)枕木、精準(zhǔn)安裝、固定軌道，然后吊車配合組裝事先加工好的臺(tái)車部件和配件，并精確定位；調(diào)試過程中，檢查高頻振搗器是否正常、砼放料窗口開合是否合適、支撐桿件是否牢固、連接螺絲是否緊扣、關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)尺寸是否符合設(shè)計(jì)等，無任何問題后報(bào)批同意，開始使用，進(jìn)行大規(guī)模的砼襯砌施工。

3.3 渠道襯砌施工

臺(tái)車需對(duì)稱的在渠底做地錨斜拉兩側(cè)模板，防止砼澆筑時(shí)臺(tái)車上?。蝗缓蟀丛O(shè)計(jì)安裝好止水帶及伸縮縫處理材料。砼采用集中拌和，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比調(diào)整施工配合比拌料，并控制好坍落度，砼罐車運(yùn)輸至澆筑位置，用泵車泵送砼，從模板預(yù)留窗口泵入，泵送砼在拌和時(shí)必須按要求摻入泵送劑，砼進(jìn)艙前必須噴水霧，讓土工膜受潮，保證砼與土工膜結(jié)合良好。砼進(jìn)艙后必須分層澆筑，分層厚度在30～50cm之間，然后用高頻附著式振搗器振搗20s左右，同時(shí)要保證對(duì)稱、連續(xù)澆筑完成，在澆筑過程中要時(shí)常觀察臺(tái)車狀況，看有何異常，便于及時(shí)處理。

3.4 脫模養(yǎng)生

砼脫模時(shí)間以砼終凝后不損壞成品砼為宜，經(jīng)驗(yàn)控制為12小時(shí)以后（非冬施條件下）脫模；脫模后及時(shí)灑水用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)或通水管做噴淋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)事間控制在不少于14天為宜。

3.5 施工中的注意事項(xiàng)

①砼自下而上澆筑；

②止水帶安裝必須牢固，防止砼澆筑過程中被砼擠跑偏；

③兩側(cè)伸縮縫位置需用1cm厚的竹膠板堵嚴(yán)實(shí)，不得漏漿、變形；

④坡腳必須封閉嚴(yán)實(shí)，防止漏漿和砼大量漏出擠壓臺(tái)車，導(dǎo)致臺(tái)車上??；

⑤模板的進(jìn)料窗口布置按自下而上水平高度1m、縱向1.5m間距布置；

⑥高頻附著式振搗器按1～1.5m間距梅花形布置；

⑦脫模后若砼外觀出現(xiàn)較多氣泡，下一模澆筑時(shí)需適當(dāng)加長振搗時(shí)間；

⑧砼表面嚴(yán)禁修飾。

4 結(jié)束語

本項(xiàng)目渠道襯砌臺(tái)車的設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)驗(yàn)證了其施工產(chǎn)品質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，滿足業(yè)主的建設(shè)意圖和工期要求，更能節(jié)約施工成本，給施工單位帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，該渠道襯砌臺(tái)車施工技術(shù)值得在類似項(xiàng)目中推廣和得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然，此設(shè)計(jì)及施工技術(shù)只能應(yīng)用于梯形渠道襯砌，不盡完美，還需在今后的工程施工中不斷的完善和改進(jìn)；再者，就其臺(tái)車本身屬于半機(jī)械化施工設(shè)備，還需在機(jī)械化程度上改進(jìn)和完善。

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