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1、第41卷第16期2010年8月 人 民 长 江Yangtze River Vol.41,No.16Aug.,2010 文章编号:1001-4179(2010)16-0075-02南水北调中线工程大型渠道混凝土施工方案选择112(1.长江勘测规划设计研究院施工设计处,湖北武汉; 2.南水北调中线干线工程建设管理局,北京)摘要:南水北调中线工程总干渠是特大型输水建筑物,渠道具有设计里程长、面尺寸大、凝土衬砌强度高及平整度要求严格等特点,选择合适的衬砌施工机械对保证混凝土衬砌施工质量及混凝土高
2、强度施工十分重要。结合南水北调中线工程渠道设计特点和施工要求,通过比选,推荐渠道衬砌机施工作为南水北调中线工程渠道混凝土衬砌的施工方案。关 键 词:大型渠道工程;混凝土衬砌;渠道衬砌机;施工方案;南水北调中线一期工程中图法分类号:TV67 文献标志码:A1 工程特性南水北调中线一期工程总干渠为特大型输水建筑物。依据《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》,南水北调中线工程为Ⅰ等工程,总干渠渠道作为中线工程主要建筑物按1级建筑物设计。总干渠主要控制333333总干渠渠道多为梯形断面型式,边坡坡率一般
3、为2.0～2.5,特殊段为3.0～3.5;陶岔至鲁山段设计水深为7.0～8.0m,渠道底宽10.5～25.0m。为保证渠道设计输水能力,并防止滋生杂草,渠道过水断面采用糙率较小的C20混凝土进行全断面衬砌,渠坡衬砌厚度为10cm,渠底为8cm,衬砌混凝土采用现浇方式,同时,在衬砌板下设置复合土工膜进行防渗。为防止渠道混凝土因温度变化、自身收缩和不均匀沉降等因素造成混凝土衬砌的隆起或开裂,衬砌板设有矩形伸缩缝,纵、缝间距均为4m,缝宽1.0cm,其中,渠底缝深6cm,渠坡缝深7.5cm。缝内临水侧填有
4、聚硫密封胶,下部为闭孔塑料泡沫板。2 渠道衬砌施工方案比选渠道混凝土衬砌施工主要有2种方法:①采用渠道衬砌机施工;②用常规施工设备进行施工,主要为拖模分块浇筑。2.1 渠道衬砌机施工大型渠道衬砌成套装备主要由渠道布料机、渠道衬砌机、助台车3部分构成。衬砌机为一种新型的混凝土衬砌施工机械,特别适应于大面积、薄层、少筋(或无筋)混凝土面板的施工。从工艺上说是集立模、溜槽与滑模工艺于一身,使混凝土结构整体成型,不需单独立模。其主要特点为:(1)混凝土施工强度高。先由振动布料机将渠坡混凝土从渠底至渠顶均匀
5、布料,并将混凝土振动密实,再通过振动成型机摊铺,使混凝土表面形成3～5mm厚的平整浆面,并将露于表面的石子压入混凝土中,最后由抹光机在已经成型的坡面上进行抹光处理,整个工序无需混凝土料罐集料、卸料、摊铺、人工振捣加抹面等环节,混凝土施工强度高,渠道衬砌速度快。(2)质量可以得到保证。采用了机械振捣、械抹面,混凝土均匀性与施工稳定性得到提高。(3)对供料系统要求较为严格。由于施工强度高,混凝土拌和系统和水平运输设备及运输强度需与之配套,且运距要在保证混凝土质量的许可范围。(4)为实现所有衬砌设备均在共
6、用的两条平行的轨道上行走,要求渠道断面规整,渠道内无墩台等建筑物,以利渠道衬砌机连续作业,尽量减少衬砌机拆迁次收稿日期:2010-06-30作者简介:杨谢芸,女,工程师,主要从事水利水电工程施工设计与研究工作。 杨谢芸,简兴昌,李 静断混点流量:陶岔渠首设计流量350m/s,加大流量420m/s;穿黄河设计流量265m/s,加大流量320m/s;进北京设计流量50m/s,加大流量60m/s。横辅机76 人 民 长 江2010年 数。(5)对南水北调中线工程如此大断面的渠道而言,目前衬砌机还
7、难以做到渠道全断面1次衬砌成型,可采用先衬渠坡,后衬渠底的方式施工。2.2 常规拖模施工常规设备配拖模施工工艺为:在渠坡采用溜槽入仓,卷扬机配拖模浇筑、捣、光,在渠底可采用混凝土泵车或自卸汽车布料,拖模浇筑混凝土。其主要施工特点如下:(1)均采用常规混凝土施工设备,渠道衬砌采用分段分块浇筑,施工组织和安排灵活机动;(2)生产强度低,不便于大规模的施工,施工时需投入大量的人力资源;(3)受人工振捣和人工抹平的影响,其质量波动性较机械施工大,混凝土施工质量控制有一定的难度。两方案的主要优缺点比较见表1。
8、表1 两方案主要优缺点对比混凝土抗压、抗冻、渗等指标,均应满足设计有关要求,施工时应尽量避开高温、低温、雨、风等不利天气。做好施工质量控制。施工单位要建立机械化施工的一套质量保证体系,对原材料、混凝土拌和质量、混凝土成型质量、缝、护等进行全过程的质量控制。(2)伸缩缝设置。为防止因温度变化、凝土自生体积变形和不均匀沉陷等因素造成衬砌混凝土的隆起或开裂,衬砌混凝土设置有横向和竖向的伸缩缝。伸缩缝一般在混凝土终凝24h后采用切缝机切割。气温较高时,混凝土切割时间可以适当
