南水北調(diào)中線工程大型渠道混凝土施工方案選擇

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1、第41卷第16期2010年8月　人　民　長(zhǎng)　江Yangtze　River　Vol.41,No.16Aug.,2010　　文章編號(hào):1001-4179(2010)16-0075-02南水北調(diào)中線工程大型渠道混凝土施工方案選擇112(1.長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院施工設(shè)計(jì)處,湖北武漢430010;　2.南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局,北京100038)摘要:南水北調(diào)中線工程總干渠是特大型輸水建筑物,渠道具有設(shè)計(jì)里程長(zhǎng)、面尺寸大、凝土襯砌強(qiáng)度高及平整度要求嚴(yán)格等特點(diǎn),選擇合適的襯砌施工機(jī)械對(duì)保證混凝土襯砌施工質(zhì)量及混凝土高強(qiáng)度施工十分重要。結(jié)合南水

2、北調(diào)中線工程渠道設(shè)計(jì)特點(diǎn)和施工要求,通過(guò)比選,推薦渠道襯砌機(jī)施工作為南水北調(diào)中線工程渠道混凝土襯砌的施工方案。關(guān)　鍵　詞:大型渠道工程;混凝土襯砌;渠道襯砌機(jī);施工方案;南水北調(diào)中線一期工程中圖法分類(lèi)號(hào):TV67　　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A1　工程特性南水北調(diào)中線一期工程總干渠為特大型輸水建筑物。依據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》,南水北調(diào)中線工程為Ⅰ等工程,總干渠渠道作為中線工程主要建筑物按1級(jí)建筑物設(shè)計(jì)?？偢汕饕刂?33333總干渠渠道多為梯形斷面型式,邊坡坡率一般為2.0～2.5,特殊段為3.0～3.5;陶岔至魯山段設(shè)計(jì)水深為7.0～8.

3、0m,渠道底寬10.5～25.0m。為保證渠道設(shè)計(jì)輸水能力,并防止滋生雜草,渠道過(guò)水?dāng)嗝娌捎貌诼瘦^小的C20混凝土進(jìn)行全斷面襯砌,渠坡襯砌厚度為10cm,渠底為8cm,襯砌混凝土采用現(xiàn)澆方式,同時(shí),在襯砌板下設(shè)置復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲。為防止渠道混凝土因溫度變化、自身收縮和不均勻沉降等因素造成混凝土襯砌的隆起或開(kāi)裂,襯砌板設(shè)有矩形伸縮縫,縱、縫間距均為4m,縫寬1.0cm,其中,渠底縫深6cm,渠坡縫深7.5cm?？p內(nèi)臨水側(cè)填有聚硫密封膠,下部為閉孔塑料泡沫板。2　渠道襯砌施工方案比選渠道混凝土襯砌施工主要有2種方法:①采用渠道襯砌機(jī)施工;②用常規(guī)施

4、工設(shè)備進(jìn)行施工,主要為拖模分塊澆筑。2.1　渠道襯砌機(jī)施工大型渠道襯砌成套裝備主要由渠道布料機(jī)、渠道襯砌機(jī)、助臺(tái)車(chē)3部分構(gòu)成。襯砌機(jī)為一種新型的混凝土襯砌施工機(jī)械,特別適應(yīng)于大面積、薄層、少筋(或無(wú)筋)混凝土面板的施工。從工藝上說(shuō)是集立模、溜槽與滑模工藝于一身,使混凝土結(jié)構(gòu)整體成型,不需單獨(dú)立模。其主要特點(diǎn)為:(1)混凝土施工強(qiáng)度高。先由振動(dòng)布料機(jī)將渠坡混凝土從渠底至渠頂均勻布料,并將混凝土振動(dòng)密實(shí),再通過(guò)振動(dòng)成型機(jī)攤鋪,使混凝土表面形成3～5mm厚的平整漿面,并將露于表面的石子壓入混凝土中,最后由抹光機(jī)在已經(jīng)成型的坡面上進(jìn)行抹光處理,整個(gè)工序無(wú)需

5、混凝土料罐集料、卸料、攤鋪、人工振搗加抹面等環(huán)節(jié),混凝土施工強(qiáng)度高,渠道襯砌速度快。(2)質(zhì)量可以得到保證。采用了機(jī)械振搗、械抹面,混凝土均勻性與施工穩(wěn)定性得到提高。(3)對(duì)供料系統(tǒng)要求較為嚴(yán)格。由于施工強(qiáng)度高,混凝土拌和系統(tǒng)和水平運(yùn)輸設(shè)備及運(yùn)輸強(qiáng)度需與之配套,且運(yùn)距要在保證混凝土質(zhì)量的許可范圍。(4)為實(shí)現(xiàn)所有襯砌設(shè)備均在共用的兩條平行的軌道上行走,要求渠道斷面規(guī)整,渠道內(nèi)無(wú)墩臺(tái)等建筑物,以利渠道襯砌機(jī)連續(xù)作業(yè),盡量減少襯砌機(jī)拆遷次收稿日期:2010-06-30作者簡(jiǎn)介:楊謝蕓,女,工程師,主要從事水利水電工程施工設(shè)計(jì)與研究工作。　　楊謝蕓,簡(jiǎn)興

6、昌,李　靜斷混點(diǎn)流量:陶岔渠首設(shè)計(jì)流量350m/s,加大流量420m/s;穿黃河設(shè)計(jì)流量265m/s,加大流量320m/s;進(jìn)北京設(shè)計(jì)流量50m/s,加大流量60m/s。橫輔機(jī)76　　人　民　長(zhǎng)　江2010年　數(shù)。(5)對(duì)南水北調(diào)中線工程如此大斷面的渠道而言,目前襯砌機(jī)還難以做到渠道全斷面1次襯砌成型,可采用先襯渠坡,后襯渠底的方式施工。2.2　常規(guī)拖模施工常規(guī)設(shè)備配拖模施工工藝為:在渠坡采用溜槽入倉(cāng),卷?yè)P(yáng)機(jī)配拖模澆筑、搗、光,在渠底可采用混凝土泵車(chē)或自卸汽車(chē)布料,拖模澆筑混凝土。其主要施工特點(diǎn)如下:(1)均采用常規(guī)混凝土施工設(shè)備,渠道襯砌采

7、用分段分塊澆筑,施工組織和安排靈活機(jī)動(dòng);(2)生產(chǎn)強(qiáng)度低,不便于大規(guī)模的施工,施工時(shí)需投入大量的人力資源;(3)受人工振搗和人工抹平的影響,其質(zhì)量波動(dòng)性較機(jī)械施工大,混凝土施工質(zhì)量控制有一定的難度。兩方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表1。表1　兩方案主要優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比混凝土抗壓、抗凍、滲等指標(biāo),均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)有關(guān)要求,施工時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)高溫、低溫、雨、風(fēng)等不利天氣。做好施工質(zhì)量控制。施工單位要建立機(jī)械化施工的一套質(zhì)量保證體系,對(duì)原材料、混凝土拌和質(zhì)量、混凝土成型質(zhì)量、縫、護(hù)等進(jìn)行全過(guò)程的質(zhì)量控制。(2)伸縮縫設(shè)置。為防止因溫度變化、凝土自生體積變形和不均勻沉陷等因

8、素造成襯砌混凝土的隆起或開(kāi)裂,襯砌混凝土設(shè)置有橫向和豎向的伸縮縫。伸縮縫一般在混凝土終凝24h后采用切縫機(jī)切割。氣溫較高時(shí)