渠道衬砌工程

渠道衬砌工程45+468-47+668分部工程技术方案
一、工程概况
本标段自输水渠设计桩号.45+468-47+668，长度2.2km。

全线为全断面防渗衬砌弧形坡脚梯形渠道。

渠道设计纵比降1／15000，设计渠底宽12.0m，设计水深3.Om；边坡1：2.25。

本标段输水渠防渗衬砌采用型式Ⅰ，为全断面机械现浇高性能混凝土面板防渗，板下换填砂砾石垫层防冻胀、渠底碎石盲沟逆止排水防扬压。

渠道断面自下而上铺设10cm厚中粗砂、10-30cm厚碎石垫层，渠坡喷乳化沥青、渠底铺塑料薄膜（规格80g/m2），现浇10cm厚C20高性能混凝土板防渗，混凝土标号为C20F200W8。

渠道边坡、封顶板采用滑模衬砌机一次性浇筑成型施工，渠底采用机械分块浇筑施工。

纵向伸缩缝沿输水渠长度方向布置，在渠底设置4条，其中外侧2条伸缩缝结合施工永久缝位置距弧形坡脚切点0.2m，中间2条均匀布置；两侧渠坡各设置2条。

横向伸缩缝垂直于输水渠轴线布置，长度与输水渠横断面轮廓相同。

横向伸缩缝每隔3.5m设置一条。

伸缩缝均为半缝，切缝深度为7cm，缝宽均为1cm。

切缝底部采用闭孔泡沫板填塞，在缝口2cm内充填高分子粘合材料双组份聚硫密封胶。

本工程渠底排水盲沟沿渠长方向在渠底布置，分别布置在渠底的两侧，沟底比降同输水渠渠底比降；盲沟开挖断面为60cm×55cm（宽×深），沿开挖断面铺设一层400g/m2土工布后，回填2cm～4cm粒径碎石，开挖断面与土工布之间回填5cm厚中粗砂，以加强反滤效果。

根据防淤堵逆止式排水阀定型产品的结构，将排水阀集水管垂直埋入盲沟内，排水阀出水室埋入渠底混凝土板内，出水室出水口高出渠底15cm，逆止阀间距25m、45m两侧梅花交错布置。

二、衬砌试验段施工准备
1、衬砌施工布置
根据施工进度及现场情况，计划先从47+668-46+819段渠道右坡进行渠坡衬砌施工。

2、拟投入的人员、机械配置
本段分部工程采用1台SM7000型轨道式滑模衬砌机，衬砌机生产能力为每小时衬砌砼40～50立方米，配备HZS50型拌和站实际生产能力为60～70立方米
/小时，满足施工要求。

混凝土运输采用6m3砼搅拌运输车，进出料时间各需12～14分钟，工地现场行走速度20～25公里/小时，根据运输距离调整砼搅拌运输车数量。

混凝土入仓采用直接入仓法，即直接卸料至衬砌机混凝土料仓。

3、计划开完工
本段分部工程计划2011年9月26日开始至2012年5月30日完工。

三、滑模衬砌机工作原理
使用衬砌机机械化衬砌渠道与常用的预制板衬砌渠道相比，不仅施工效率高，质量便于控制，而且工程使用寿命长，工程维护费用低。

本标段衬砌机采用振捣滑模机械衬砌设备。

具有自动化程度高便于控制，工效高施工速度快等优点。

工作原理：
滑模衬砌机的行走为上轨道、下轨道固定路线行走，所以轨道路线的定位和高程放样和轨道的稳定直接影响着衬砌坡面的精确度。

该设备接料斗位于设备前端上部，接料后经顺坡搅自上而下布料；搅后为顺坡向设置高频振捣棒将已布料物进行均匀振捣；振捣后为机械抹平，然后人工顺坡在压面工作平台上分段（每人控制坡面长2m左右）压面。

