渠道襯砌施工

1、.：.；渠道襯砌施工由我局先期承建的南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程滹沱河倒虹吸工程標(biāo)段，工程位于河北省正定縣內(nèi)，為南水北調(diào)中線總干渠的一部分，是南水北調(diào)先期開工的大型建筑物之一。工程由倒虹吸管身段、出口閘室段、出口漸變段、明渠段及附屬建筑物組成。本標(biāo)段總長.m，其中明渠段.m。本標(biāo)段渠道工程屬河灘地段渠道，渠道過水?dāng)嗝娌捎锰菪螖嗝?，整個(gè)過水?dāng)嗝娌捎矛F(xiàn)澆混凝土襯砌。渠底寬度為m，兩側(cè)渠坡襯砌長度為 m ,襯砌坡長為.m，坡度為：，渠道內(nèi)過水深度約為 m，設(shè)計(jì)流量為 m /s。渠道斷面構(gòu)造為：渠坡和渠底頂部cm 厚的素混凝土襯砌板，襯砌板下鋪二布一膜的復(fù)合土工膜防滲層，防滲層下面鋪設(shè)有cm 厚砂礫

2、料保溫層，保溫層底部為渠道開挖的建基面。另由我局承建的南水調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程渠道工程S 標(biāo)段，與滹沱河倒虹吸出口渠道相連。該標(biāo)段工程是以渠道工程為主，渠道全長.km，屬普通渠道段。渠道斷面與倒虹吸出口渠道一樣，整個(gè)過水?dāng)嗝嫒圆捎矛F(xiàn)澆混凝土襯砌。渠道斷面構(gòu)造為：渠坡渠底頂部分別為cm 和cm 厚的素混凝土襯砌板，襯砌板下鋪二布一膜的復(fù)合土工膜防滲層，防滲層下面鋪設(shè)有cm 厚聚笨乙烯泡沫保溫板，保溫板底部為渠道開挖的建基面。渠道構(gòu)造典型斷面見圖。. cm砂礫料墊層 泥結(jié)碎石路面 cm厚預(yù)制砼板混凝土框格復(fù)合土工膜 cm混凝土 cm聚苯乙烯保溫板 cm聚苯乙烯保溫板 cm混凝土復(fù)合土工膜 渠道

3、構(gòu)造典型斷面圖 縫附圖 圖 渠道構(gòu)造典型斷面圖針對總干渠渠道工程構(gòu)造斷面尺寸大、素混凝土薄壁構(gòu)造、混凝土襯砌板抗裂減糙要求高、襯砌板底部直接與加強(qiáng)防滲層和保溫層接觸等特點(diǎn)。如何進(jìn)展大面積渠坡、渠底混凝土布料及延續(xù)澆筑，如何確保大面積現(xiàn)澆混凝土襯砌板的施工質(zhì)量，如何有效維護(hù)襯砌板底部的加強(qiáng)防滲層和保溫層，如何在有效工期內(nèi)又好又快的完成渠道混凝土襯砌施工等問題，成為困擾渠道施工的難題。結(jié)合招標(biāo)文件要求機(jī)械化襯砌施工要求，我局圍繞著上述施工難題，開場了振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)的研制任務(wù)。 .渠道混凝土襯砌機(jī)研制 . 襯砌機(jī)組成參見圖 .主桁架行走系統(tǒng) .主桁架系統(tǒng) .上小車布料系統(tǒng) .皮帶輸料系統(tǒng) .

4、主桁架行走系統(tǒng) .下小車襯砌系統(tǒng) .總體操控系統(tǒng)振動(dòng)碾壓式渠道混凝土襯砌機(jī)構(gòu)造表示圖附圖: 圖 振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)構(gòu)造表示圖 . 襯砌機(jī)主體鑒于渠道面斷面尺寸較大，且渠坡、渠底混凝土襯砌施工時(shí)為大面積倉號銜接施工，襯砌機(jī)主體采用一個(gè)大跨度的鋼構(gòu)桁架，利用桁架做布料平臺和軌道，經(jīng)過安裝在桁架上的上下構(gòu)造小車，分別完成渠道混凝土的布料、攤鋪、振搗和整平。 . 行走系統(tǒng)行走系統(tǒng)采用四個(gè)電機(jī)同步控制，沿軌道行走。運(yùn)用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)，在m/ min 之間可隨意調(diào)整傳動(dòng)電機(jī)的速度，使整機(jī)在行走過程中運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可防止因車輛晃動(dòng)引起的構(gòu)造變形。 . 升降調(diào)坡系統(tǒng)采用四個(gè)獨(dú)立的蝸輪蝸桿減速升降機(jī)，進(jìn)展升

