1、机械化衬砌的施工过程及质量控制【摘要】：目前，国内机械化衬砌技术日趋成熟，虽然衬砌施工还存在着许多问题，但机械化衬砌已成为大型引水工程的发展方向。本文简述了机械化衬砌施工设备的选择，详细介绍了机械化衬砌施工过程及注意事项。 【关键词】：机械化；衬砌；质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 引言 南水北调工程为我国大型引水工程，该工程工作量极大，投入人力财力都较大，其中衬砌工程占有较大比重。渠道采用保温板和土工膜防渗、砂砾料防冻胀、混凝土衬砌。传统的渠道衬砌工程主要采用人工衬砌，这种施工不仅速度慢，而且施工质量很难得到保证，同时存在寿命短、工期长、维护费用高等缺点。特别是
2、在渠道衬砌过程中，斜坡面衬砌混凝土的布料、平仓、振捣以及抹面等问题难以解决。引进机械化衬砌技术，不仅有利于成本控制，而且有利于衬砌的施工质量控制。因此，如何使渠道的混凝土衬砌质量得到有效控制，实现程序化、标准化、规范化运作，值得广大参建者思考。 一、机械化衬砌施工设备选择 在选择设备时要结合渠道的坡度、坡长、施工部位以及基面形式合理选择施工设备，保证选用的器械机械性能稳定，操作简单，而且工作稳定高效。渠道衬砌机是进行大断面、长距离的渠道衬砌施工的机械设备。它既可完成平面衬砌施工，也可以完成斜面的衬砌施工，是一种多功能的智能化、机械化、自动化的施工机械。它先用修平机整平渠道断面，然后用铺砌机摊铺
3、混凝土，然后平整、捣实、处理接缝、抹面以及后期养护等。衬砌设备主要由升降装置、行走装置、振动装置、布料系统、滑模成型装置、电控系统等部分组成。 二、混凝土衬砌机械化施工工艺和质量控制 机械化混凝土衬砌施工工艺：堤身填筑施工放样底面修整基面处理基准线设置保温板/土工膜铺设衬砌机就位混凝土浇筑混凝土抹面压光混凝土养护混凝土切缝闭孔泡沫板填缝密封胶嵌缝 1、渠道填筑碾压 施工前应该按照相关实验规程进行土样击实实验，确定土的最优含水率以及最大干密度，以土的最大干密度进行质量控制。填筑施工按铺土、平整，碾压，检测三个阶段进行流水作业。第一，由挖掘机挖土，自卸汽车运输，推土机推平，保证铺料厚度均匀；第二，
4、选用合适的碾压设备碾压，分段碾压时设明显标志，防止漏压、欠压。上、下层分段位置错开；第三，碾压完成后，质检人员配合试验室对碾压渠段用环刀法进行干密度检测，检测严格按土工试验规程执行，对检测结果做详细记录，确认无误后，报监理工程师核验。监理工程师验收合格后，再进行下一道工序的施工。 2、施工放样 按照设计要求进行衬砌施工放样，衬砌前，对渠道沿线重新进行水准点布设，根据此次测量成果进行衬砌施工放样，控制好渠底高程。 3、底面修整及处理 采用人工配合平地机以及推土机进行清底整平，按照设计高程挂线、人工整平。然后采用大型碾压设备进行碾压，碾压后进行压实度检测，基面修整完成后，进行压实度检测。若出现不合
5、格时，需进行换填处理，处理时按照设计高程挂线、整平、碾压；同时严禁超挖，若出现超挖现象，应加以回填夯实，密实度达到设计要求。 4、保温板铺设 工前清除基面一切杂物，在局部不平处铺撒石粉，并用靠尺刮平，保持基面平整。保温板按设计尺寸切割，从渠底向渠坡敷设，板与板之间紧密结合。保温板敷设完成后平整与渠坡紧密接触，并用小木楔钉牢。5、土工膜铺设 在渠基及保温板工程验收合格后进行铺设。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，与基层或支持层之间贴实，不出现褶皱现象。铺设后，边缘部位压紧固定，为便于接缝，复合土工膜两侧一般预留 10cm 宽光面膜，垂直于水流方向铺设，接缝宽度