滑模衬砌机的优缺点
优点：效率高，振捣密实、均匀，表面平整度高，节省劳动力。

缺点：对坡顶、渠底行走路线平整度及地基承载力要求高，设备自重大，跨
渠泵建筑物搬运困难，拆装周期长。

SM7000振捣滑模成型机主要技术参数：
四、机械化衬砌施工方案
渠道砼浇筑衬砌分两步进行：首先衬砌渠坡，再衬砌渠底。

渠坡浇筑完成之后分块浇筑渠底砼，渠底分块，分序流水作业。

渠底砼浇筑待渠坡砼强度达到设计强度的70%后进行。

渠坡混凝土衬砌采用SM7000型轨道式滑模衬砌机施工。

采用砼搅拌运输车将混凝土运送到施工现场直接卸料至衬砌机料仓，由皮带机将混凝土输送到衬砌机小料仓内，由衬砌机边行走边振捣形成衬砌面，同时人工配合机械支立侧模。

然后用磨光机提浆，由人工进行第一遍抹面，等混凝土初凝前进行人工压光，最终形成衬砌光面。

根据本标段分缝设置，渠底衬砌采用带搅龙的混凝土摊铺机分三幅施工，先施工两侧，最后施工中间部分，利用与衬砌厚度相同的槽钢加工的模板立模浇筑。

混凝土运输由混凝土搅拌车运输至现场，通过安装在渠坡的可移动式皮带输送机将混凝土送至仓面的布料机集料斗，由布料机将混凝土均匀地摊铺在衬砌面上，由搅龙拨料找平，振动梁振捣密实，然后用电动磨光机提浆并进一步找平，最后人工再抺面、压光。

在抺面压光完成后，即用塑料薄膜覆盖保水养护，待割缝完成后再覆盖草栅
洒水养护，养护由专人负责，养护时间为28天。

根据以往施工经验，当衬砌混凝土的抗压强度达到6MPa时，即用电动砼割缝机及时割半缝和通缝，聚硫密封胶填缝前用微型磨光机打磨缝的表面，即扫缝，将设计尺寸的闭孔泡沫板人工装入缝内，然后在缝的两侧贴防污胶带纸，在缝的内侧注胶面上涂刷洁面剂，用施胶枪将胶直接挤入缝内，用抹刀将注入饱满的密封胶用力压实，使其均匀、表面平整，最后，拆除伸缩缝外侧的胶带。

衬砌机组跨越交叉建筑物的方式分两种：一种是整机空载行驶通过建筑物位置，另一种方式是机组托运（吊运）跨越建筑物。

跨越临时道路位置时，先按渠道设计断面开挖填筑土方，衬砌机组在连续的轨道上空载驶过该位置，临时道路（建筑物）两侧15米左右范围内暂不衬砌，临时道路拆除后，采用分块立模跳仓浇筑衬砌；在跨越交通桥和连接段位置，采取机组托运（吊运）跨越，采用分块立模跳仓浇筑衬砌。

渠道衬砌工程施工程序：
，为保证渠坡削坡的质量和进度，渠坡削坡拟分两步进行，先用挖掘机进行机械粗削，预留5cm左右保护层，然后再按照设计高程进行人工精削坡。

挖掘机粗削坡时，将斗齿更换为特制的斗刀，使削出的面平整，边坡精削坡使用削坡机，削下的土方人工堆放在渠底，待渠底精找平时一并运出。

精修坡比粗修坡滞后150米左右。

渠底整平也分次进行，第一次在清运削坡土时，一同将渠底清理到设计高程0～10厘米，待需要衬砌渠底时，使用削坡机削刮渠底，人工将削坡机削刮的土方堆起，用装载机将土方运走。

1、机械粗削坡
（1）施工方法
挖掘机粗削坡时，将斗齿更换为特制的斗刀，以避免斗齿扰动原渠坡，使削出的面平整，坝坡中间以上削坡土倒向堤顶，坝坡中间以下削坡土倒向渠底，待渠底找平时一并运出。

（2）高程控制
为避免原渠坡不被扰动，粗削时预留5cm左右保护层，削坡时每10m人工削出标准面，横方向每5~6米设一条控制线，专职测量人员随机械用水准进行高程控制。

2、人工精削坡
坡面按设计要求机械粗削后，即可挂线人工分段进行削坡。

（1）修整时严格按图纸尺寸进行施工，在纵横方向挂方格网线进行施工。

纵方向（即顺渠道轴线方向）每10米定一条自堤顶至坡脚的控制线，横方向（即垂直渠道轴线方向）每5～6米定一条控制线，修整时先用3米直尺进行自检，平整度要求不超过2cm。