5、降調(diào)坡控制，準(zhǔn)確調(diào)整襯砌機(jī)主桁架與作業(yè)面的相對位置，以順應(yīng)各種作業(yè)面的坡比變化，滿足襯砌施工的坡度及厚度要求。 . 布料系統(tǒng)由三部分組成，一條主保送帶，一臺布料小車和一條用于給主保送帶供料的副保送帶；布料小車設(shè)置在主梁的上端，利用鋼絲繩牽引，可根據(jù)施工的需求向澆筑倉號的各個(gè)部位布料。 . 襯砌系統(tǒng)由螺旋分料器、附著式振搗器以及壓光滾組成，可分別實(shí)現(xiàn)混凝土的攤鋪、整平、振搗和碾壓。攤鋪小車設(shè)置在主梁的下部，利用鋼絲繩牽引，螺旋分料器控制布料的厚度，振搗器進(jìn)展振搗，壓光滾進(jìn)展整平碾壓，可使成型后的混凝土外表密實(shí)平整。 . 平安操作系統(tǒng)為確保施工過程平安操作運(yùn)轉(zhuǎn)，全車共安裝四套平安系統(tǒng)。誤操作急停按

6、鈕；面板控制平安系統(tǒng)；上下小車行程控制平安系統(tǒng)；失控防撞平安系統(tǒng)。 . 襯砌機(jī)施工原理振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)是以一個(gè)大跨度的鋼構(gòu)桁架為主體，桁架本身自帶行走安裝，經(jīng)過安裝在桁架上的上、下行走小車即布料小車和襯砌小車，分別進(jìn)展渠道混凝土的布料、攤鋪、振搗和整平。小車分別以桁架龍骨作為軌道，并自帶行走安裝。主梁上部小車即布料小車裝有擋料刮板和下料斗，擔(dān)任從混凝土傳送皮帶上分取混凝土料進(jìn)展布料；主梁下部小車即襯砌小車，裝有攪籠、振搗箱和壓光碾，擔(dān)任混凝土的攤鋪、振搗和碾壓整平。上、下小車可同時(shí)或單獨(dú)作業(yè)，布料和振搗碾壓互不影響。經(jīng)過上述構(gòu)造的有機(jī)組合，構(gòu)成一套綜合性很強(qiáng)的渠道混凝土襯砌設(shè)備，實(shí)現(xiàn)利用

7、公用設(shè)備進(jìn)展大規(guī)模渠道混凝土機(jī)械化施工。 . 襯砌機(jī)的主要性能目的振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)具有構(gòu)造新穎、綜適宜用性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)，其主要技術(shù)性能目的如下：順應(yīng)坡度：tg=.；布料與襯砌有效長度L=m；整機(jī)行走速度：V=m/min； 澆筑速度：V=m /h；單層襯砌厚度：hcm； 單循環(huán)襯砌寬度：bcm；總分量：W=tL=m； 總功率：P=kW； .渠道混凝土施工及襯砌機(jī)的運(yùn)用 . 襯砌機(jī)安裝調(diào)試機(jī)械進(jìn)場后，首先鋪設(shè)兩條m 長的軌道，調(diào)直整平待用。先進(jìn)展主梁的拼裝，現(xiàn)場按照加工編號進(jìn)展組裝。主梁拼裝完成后，用兩臺吊車分別在渠底和渠坡同時(shí)起吊t 和t 各一臺，放置于預(yù)先調(diào)平的軌道上，接著安裝主保

