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南水北调南阳市段4标渠道混凝土衬砌试验方案

人气指数: 发布时间:2015-08-04 10:05  来源:http://www.zgqkk.com  作者:李伟
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  摘 要:南水北调中线一期工程南阳市段总长度185公里,该渠段总干渠渠道断面采用厚度8cm混凝土衬砌。在工程初期对混凝土衬砌、土工膜焊接、混凝土配合比等进行工艺试验,求得最佳施工参数为大面积混凝土衬砌推广积累了丰富的经验,进而在工程实践中减少窝工环节,为工程质量提供了有力保障。
  关键词:试验参数;土工膜;焊接;砼衬砌试验
  1 工程概况
  按照设计要求,本试验段渠道过水断面采用C20F150W6标号的砼进行衬砌。渠道边坡坡比为1:2,坡长20.64m,渠道边坡衬砌厚度为10cm;底板整体宽度20.59m(指底板两侧通缝之间的宽度,不含齿墙),底板衬砌厚度为8cm,底板两侧坡脚为深度50cm的齿墙,成型后衬砌断面高差(坡顶面至渠底板面)为9.23m。衬砌板分缝采用通缝和半缝两种形式,垂直水流方向渠坡衬砌分逢从坡脚纵向通缝起沿渠坡每4m一道半缝,最后一块板长根据一级马道高程控制,渠底以总干渠中心线为一块板的中心线向两侧分逢,每块板长4m,两侧最后一块板长根据渠底宽度控制。顺水流方向每4m一道半缝,每16m一道通缝。缝宽均为1cm,缝内上部为2cm厚密封胶止水,下部为聚乙烯闭孔泡沫塑料板隔缝。半缝缝深渠坡为7.5cm,渠底为6cm。渠道过水断面以下设置排水系统,渠坡埋设直线型排水板,渠底设置球形逆止阀和透水软管。边坡衬砌结构自下而上分别为:排水板、576g/m2土工膜、10cm衬砌面板。渠底衬砌结构自下而上分别为:576g/m2土工膜、8cm衬砌面板。
  2 试验目的
  (1)确定衬砌机的工作参数:包括衬砌机的行走速度、振捣时间、抹面压光的适宜时间和遍数以及切缝时间。(2)确定辅助机械、机具和人力资源的配置。如辅助机械的种类和数量,使用各种机械、机具的人员数量等。(3)检验渠道衬砌机的机械性能、生产能力及适应性,求证进场的衬砌机是否满足相应标准要求。(4)验证砼衬砌板外观质量和内在质量。(5)确定施工组织形式和人员编制以便制定施工组织方案和施工工艺流程,为以后大面积施工做准备工作。(6)确定正常的施工效率,为日后编制完善施工进度计划提供依据。
  3 编制原则
  (1)严格执行南水北调工程的有关技术标准和质量要求;(2)正确选用施工方法,合理安排施工顺序和试验工作面。科学组织,统筹安排,平行流水作业。
  4 渠道衬砌机的选择
  该衬砌机由ZD50-1330-2000-p型自动摊铺设备和ZD50-2-120型砼自动抹光设备组成。
  5 试验施工方案
  (1)工艺流程。削坡及清理、排水系统施工、土工膜铺设、砼配合比选择、砼拌和及运输、衬砌机坡面施工、砼养护、伸缩缝施工。(2)削坡及清理。a.机器削坡前,挖掘机先进行粗削坡。渠道开挖成型后,测放出坡脚线和坡肩线,测量人员采用仪器控制指挥挖掘机粗削。为保证削出的坡面平整,可以将挖掘机的斗齿改造成平板状。粗削坡应自上而下进行,将削坡土刮至渠底,运至指定地点。b.削坡机按使用说明在已基本成型的渠道内安装调试完毕后,用测量仪器控制,将削坡机的机架调整到与设计坡比一致。根据预留保护层厚度确定每次进刀深度和削坡次数,利用测量仪器校核坡面高程,根据校核结果调整削坡进刀深度,确保削坡质量满足设计要求。(3)排水系统施工。a.渠道削坡及清理完成并经四方联合验收合格后,按照设计图纸的要求及时开挖坡面沟槽安装塑料排水板,然后安装坡脚齿墙内的PVC排水管、可调型拍门式逆止阀及管件。