（2）削坡后表面应光洁，无显著凸凹，无弹簧土，无松土，平整密实，避免原状土扰动，严格控制出现超挖现象。

当渠坡经过削坡后，如仍有压实不合格或亏坡处，必须进行补压或补坡，对于局部范围可用砂壤土或细砂补平，用人工或气夯进行夯实，尽量避免大面积补坡或补压。

（3）对于已经成型未铺设砂砾料的坡面要要进行防护，在左右堤顶渠口各修一道30cm高的围堰，尽量减少雨淋冲沟。

（4）对雨淋冲沟和地下水位高引起的坍坡等原因需要补坡的，用砂壤土或细砂补平，补坡前应将坡面清理成锯齿形，其补坡厚度应大于设计断面10㎝，并按设计要求进行压实。

（5）渠坡整平后应及时进行下道工序施工，避免人为因素破坏。

3、渠底整平
渠底整平也分次进行，第一次在清运削坡土时，一同将渠底清理到设计高程5cm左右，人工每10m挂线进行高程控制，清至设计高程后，用装载机将剩余土方运出。

五、渠底盲沟逆止排水系统施工
1、设计要求
本工程渠底排水盲沟沿渠长方向在渠底布置，分别布置在渠底的两侧，沟底比降同输水渠渠底比降；盲沟开挖断面为60cm×55cm（宽×深），沿开挖断面铺设一层400g/m2土工布后，回填2cm～4cm粒径碎石，开挖断面与土工布之间回填5cm厚中粗砂，以加强反滤效果。

根据防淤堵逆止式排水阀定型产品的结构，将排水阀集水管垂直埋入盲沟内，排水阀出水室埋入渠底混凝土板内，出水室出水口高出渠底15cm，逆止阀间距25m、45m两侧梅花交错布置。

2、排水盲沟施工方法及要点
2.1削坡完成后进行施工放样，确定盲沟的开挖边线，并控制好沟底高程。

2.2排水设施施工在渠道粗削坡后进行，盲沟采用小型挖掘机配合人工开挖，开挖完成后先回填5cm厚中粗砂，然后铺设一层400g/m2土工布，回填2cm～4cm粒径碎石，回填顶面要平整，不得出现凸凹不平现象。

2.3施工时保证集水盲沟与渠底、渠坡置换的碎石、中粗砂垫层连通，形成畅通的集排水通道。

3、防淤堵逆止阀施工要求
3.1逆止阀安装在渠坡衬砌及渠底砂砾料完成，渠底衬砌之前进行。

3.2渠底逆止阀采用定型产品。

3.3逆止阀垂直渠底安装，逆止阀透水管位于排水盲沟中部，严格安装设计图纸控制安装间距和高程。

3.4逆止式排水阀为可拆分式，下部在渠底砂砾料铺设完成衬砌之前埋设，上部在混凝土浇筑完成后安装，浇筑时采取人工调试来保护下部阀体接口，并避免位移。

六、砂砾石垫层施工
1、本标段砂砾石设计要求
本标段反滤层为中粗砂、碎石，桩号38+868～48+172、49+214～49+356、49+587～50+127段左侧渠坡反滤结构自下而上为：10cm中粗砂垫层、10cm碎石垫层，右侧渠坡反滤结构自下而上为：10cm中粗砂垫层、30cm碎石垫层；桩号48+172～49+214段左侧渠坡反滤结构自下而上为：10cm中粗砂垫层、20cm碎石
垫层，右侧渠坡反滤结构自下而上为：10cm中粗砂垫层、20cm碎石垫层。

