渠道衬砌施工

1、.：.；渠道衬砌施工由我局先期承建的南水北调中线京石段应急供水工程滹沱河倒虹吸工程标段，工程位于河北省正定县内，为南水北调中线总干渠的一部分，是南水北调先期开工的大型建筑物之一。工程由倒虹吸管身段、出口闸室段、出口渐变段、明渠段及附属建筑物组成。本标段总长.m，其中明渠段.m。本标段渠道工程属河滩地段渠道，渠道过水断面采用梯形断面，整个过水断面采用现浇混凝土衬砌。渠底宽度为m，两侧渠坡衬砌长度为 m ,衬砌坡长为.m，坡度为：，渠道内过水深度约为 m，设计流量为 m /s。渠道断面构造为：渠坡和渠底顶部cm 厚的素混凝土衬砌板，衬砌板下铺二布一膜的复合土工膜防渗层，防渗层下面铺设有cm 厚砂砾

2、料保温层，保温层底部为渠道开挖的建基面。另由我局承建的南水调中线京石段应急供水工程渠道工程S 标段，与滹沱河倒虹吸出口渠道相连。该标段工程是以渠道工程为主，渠道全长.km，属普通渠道段。渠道断面与倒虹吸出口渠道一样，整个过水断面仍采用现浇混凝土衬砌。渠道断面构造为：渠坡渠底顶部分别为cm 和cm 厚的素混凝土衬砌板，衬砌板下铺二布一膜的复合土工膜防渗层，防渗层下面铺设有cm 厚聚笨乙烯泡沫保温板，保温板底部为渠道开挖的建基面。渠道构造典型断面见图。. cm砂砾料垫层 泥结碎石路面 cm厚预制砼板混凝土框格复合土工膜 cm混凝土 cm聚苯乙烯保温板 cm聚苯乙烯保温板 cm混凝土复合土工膜 渠道

3、构造典型断面图 缝附图 图 渠道构造典型断面图针对总干渠渠道工程构造断面尺寸大、素混凝土薄壁构造、混凝土衬砌板抗裂减糙要求高、衬砌板底部直接与加强防渗层和保温层接触等特点。如何进展大面积渠坡、渠底混凝土布料及延续浇筑，如何确保大面积现浇混凝土衬砌板的施工质量，如何有效维护衬砌板底部的加强防渗层和保温层，如何在有效工期内又好又快的完成渠道混凝土衬砌施工等问题，成为困扰渠道施工的难题。结合招标文件要求机械化衬砌施工要求，我局围绕着上述施工难题，开场了振碾式渠道混凝土衬砌机的研制任务。 .渠道混凝土衬砌机研制 . 衬砌机组成参见图 .主桁架行走系统 .主桁架系统 .上小车布料系统 .皮带输料系统 .

4、主桁架行走系统 .下小车衬砌系统 .总体操控系统振动碾压式渠道混凝土衬砌机构造表示图附图: 图 振碾式渠道混凝土衬砌机构造表示图 . 衬砌机主体鉴于渠道面断面尺寸较大，且渠坡、渠底混凝土衬砌施工时为大面积仓号衔接施工，衬砌机主体采用一个大跨度的钢构桁架，利用桁架做布料平台和轨道，经过安装在桁架上的上下构造小车，分别完成渠道混凝土的布料、摊铺、振捣和整平。 . 行走系统行走系统采用四个电机同步控制，沿轨道行走。运用先进的变频调速技术，在m/ min 之间可随意调整传动电机的速度，使整机在行走过程中运转平稳，可防止因车辆晃动引起的构造变形。 . 升降调坡系统采用四个独立的蜗轮蜗杆减速升降机，进展升

5、降调坡控制，准确调整衬砌机主桁架与作业面的相对位置，以顺应各种作业面的坡比变化，满足衬砌施工的坡度及厚度要求。 . 布料系统由三部分组成，一条主保送带，一台布料小车和一条用于给主保送带供料的副保送带；布料小车设置在主梁的上端，利用钢丝绳牵引，可根据施工的需求向浇筑仓号的各个部位布料。 . 衬砌系统由螺旋分料器、附着式振捣器以及压光滚组成，可分别实现混凝土的摊铺、整平、振捣和碾压。摊铺小车设置在主梁的下部，利用钢丝绳牵引，螺旋分料器控制布料的厚度，振捣器进展振捣，压光滚进展整平碾压，可使成型后的混凝土外表密实平整。 . 平安操作系统为确保施工过程平安操作运转，全车共安装四套平安系统。误操作急停按

6、钮；面板控制平安系统；上下小车行程控制平安系统；失控防撞平安系统。 . 衬砌机施工原理振碾式渠道混凝土衬砌机是以一个大跨度的钢构桁架为主体，桁架本身自带行走安装，经过安装在桁架上的上、下行走小车即布料小车和衬砌小车，分别进展渠道混凝土的布料、摊铺、振捣和整平。小车分别以桁架龙骨作为轨道，并自带行走安装。主梁上部小车即布料小车装有挡料刮板和下料斗，担任从混凝土传送皮带上分取混凝土料进展布料；主梁下部小车即衬砌小车，装有搅笼、振捣箱和压光碾，担任混凝土的摊铺、振捣和碾压整平。上、下小车可同时或单独作业，布料和振捣碾压互不影响。经过上述构造的有机组合，构成一套综合性很强的渠道混凝土衬砌设备，实现利用