6、一般为 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。铺设过程中作业人员不得穿皮鞋和带钉子的鞋，土工膜铺设完成但尚未进行渠道混凝土衬砌的部分，及时对土工膜进行保护，防止被破坏。在土工膜施工区域禁止吸烟，禁止使用电气焊，防止烫伤防渗膜或发生火灾。土工膜焊接或粘接完成后，应认真检查焊接质量，利用充气检验法或外观目测法对接缝逐条进行检验，确保无渗漏。 6、混凝土衬砌 衬砌机将混凝土布料、摊铺、振捣、碾实、压光、行走等功能集中于一体。 （1） 、衬砌机就位 在设备进入施工现场后，根据设备的外形尺寸，为防止道轨压坏土工膜，因此在道轨下焊上一
7、厚铁板，铁板间距为 1.5m，然后在垫板下铺枕木，通过不停的转移枕木和道轨进行浇捣，因此对渠底衬砌机道轨高程控制精度较高。 （2） 、混凝土机械化衬砌生产性试验 衬砌生产性试验主要是检验衬砌机的生产能力以及机械性能，同时确定衬砌机的一些工作参数，包括衬砌机的振捣时间、工作速度、抹面压光的时间以及遍数等功能，确定辅助机具、机械的种类以及数量等，检验混凝土含气量、坍落度、水胶比、泌水量等适应衬砌机械化施工的情况。 （3） 、混凝土布料、振捣 混凝土浇筑前先调整衬砌机机架的坡比，然后人工挂线控制机架高程从而控制振动滚筒标高，使之符合混凝土的设计高程。混凝土熟料由混凝土罐车输送至布料机进料口，布料机再
8、将混凝土熟料均匀地摊铺在衬砌面。混凝土摊铺机摊铺完成后，混凝土衬砌机开始进行混凝土振捣、压实。衬砌机衬砌时，通过控制衬砌机的螺旋支撑腿高程，从而使混凝土衬砌厚度达到设计要求。混凝土罐车和布料机应该同步行走。如果混凝土料供应不足，要立即停止行走和振动，待混凝土充足再进行作业。如果采用人工压光，那么一定要掌握好时间，确保表面平整光滑。同时，在混凝土浇筑过程中，应该指派专人进行现场指挥，观察铺料情况，及时向相关操作人员反馈信息，掌握好机械行走速度以及振捣时间。 （4） 、混凝土养护 为确保混凝土强度和防止表面龟裂养护采用塑料薄膜养护 3 天。三天后，在浇筑完成的桩号两侧用塑料布和土筑 20cm 高的
9、小围堰，渠坡养护的水可流入渠底，若水体较少时，洒水车可直接往渠底注水，使渠底形成较低的水平面，保持混凝土表面的湿润。 （5） 、混凝土切缝 衬砌分缝一般采用人工墨线布缝，纵横缝采用手扶式割缝机割缝，割缝时先横后纵、先通缝后半缝。 （6） 、密封胶嵌缝 渠道伸缩缝一般采用聚乙烯闭孔泡沫条填塞，上部预留一定深度，用来填注双组份聚硫胶。具体施工方法：第一，将基面清理干净，晾晒干燥；第二，分别将双组份按比例倒入容器中，充分搅拌均匀；第三，注胶前在清理干净的基面上均匀涂刷一层界面剂，待界面剂完全固化后进行注胶；第四，将聚硫膏装入密封膏专用管中，用施膏枪将密封膏直接挤入缝内，然后人工用刮刀抹平压实，使表面
10、平整光滑，发现起泡及时修补。 7、其它需要注意的环节 （1） 、抹面压光。衬砌成型后的混凝土利用工作台车在混凝土初凝前先进行机械压光，再由人工压实抹光，混凝土表面平整度要严格控制。（2） 、在干旱、多风、日晒的天气进行渠道混凝土施工时，须在混凝土初凝前采用喷雾器不间断地进行喷雾养护。 （3） 、混凝土养护和保护。混凝土衬砌完成后须及时覆盖工业毛毡后安排专人进行洒水保湿养护，洒水湿润养护时间不少于 28 天。 （4） 、控制好割缝时间，应随着气温的升高而缩短，反之将延长。割缝时，以先通缝后半缝、先横缝后纵缝的原则进行施工，每一条缝必须连续切割，不得中断。 结语 在施工过程中，要严格控制质量，严密施工组织，每一道工序、每一个环节均严格遵循施工规范和技术要求，使衬砌施工质量达到优良标准。 【参考文献】 1袁光裕主编.水利工程施工.北京:中国水利水电出版社，1995.9. 2李亚杰主编.建筑材料.北京:中国水利水电出版社，2000.8. 3李安国等编著.渠道防渗工程技术.北京:中国水利水电出版社，1998.