换填的砂砾料级配要均匀，砂粒径为0.05mm～2mm，砂中砾石直径不大于20mm，砂砾料中不得含有任何有机物杂质，粒径＜0.05mm的土粒含量不大于5%。

砂砾料铺设厚度要均匀，碾压要密实，砂砾层的相对压实度不小于0.7。

碎石垫层粒径为0.55cm～1.0cm，超粒径石子≤5%，泥土及石粉含量≤3%。

2、砂垫层施工程序
算方卸料机械摊铺人工挂线整平洒水碾压
3、摊铺、整平
砂砾料的铺设采用机械配合人工的方法，铺设时，算方上料。

先用挖掘机进行粗摊铺，然后人工挂线进行整平。

渠底反滤料先用挖掘机进行粗摊铺后，利用推土机进行整平压实，然后人工精修，洒水后用平碾压光。

渠道反滤料机械摊铺后即可进行人工挂线整平、精修，精修时用6m铝合金杆沿控制线自上而下顺坡移动，利用高程控制，使铝合金杆上边紧贴施工线，下边为虚铺顶高。

挂线采用纵横方向方格网挂线，在曲线段纵方向（即顺渠道轴线方向）每5米定一条自堤顶至坡脚的控制线，横方向（即垂直渠道轴线方向）每5～6米定一条控制线。

在直线段纵方向每10米定一条自堤顶至坡脚的控制线，横方向每5～6米定一条控制线。

挂线高程为虚铺顶高程加11cm（厚度为10cm），以便于人工控制，虚铺厚度根据碾压试验控制，施工时要严格控制，以保证压实后高程能够满足设计要求。

注意事项
1、施工前对基面应洒水湿润，并保持施工工序的连续性，铺筑好反滤料要及时进行下道工序施工，进行混凝土衬砌。

2、对不能及时衬砌的已经铺筑好的工作面要做必要的防护，防止土料混杂，注意收听天气预报。

3、施工工作面不宜上重型机械和车辆，施工时要铺放木板，保证基面的平整。

七、渠道塑料薄膜铺设及乳化沥青喷涂施工
1、基面要求
铺设前清除基面杂物，填平坑凹，控制好高程在允许偏差范围内。

塑料薄膜
施工应在渠底砂砾石、排水设施完成验收合格后进行。

2、土工膜铺设
2.1土工膜铺设应选在干燥、温暖天气进行。

根据分块模数进行裁剪、拼幅铺设，避免土工膜损伤，保持其不受脏物污染。

发现有损时应立即修补或更换。

2.2铺设过程中，为了缓解膜体受力条件，适应各种变形，铺设时要平顺、松紧适度，不应过紧。

2.3裁切之前，提前在现场经丈量相关尺寸，然后按实际裁切，在膜铺设中膜与膜之间接缝的搭接宽度不小于100mm。

2.4铺设过程中，作业人员不得穿硬底皮鞋和带钉的鞋，应穿软底平鞋，不准直接在塑料薄膜上敲打石料和一切可能引起土工膜损坏的施工作业。

2.5为防止大风吹损，在铺设期间均应用沙袋或软性重物压住，直至衬砌施工完成为止。

3、渠坡乳化沥青喷涂施工
乳化沥青主要功能就是防止混凝土失水，以每平米喷涂1.4升为宜。

3.1渠坡砂砾料验收合格后，进行乳化沥青喷涂的施工。

3.2用喷枪将雾化的乳化沥青无缝喷涂在施工作业面上，压力调试以乳化沥青能充分雾化并能将工作面松散砂料和灰尘吹开为宜，压力约为1.2Mpa。

3.3操作手在堤顶安全绳牵引保护下，在坡面上下。

左右移动，在工作面上均匀、无缝洒布沥青。

3.4施工完成后用高压水枪冲洗基面，检查喷涂质量和效果，并及时总结经验，以便改进。

八、渠道现浇砼衬砌
1、衬砌砼拌和物
边坡衬砌砼时，砼熟料的坍落度是保证衬砌顺利进行的关键要素。

坍落度过小振捣密实表面出浆困难，不能保证工程质量，过大一方面水泥用量加大不经济，另一方面布料振捣时易向渠底滑动无法施工。

衬砌砼外加剂优先选用复合型外加剂，在满足抗冻抗渗设计要求的前提下，外加剂还应具有减水性、增加拌和物和易性、粘聚性的功能。

2、衬砌混凝土运输
衬砌混凝土运输采用混凝土搅拌车运输，堤顶道路是混凝土运输的主要干道，因此，施工中必须充分维护好沿线道路，做好各工序的穿插，确保混凝土衬砌道路的畅通。