7、公用设备进展大规模渠道混凝土机械化施工。 . 衬砌机的主要性能目的振碾式渠道混凝土衬砌机具有构造新颖、综适宜用性强、经济适用的特点，其主要技术性能目的如下：顺应坡度：tg=.；布料与衬砌有效长度L=m；整机行走速度：V=m/min； 浇筑速度：V=m /h；单层衬砌厚度：hcm； 单循环衬砌宽度：bcm；总分量：W=tL=m； 总功率：P=kW； .渠道混凝土施工及衬砌机的运用 . 衬砌机安装调试机械进场后，首先铺设两条m 长的轨道，调直整平待用。先进展主梁的拼装，现场按照加工编号进展组装。主梁拼装完成后，用两台吊车分别在渠底和渠坡同时起吊t 和t 各一台，放置于预先调平的轨道上，接着安装主保

8、送带和布料小车；保送带粘接完成后，开场安装下部螺旋摊铺小车及振捣、碾压系统，最后完成整车的控制系统，并做好各部位的平安防护设备和限位安装；整机拼装完后开场初步运转调整，调整终了后，进展整机联动试车。经整机联动试车确认无误后，进入施任务业面。 . 渠道混凝土衬砌施工流程见图图 渠道混凝土衬砌施工工艺流程框图 . 混凝土衬砌施工 . 衬砌参数设定结合衬砌混凝土的厚度经过消费性实验确定施工参数，当混凝土厚度小于cm 时，地基面清理及联验 配合比设计保温层施工混凝土拌制和运输混凝土摊铺振捣混凝土抹面压光切缝线标注混凝土养护 养护资料及人员就位切缝机就位 混凝土切缝混凝土继续养护渠道浇筑机就位设备空载试

9、运转混凝土布料保温层施工 开仓前验收预备基线设备及轨道铺设备工预备一幅混凝土单趟振动碾压为 遍，之后的单趟振动碾压为 遍。每次挪位间距为振捣箱宽度的/，约为cm。由于渠道衬砌采用的是二级配常态混凝土，经衬砌机施工过后的混凝土面只能到达整平压实的效果，还需用电动提浆抹光机压光 遍，以到达外表光滑的效果。 . 混凝土布料 布料顺序从下到上沿浇筑机前进方向进展，安排专人担任指挥衬砌机进展混凝土布料。 整个布料过程由上布料小车完成，下料口高度不应大于.m，布料厚度按照设计要求控制，通常思索一定的松铺系数，当坍落度为cm 时，松铺系数控制在. 之间，有利于振捣密实； 混凝土罐车下料时，保送皮带上的料量分

10、布需坚持均匀，同时防止罐车出料口及皮带授料口堵料； 布料应与振动碾压速度相顺应，既不能在振捣箱前堆积过多的混凝土料，同时也不能使振捣箱因缺料而出现空振。 . 混凝土衬砌 混凝土衬砌由衬砌机下衬砌中车完成，衬砌小车坚持匀速延续任务，行走速度控制在m/min，结合现场布料进展调整，当布料厚度增大时应减缓衬砌小车的行走速度，确保振捣效果； 衬砌过程中应经常检查衬砌小车振捣安装的任务情况，如发现衬砌过后的混凝土面上出现露石、蜂窝、麻面景象，需补料重新振捣，以防止漏振，当出现壅料时，需人工整平； 衬砌机振捣箱前应坚持充足的混凝土拌和物，料位应高于振捣箱底面cm，由摊铺搅笼进展控制； 由于仓号周围涉及模板

11、及先期浇筑的混凝土，衬砌时应重点控制，可采用平板振捣器辅助振捣，以确保衬砌质量； 进入弯道施工时，可经过调整轨道坚持衬砌机一直与渠道轴线垂直的任务形状。 . 衬砌施工停机处置衬砌施工过程中停机中断施工时，进展以下操作： 停机同时应解除电控操作控制，升起机架，将衬砌机驶离任务面，清理粘附的混凝土，同时对衬砌机进展保养； 当衬砌机出现缺点时，应立刻通知拌和站停顿打料，在缺点排除时间内衬砌仓号内的混凝土尚未初凝，允许继续衬砌。当估计衬砌机缺点在混凝土初凝前无法排除时，应将衬砌机驶离任务面，由人工继续浇筑，使其浇筑面宽度满足设缝分缝的宽度要求，或在出现缺点的部位立刻安装横向模板，在此部位设置横向通缝，

