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1、第41卷第16期2010年8月 人 民 長 江Yangtze River Vol.41,No.16Aug.,2010 文章編號: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.長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院施工設(shè)計(jì)處,湖北武漢; 2.南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局,北京)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、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)械對保證混凝土襯砌施工質(zhì)量及混凝土高
2、強(qiáng)度施工十分重要。結(jié)合南水北調(diào)中線工程渠道設(shè)計(jì)特點(diǎn)和施工要求,通過比選,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號: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
3、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7.0~8.0m,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
4、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)、助臺車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(或無筋)混凝土面板的施工。從工藝上說是集立模、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。先由振動布料機(jī)將渠坡混凝土從渠底至渠頂均勻
5、布料,并將混凝土振動密實(shí),再通過振動成型機(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)工序無需混凝土料罐集料、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
6、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)無墩臺等建筑物,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,簡興昌,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 江2010年 數(shù)。(5)對南水北調(diào)中線工程如此大斷面的渠道而言,目前襯砌機(jī)還
7、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,卷揚(yáng)機(jī)配拖模澆筑、搗、光,在渠底可采用混凝土泵車或自卸汽車布料,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,渠道襯砌采用分段分塊澆筑,施工組織和安排靈活機(jī)動;(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)比較見表1。
8、表1 兩方案主要優(yōu)缺點(diǎn)對比混凝土抗壓、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素造成襯砌混凝土的隆起或開裂,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),混凝土切割時(shí)間可以適當(dāng)