2.1一般规定
根据施工进度、运量、运距及路况，按浇筑量配备车型、车辆总数。

总的运输力应与总拌和能力相匹配。

2.2运输时间
运输到现场的混凝土拌和物的坍落度有一定的损失，但必须适应滑模摊铺和振滚动。

卸料完毕后的允许最长运输时间，应根据气温和拌和物的工作性的历时时间来确定。

运输时间要短于拌和物的初凝时间2h。

混凝土拌和物从搅拌机出料到运输、卸料完毕的允许最长运输时间应符合下表的规定。

混凝土拌和物允许最长运输时间
注：施工温度指日平均气温。

2.3运输技术要求
（1）运输混凝土的车辆，在装料时应防止混凝土离析，行车期间慢速搅拌，卸料前应搅拌1min后再卸料。

卸料落差高度不得大于1.5m。

（2）驾驶员必须了解拌和物的运输、卸料完毕的允许最长时间，超过允许最长时间的混凝土不得用于机械摊铺。

混凝土在车内超过初凝时间，应采取紧急措施处置，防止混凝土硬化在车罐内。

（3）混凝土运输过程中要防止漏浆、漏料，污染路面；每次装混凝土前，应将车罐清洗干净，车罐内不允许存水，罐内过干时应洒水湿润。

（4）混凝土搅拌运输车绝对不允许中途加水，每车次应及时冲刷罐外出口处及滑槽内的残留混凝土。

停车时详细清洗罐内残留物。

3、渠坡现浇混凝土衬砌施工
边坡砼浇筑衬砌是渠道衬砌的核心工作内容，它的工作进度决定了其他工作面的进度及机械配备本标段共配置2台滑模衬砌机，正常情况下每台每小时可衬砌约20～25米长。

本工程使用2台滑模衬砌机，完全可以满足工期要求。

3.1 衬砌设备安装及调试
（1）衬砌机、抹面机、工作台车应同轨，其轨道规格应与衬砌机型式相匹配，轨道平行于渠道中心线铺设，一般上轨道在坡肩模板0.5m以外，下轨道位置在坡脚模板1.0m以外。

钢轨宜铺设在枕木或垫板上，枕木或垫板的间距一般控制在0.8m以内。

（2）衬砌机安装应在衬砌机生产厂家技术人员的指导下严格按使用说明书的要求安装。

联结紧固件应达到说明书要求的拧紧力矩。

（3）衬砌机调试应在衬砌机生产厂家技术人员的指导下严格按调试大纲进行。

调试应遵循“先分动，后联动；先空载，后负荷；先慢速，后快速”的原则。

调试内容主要包括：电控柜的接线是否正确，有无松动；接地线是否接地正常；联结件是否紧固，各润滑处是否按要求注油；调正上下行走装置的伺服系统或频率使其同向、同步；振捣系统能否正常工作。

（4）衬砌设备的安装调试与检查验收应符合《渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程》（NSBD5-2006）6.7.1条要求。