b.塑料排水盲沟布置、断面尺寸应满足设计图纸要求。本试验段直线型排水板规格为20×4cm。人工开槽前,测量人员先放样出直线型排水板沟槽的位置,人工带线,采用羊镐、平头锨从上至下开挖沟槽即可,沟槽顶面应与渠道坡面平齐。c.塑料排水盲沟之间的结合部位以及纵向接头处塑料排水板直接接触,不应留有空隙或有土工布隔开。塑料排水盲沟与天然材料排水盲沟连接时,塑料排水板应插入天然排水料内不少于5cm。在塑料排水盲沟接头处及端部,应采用土钉固定牢靠,防止施工扰动使其发生位移。在坡面上开槽后铺设塑料排水盲沟,如排水盲沟和沟槽两侧留有空隙,应采用粗砂填实。(4)土工膜铺设。a.用于本工程的土工膜幅宽为6m,上下层土工布采用手动缝包机缝合,中间的土工膜采用自动焊接机双缝焊接,焊膜密封性的检验采取充气检测方法。b.施工工艺试验。在复合土工膜施工前,首先进行复合土工膜施工工艺试验,包括土工布的缝合试验、防渗膜的焊接试验,进行抗拉强度、延伸率等检测。在确定施工参数后,在实施铺设施工过程中,要对首先铺设的几幅土工膜再进行现场生产试验,以获得更为实际的施工参数和施工工艺,从而指导大面积施工,并确保土工膜施工质量。c.为便于接缝,复合土工膜两侧预留10cm宽光面膜,垂直于水流方向铺设,接缝宽度10cm,上游边压下游边,土工膜采用焊接法拼接,首先将底层布用手工进行缝合,再将防渗膜焊接完成后,缝合上层布。在正式焊接前先进行焊接试验,确定焊接参数,如焊接温度、焊接行走速度等。d.复合土工膜在铺设前,检查有无砂眼、疵点杂质等。复合土工膜保持自然松弛,与基层及支持层之间贴实,不出现褶皱现象。铺设后,边缘部位压紧固定,为防止下滑,在上边缘沿堤顶方向每隔5米用一砂袋压实,将土工膜固定在堤顶。(5)砼配合比选择。a.材料选择。水泥、粉煤灰、砂、石、水、外加剂等原材料的选用均已符合设计和有关规范要求,并同招标文件技术条款的相关章节相对应,并经试验室检测合格。b.砼配合比。衬砌时采用河南省水利基本建设工程质量检测中心站南水北调南阳段工程试验室提供的砼配合比,采用二级配。(6)砼拌和及运输。a.采用砼拌和站集中拌合。b.拌和过程中的拌和物质量检验应按有关规定的检测频率及时检测拌和物的坍落度损失、含气量、泌水率、砼凝结时间、砂石料含水率、砼密度等。c.运输。砼水平运输采用砼搅拌罐通过场内施工道路和堤顶道路运送至工作面卸料口,严禁在运输过程中加水,并防止砼拌和物离析。(7)衬砌机坡面施工。浇筑方式:衬砌试验拟按两种方式进行砼浇筑,通过试验对两种方式的合理性进行比较。a.首先衬砌齿墙部位,然后衬砌渠坡。齿墙从上游端向下游端浇筑,砼直接入仓,人工采用插入式振捣棒振捣,浇筑完成后用人工抹光。渠坡采用衬砌机衬砌,在纵向通缝处安装1cm厚闭孔泡沫板,渠坡从上游侧向下游侧逐条衬砌。渠坡砼初凝后用专用抹光机抹光,然后用人工收光。坡顶用人工压实抹光。衬砌过程中要经常测量砼板厚度,确保砼板厚度在9.5cm~11.0cm之间。b.齿墙与渠坡衬砌同步进行,其他同第一种分仓方式。衬砌完成后,采用切割机切出坡脚上部的纵向通缝。为防止切割机切穿土工膜,切缝深度按9cm进行控制。两种分仓方式均按16m/仓进行分仓。(8)砼养护。砼浇筑成型后,先用塑料薄膜及时覆盖,防止表面水份散失而形成表面裂纹,待切缝后用专用养护膜覆盖。(9)伸缩缝施工。砼终凝后要进行切缝,以避免产生裂缝。切缝的时机与大气温度、风力、湿度有关,以切割时不破坏砼棱角为准。在切缝时,严格控制缝深,避免破坏砼面板下的防渗层。缝深和缝宽应符合设计要求。砼切缝采用专用的道路切缝机,切缝前,由测量人员精确定出分缝线,在砼板面上弹出墨线,用10#槽钢紧靠墨线作为切缝机行走的基准线。

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