8、送帶和布料小車；保送帶粘接完成后，開場安裝下部螺旋攤鋪小車及振搗、碾壓系統(tǒng)，最后完成整車的控制系統(tǒng)，并做好各部位的平安防護(hù)設(shè)備和限位安裝；整機(jī)拼裝完后開場初步運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)整，調(diào)整終了后，進(jìn)展整機(jī)聯(lián)動(dòng)試車。經(jīng)整機(jī)聯(lián)動(dòng)試車確認(rèn)無誤后，進(jìn)入施任務(wù)業(yè)面。 . 渠道混凝土襯砌施工流程見圖圖 渠道混凝土襯砌施工工藝流程框圖 . 混凝土襯砌施工 . 襯砌參數(shù)設(shè)定結(jié)合襯砌混凝土的厚度經(jīng)過消費(fèi)性實(shí)驗(yàn)確定施工參數(shù)，當(dāng)混凝土厚度小于cm 時(shí)，地基面清理及聯(lián)驗(yàn) 配合比設(shè)計(jì)保溫層施工混凝土拌制和運(yùn)輸混凝土攤鋪振搗混凝土抹面壓光切縫線標(biāo)注混凝土養(yǎng)護(hù) 養(yǎng)護(hù)資料及人員就位切縫機(jī)就位 混凝土切縫混凝土繼續(xù)養(yǎng)護(hù)渠道澆筑機(jī)就位設(shè)備空載試

9、運(yùn)轉(zhuǎn)混凝土布料保溫層施工 開倉前驗(yàn)收預(yù)備基線設(shè)備及軌道鋪設(shè)備工預(yù)備一幅混凝土單趟振動(dòng)碾壓為 遍，之后的單趟振動(dòng)碾壓為 遍。每次挪位間距為振搗箱寬度的/，約為cm。由于渠道襯砌采用的是二級配常態(tài)混凝土，經(jīng)襯砌機(jī)施工過后的混凝土面只能到達(dá)整平壓實(shí)的效果，還需用電動(dòng)提漿抹光機(jī)壓光 遍，以到達(dá)外表光滑的效果。 . 混凝土布料 布料順序從下到上沿澆筑機(jī)前進(jìn)方向進(jìn)展，安排專人擔(dān)任指揮襯砌機(jī)進(jìn)展混凝土布料。 整個(gè)布料過程由上布料小車完成，下料口高度不應(yīng)大于.m，布料厚度按照設(shè)計(jì)要求控制，通常思索一定的松鋪系數(shù)，當(dāng)坍落度為cm 時(shí)，松鋪系數(shù)控制在. 之間，有利于振搗密實(shí)； 混凝土罐車下料時(shí)，保送皮帶上的料量分

10、布需堅(jiān)持均勻，同時(shí)防止罐車出料口及皮帶授料口堵料； 布料應(yīng)與振動(dòng)碾壓速度相順應(yīng)，既不能在振搗箱前堆積過多的混凝土料，同時(shí)也不能使振搗箱因缺料而出現(xiàn)空振。 . 混凝土襯砌 混凝土襯砌由襯砌機(jī)下襯砌中車完成，襯砌小車堅(jiān)持勻速延續(xù)任務(wù)，行走速度控制在m/min，結(jié)合現(xiàn)場布料進(jìn)展調(diào)整，當(dāng)布料厚度增大時(shí)應(yīng)減緩襯砌小車的行走速度，確保振搗效果； 襯砌過程中應(yīng)經(jīng)常檢查襯砌小車振搗安裝的任務(wù)情況，如發(fā)現(xiàn)襯砌過后的混凝土面上出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面景象，需補(bǔ)料重新振搗，以防止漏振，當(dāng)出現(xiàn)壅料時(shí)，需人工整平； 襯砌機(jī)振搗箱前應(yīng)堅(jiān)持充足的混凝土拌和物，料位應(yīng)高于振搗箱底面cm，由攤鋪攪籠進(jìn)展控制； 由于倉號周圍涉及模板