（5）衬砌机轨道铺设的质量是保证衬砌混凝土质量的关键，衬砌机安装完毕应在轨道上反复行走几遍，使轨道处于稳定状态。

衬砌机轨道坡降应与渠道坡降保持一致，衬砌前和衬砌施工中应经常校核轨道的方向和高程。

3.2 模板支立
渠道横向通缝模板宜采用宽度与衬砌混凝土厚度相同、相互连接为整体的槽钢作为侧模；坡肩模板优先采用定型钢模板，并与渠道横向通缝模板相连。

采用压设砂袋或预制块等固定方法固定模板。

混凝土衬砌施工过程中测量人员须随时对模板进行校核，保证混凝土分缝顺直。

3.3 混凝土布料
（1）安排专人负责指挥布料。

（2）混凝土搅拌运输车（以下称运输车）就位后卸料前，可用少许水湿润运输车的下料槽和布料机输送带。

运输车辆卸料自由下落高度不大于1.5m。

（3）采用皮带输送机布料，衬砌机的侧面设有分仓料斗，自行式滑动刮刀分料。

施工中应设专人监视各分仓料斗内混凝土数量，及时补充，保持各料仓的料量均匀，防止欠料。

（4）坡肩和周边模板位置须人工辅助布料。

（5）应控制布料厚度，松铺系数根据坍落度大小由生产性施工检验确定。

当坍落度为4～6cm时松铺系数宜为1.1～1.15之间。

（6）衬砌机宜匀速连续工作，布料应与振动碾压速度相适应。

3.4 衬砌机操作及混凝土振捣
（1）选用的衬砌机械化施工设备，均应具备良好的振捣系统。

施工中严格按照生产性施工检验确定的振捣时间、工作速度等参数执行，做到混凝土不过振、漏振或欠振，达到混凝土深层振捣和表面提浆的效果，利于混凝土抹面和整平。

（2）衬砌施工中应专人检查振捣棒的工作状况，若发现衬砌后的板面上出现露石、蜂窝、麻面或横向拉沟等现象，须停机检查、修理或更换振捣棒，并对已浇筑混凝土进行处理。

初凝前的混凝土进行补振，初凝后的混凝土进行清除，并采取填补混凝土，重新振捣。

（3）渠坡衬砌的顶部出现缺料、漏振时，应及时人工补料，并采用振捣棒和平板振捣器辅助振捣。

（4）当衬砌机行走前移时混凝土表面出现带状隆起，表明振动碾压小车高度设置有误，应及时调整，并重新碾压。

（5）进入弯道施工，要调整上下轨道行进速度，保证衬砌机始终与渠道上口线保持垂直工作状态。

3.5 施工过程中停机时的操作
（1）停机同时应解除自动跟踪控制，升起机架，将衬砌机驶离工作面，清理粘附的混凝土，整修停机衬砌端面，同时对衬砌机进行保养。

（2）当衬砌机出现故障时，应立即通知拌合站停止生产，在故障排除时间内浇筑面上的混凝土尚未初凝，可继续衬砌。

停机时间超过2h，应将衬砌机驶离工作面，及时清理仓内混凝土。

故障出现后浇筑的混凝土需进行严格的质量检查，并清除分缝位置以外的浇筑物，为恢复衬砌作业作好准备。

4、渠底混凝土浇筑
渠道浇筑拟分3块进行，按照设计分缝进行分块施工，渠底的浇筑程序及方案将直接影响质量及效率。

（1）渠底砼浇筑的浇筑方法：拌合物用砼运输车运至现场后，送至渠底可采用两种方法：一是加工可移动式U型钢质滑槽，从坡顶通至渠底仓面。

自砼运输车卸料口接料后，直接将料物滑入渠底浇筑面，边向前浇筑，边移动滑槽；二是在坡顶安装可移动的砼输送泵自砼运输车接料，输送泵采用软管将料物泵送至渠底仓面。

二者比较前者经济，且效率高，料物运输通顺；后者由于砼坍落度较小，容易产生堵塞现象，优点是灵活，布料面大。

具体方案根据试验后确定。

渠底浇筑采取分块立模（后期只是填块不需立模）逐次浇筑法施工。

采取流水作业用2套设备错位向前施工。

浇筑边块时，两侧用12cm宽槽钢做侧模板，为了不破坏底部塑料薄膜，两侧宽出的卷放在侧膜外侧，采取两侧角钢或方木对顶到两侧渠底设的地龙木上，用木钢筋桩固定在地龙木。

浇筑时采用滚动式振动梁找平，并提浆碾压的方式。

振动梁在两侧槽钢模板上自动行走，边走边振动，后面人工处理表面。

两侧块凝固到一定期限后及时拆除两侧模板，并分别贴闭孔泡沫板，待到一定强度后浇筑中间块，振动梁两端在已成型的砼表面上行走并做为振动梁支撑平台，浇筑时，振动梁在上行走。

渠底分缝处理：由渠底砼浇筑中叙述知，渠底纵向缝内埋设与底板等厚的闭孔泡沫板，待渠底砼全部浇筑完成后，人工用剔铲将上部闭孔泡沫板剔除，经清理后灌双组份聚硫胶胶（灌注方法与坡面类似）
渠底横缝的施工方法同渠道坡面横缝。

5、抹面
5.1抹面机抹面施工
坡面混凝土抹面采用电动抹光机，沿衬砌坡面往返抹面。

抹面在衬砌混凝土浇筑宽度约有3～4m时开始。

第一次抹面时需安装抹盘，抹盘对衬砌混凝土面进行平整和提浆，将裸露于表面的小石子压入混凝土中。

首次抹面时，混凝土表面较软，宜自坡脚至坡肩进行，抹盘以刚好接触到混凝土表面为宜。

抹光机每次移动间距为2/3圆盘直径。

根据浇筑时间、天气状况、湿度情况，第二次抹面时间一般控制在第一次抹面15～25min后。

第二次抹面仍需使用抹盘，主要是找平。

抹面中随时用2m靠。