12、对已铺筑的混凝土重新进展振捣、收面压光，并去除分缝位置以外的混凝土料，为恢复衬砌作业作好预备。 . 抹面压光衬砌成型后的混凝土在初凝前进展抹面，由人工操作电动提浆抹光机进展收面压光，边角部位由人工采用抹灰刀配合整平压光，并在收面终了后及时派专人对混凝土外表部分残留的气泡及划痕进展压实抹光，确保渠道衬砌混凝土的外观质量。 . 混凝土养护衬砌混凝土应保证潮湿养护不少于 天。干旱、多风、日晒的天气施工时，混凝土初凝后应采用塑料薄膜、草苫、草帘、毡布等覆盖保湿养护；低温季节不宜进展混凝土衬砌施工。 . 混凝土伸缩缝施工伸缩缝间距及型式应满足设计要求。采用定制的合金锯片切缝。斜坡切缝时由低向高处进展，且

13、先切横缝，再切纵缝，以便于纵缝施工时切缝机轨道铺设。伸缩缝型式：半缝：半缝深度为混凝土板厚的. 倍。采用切割机进展切缝施工通缝：通缝是贯穿全部混凝土衬砌板厚度的缝。现场施工时在需求设置通缝的部位采用等同衬砌板厚度的方木或型钢立模分仓浇筑。由于衬砌板底部铺设有土工膜防渗层，当采取延续浇筑时，通缝切割深度宜为混凝土板厚的. 倍。 . 伸缩缝切割时间 切缝施工在混凝土收盘后h 进展，或在混凝土抗压强度到达MPaMPa 时进展。切缝时以锯片不破坏缝两侧混凝土、缝壁光滑为时间控制规范，宜早不宜迟，防止大面积素混凝土构造产生裂痕。 .渠道衬砌混凝土检测振碾式渠道混凝土衬砌机从研制到运用，阅历了研发制造实验

14、改良试消费 正式投产等一系列过程。在渠道混凝土衬砌施工过程中还先后接受了国调办、南水北调中线局、河北省质量监视站等专家组检查，检查过程中对振碾式渠道衬砌机所施工的混凝土质量表示一定，同时也提出了中肯的改良意见。如“降低下料口高度，防止粗骨料分别；减缓衬砌小车运转速度，延伸振捣时间等。对提高衬砌混凝土质量起到了重要作用。现场混凝土衬砌质量检测主要围绕着混凝土外表平整度、混凝土厚度、混凝土密实度以及混凝土强度目的进展，检测质量规范参照渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程。根据监理部委托河北省水利工程质量检测中心站对我标段渠道衬砌混凝土进展抽检的结果，证明采用振碾式渠道混凝土衬砌机进展的大型渠道混凝土衬

15、砌施工，其施工质量是可以满足设计和规范要求的。现场抽检检测结果见表。表 混凝土渠道现场检测结果检测工程 检测点数 质量规范 检测结果 合格率 备 注衬砌外表平整度 允许偏向：mm/m . % 衬砌厚度 允许偏向： -+mm 渠坡:. 渠底：. % 渠坡厚度:cm 渠底厚度:cm 混凝土密实度 kg/m % 混凝土强度 MPa . % 混凝土外观质量 平整密实、无裂痕、蜂窝、麻面、掉角景象无 检测结论 渠道衬砌混凝土质量满足设计和规范要求注：施工过程当中按季度检测的混凝土抗冻、抗渗目的全部满足设计要求。 .研发渠道衬砌机所获得的成果振碾式渠道混凝土衬砌机为我局自行研制消费的一台渠道衬砌机；同时也

16、是最早利用振碾式渠道混凝土衬砌机进展总干渠施工的单位，并已获得现场实验性消费的胜利，获得业主、设计、监理的一致好评。由于该设备具有构造新颖，经济适用等特点，逐渐在南水北调中线渠道工程中推行开来。目前，该设备已获得国家知识产权局颁发的 项适用新型专利。我局为更好的完善振碾式渠道混凝土衬砌机的研发和制造程度，已向水利部恳求了水利施工设备新产品鉴定，各项鉴定任务正在进展中。 .结语大型振碾式渠道混凝土衬砌机从开场研制到试消费，先后历时近两年的时间，目前已推行运用于南水调中线京石段应急供水工程S 标段、S 标段以及南水北调中线安阳段 标的渠道混凝土衬砌施工中，实际证明该项发明获得了良好的运用效果，为加快南水北调中线大型渠道全断面混凝土衬砌施工发扬了积极作用。我局将一直坚持科技创新的理念，不断完善和提高大型渠道衬砌施工技术程度，为更好的效力于我国南水北调等大型水利工程而不懈努力和斗争。月日，经国家知识产权局同意，水电十一局自主研制的大型多功能渠道衬砌机喜获国家“大型渠底混凝土浇筑机和“大跨度综合型渠道混凝土浇筑机两项适用新型专利。水电十一局利用承建的南水北调中线先期开工的滹沱河倒虹吸工程出口明渠段的施工条件，着手开场渠道衬砌机研制任务。年底，水电十一局着手对衬砌机可行性进展调研，搜集相关资料，对渠道衬砌技术可行性进展分析；年初，开场进展衬砌机构思和设