11、及先期澆筑的混凝土，襯砌時(shí)應(yīng)重點(diǎn)控制，可采用平板振搗器輔助振搗，以確保襯砌質(zhì)量； 進(jìn)入彎道施工時(shí)，可經(jīng)過調(diào)整軌道堅(jiān)持襯砌機(jī)一直與渠道軸線垂直的任務(wù)形狀。 . 襯砌施工停機(jī)處置襯砌施工過程中停機(jī)中斷施工時(shí)，進(jìn)展以下操作： 停機(jī)同時(shí)應(yīng)解除電控操作控制，升起機(jī)架，將襯砌機(jī)駛離任務(wù)面，清理粘附的混凝土，同時(shí)對襯砌機(jī)進(jìn)展保養(yǎng)； 當(dāng)襯砌機(jī)出現(xiàn)缺點(diǎn)時(shí)，應(yīng)立刻通知拌和站停頓打料，在缺點(diǎn)排除時(shí)間內(nèi)襯砌倉號內(nèi)的混凝土尚未初凝，允許繼續(xù)襯砌。當(dāng)估計(jì)襯砌機(jī)缺點(diǎn)在混凝土初凝前無法排除時(shí)，應(yīng)將襯砌機(jī)駛離任務(wù)面，由人工繼續(xù)澆筑，使其澆筑面寬度滿足設(shè)縫分縫的寬度要求，或在出現(xiàn)缺點(diǎn)的部位立刻安裝橫向模板，在此部位設(shè)置橫向通縫，

12、對已鋪筑的混凝土重新進(jìn)展振搗、收面壓光，并去除分縫位置以外的混凝土料，為恢復(fù)襯砌作業(yè)作好預(yù)備。 . 抹面壓光襯砌成型后的混凝土在初凝前進(jìn)展抹面，由人工操作電動(dòng)提漿抹光機(jī)進(jìn)展收面壓光，邊角部位由人工采用抹灰刀配合整平壓光，并在收面終了后及時(shí)派專人對混凝土外表部分殘留的氣泡及劃痕進(jìn)展壓實(shí)抹光，確保渠道襯砌混凝土的外觀質(zhì)量。 . 混凝土養(yǎng)護(hù)襯砌混凝土應(yīng)保證潮濕養(yǎng)護(hù)不少于 天。干旱、多風(fēng)、日曬的天氣施工時(shí)，混凝土初凝后應(yīng)采用塑料薄膜、草苫、草簾、氈布等覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)；低溫季節(jié)不宜進(jìn)展混凝土襯砌施工。 . 混凝土伸縮縫施工伸縮縫間距及型式應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。采用定制的合金鋸片切縫。斜坡切縫時(shí)由低向高處進(jìn)展，且

13、先切橫縫，再切縱縫，以便于縱縫施工時(shí)切縫機(jī)軌道鋪設(shè)。伸縮縫型式：半縫：半縫深度為混凝土板厚的. 倍。采用切割機(jī)進(jìn)展切縫施工通縫：通縫是貫穿全部混凝土襯砌板厚度的縫?，F(xiàn)場施工時(shí)在需求設(shè)置通縫的部位采用等同襯砌板厚度的方木或型鋼立模分倉澆筑。由于襯砌板底部鋪設(shè)有土工膜防滲層，當(dāng)采取延續(xù)澆筑時(shí)，通縫切割深度宜為混凝土板厚的. 倍。 . 伸縮縫切割時(shí)間 切縫施工在混凝土收盤后h 進(jìn)展，或在混凝土抗壓強(qiáng)度到達(dá)MPaMPa 時(shí)進(jìn)展。切縫時(shí)以鋸片不破壞縫兩側(cè)混凝土、縫壁光滑為時(shí)間控制規(guī)范，宜早不宜遲，防止大面積素混凝土構(gòu)造產(chǎn)生裂痕。 .渠道襯砌混凝土檢測振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)從研制到運(yùn)用，閱歷了研發(fā)制造實(shí)驗(yàn)

14、改良試消費(fèi) 正式投產(chǎn)等一系列過程。在渠道混凝土襯砌施工過程中還先后接受了國調(diào)辦、南水北調(diào)中線局、河北省質(zhì)量監(jiān)視站等專家組檢查，檢查過程中對振碾式渠道襯砌機(jī)所施工的混凝土質(zhì)量表示一定，同時(shí)也提出了中肯的改良意見。如“降低下料口高度，防止粗骨料分別；減緩襯砌小車運(yùn)轉(zhuǎn)速度，延伸振搗時(shí)間等。對提高襯砌混凝土質(zhì)量起到了重要作用。現(xiàn)場混凝土襯砌質(zhì)量檢測主要圍繞著混凝土外表平整度、混凝土厚度、混凝土密實(shí)度以及混凝土強(qiáng)度目的進(jìn)展，檢測質(zhì)量規(guī)范參照渠道混凝土襯砌機(jī)械化施工技術(shù)規(guī)程。根據(jù)監(jiān)理部委托河北省水利工程質(zhì)量檢測中心站對我標(biāo)段渠道襯砌混凝土進(jìn)展抽檢的結(jié)果，證明采用振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)進(jìn)展的大型渠道混凝土襯

15、砌施工，其施工質(zhì)量是可以滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的?，F(xiàn)場抽檢檢測結(jié)果見表。表 混凝土渠道現(xiàn)場檢測結(jié)果檢測工程 檢測點(diǎn)數(shù) 質(zhì)量規(guī)范 檢測結(jié)果 合格率 備 注襯砌外表平整度 允許偏向：mm/m . % 襯砌厚度 允許偏向： -+mm 渠坡:. 渠底：. % 渠坡厚度:cm 渠底厚度:cm 混凝土密實(shí)度 kg/m % 混凝土強(qiáng)度 MPa . % 混凝土外觀質(zhì)量 平整密實(shí)、無裂痕、蜂窩、麻面、掉角景象無 檢測結(jié)論 渠道襯砌混凝土質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求注：施工過程當(dāng)中按季度檢測的混凝土抗凍、抗?jié)B目的全部滿足設(shè)計(jì)要求。 .研發(fā)渠道襯砌機(jī)所獲得的成果振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)為我局自行研制消費(fèi)的一臺渠道襯砌機(jī)；同時(shí)也

16、是最早利用振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)進(jìn)展總干渠施工的單位，并已獲得現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)性消費(fèi)的勝利，獲得業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理的一致好評。由于該設(shè)備具有構(gòu)造新穎，經(jīng)濟(jì)適用等特點(diǎn)，逐漸在南水北調(diào)中線渠道工程中推行開來。目前，該設(shè)備已獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的 項(xiàng)適用新型專利。我局為更好的完善振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)的研發(fā)和制造程度，已向水利部懇求了水利施工設(shè)備新產(chǎn)品鑒定，各項(xiàng)鑒定任務(wù)正在進(jìn)展中。 .結(jié)語大型振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)從開場研制到試消費(fèi)，先后歷時(shí)近兩年的時(shí)間，目前已推行運(yùn)用于南水調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程S 標(biāo)段、S 標(biāo)段以及南水北調(diào)中線安陽段 標(biāo)的渠道混凝土襯砌施工中，實(shí)際證明該項(xiàng)發(fā)明獲得了良好的運(yùn)用效果，為加快南水北調(diào)中線大型渠道全斷面混凝土襯砌施工發(fā)揚(yáng)了積極作用。我局將一直堅(jiān)持科技創(chuàng)新的理念，不斷完善和提高大型渠道襯砌施工技術(shù)程度，為更好的效力于我國南水北調(diào)等大型水利工程而不懈努力和斗爭。月日，經(jīng)國家知識產(chǎn)權(quán)局同意，水電十一局自主研制的大型多功能渠道襯砌機(jī)喜獲國家“大型渠底混凝土澆筑機(jī)和“大跨度綜合型渠道混凝土澆筑機(jī)兩項(xiàng)適用新型專利。水電十一局利用承建的南水北調(diào)中線先期開工的滹沱河倒虹吸工程出口明渠段的施工條件，著手開場渠道襯砌機(jī)研制任務(wù)。年底，水電十一局著手對襯砌機(jī)可行性進(jìn)展調(diào)研，搜集相關(guān)資料，對渠道襯砌技術(shù)可行性進(jìn)展分析；年初，開場進(jìn)展襯砌機(jī)構(gòu)思和設(shè)