梯形水沟滑模施工工法

梯形水沟滑模施工工法

1.前言

新建青岛至连云港铁路位于胶东半岛南部，连接山东省胶东半岛、日照地区与江苏省连云港地区，是我国“五纵五横”综合运输大通道南北沿海运输通道的重要组成部分。线路纵跨两省三市，其中山东省境内186.626Km，江苏省境内7.888Km，建设标准为国铁Ⅰ级，双线电气化，设计速度为每小时200公里，客货并重，兼顾疏港、城际的铁路运输功能。

青连铁路洋河口至赣榆北段正线线路总长152.66km，路基长度77.95km（其中以路堑形式通过共20.4km，以路堤形式通过共57.6 km），占线路全长的51.1%，其中路基两侧排水系统80%以上设计为梯形排水沟。为了改善水沟传统施工工法功效低、整体性差的特点，经过多次探索与试验形成了梯形水沟滑模一次浇筑成型的施工工法。该方法功效高、质量好，技术先进，具有明显的社会效益和经济效益。

2.工法特点

2.1沟槽开挖采用挖机定型铲斗一次性开挖成型，开挖形成的断面非常标准、线型美观且效率较传统开挖方式有很大提升。

2.2混凝土浇筑采用滑模机对底板及边墙一次浇筑成型，整体性好，质量有保障。

2.3滑模机采用柴油机作为行走及振捣的动力，整个施工过程不需要用电，消除了安全用电的风险。

2.4 开挖过程中的弃土由渣土车直接外运，减少对周围环境的影响；施工现场不需要安装模板，较少了材料堆放；施工流水作业，人走料清，不需要单独进行场地清理，能满足环保要求。

3.适用范围

3.1现有铁路的平面曲线半径均适用；

3.2纵向坡度小于30°；

3.3原地面地质条件为土质或强风化岩，易于开挖；对于岩石地段，开槽完成后滑模机同样适用；

3.4段落连续长度宜大于100米，方便水沟的连续作业。

4.工艺原理

开挖采用定型挖斗，可根据设计尺寸进行调整。开挖过程一次成型，施工前通过测量放线确定平面位置，开挖过程通过精确测量确保纵坡及标高。

滑模机的浇筑过程为整个工法的核心部分，当混凝土通过机械进料斗进入推进器后，启动液压泵站、油缸作伸缩运动，由推进器将混凝土推进到渠道成型模外壁所形成的梯形空腔内，渠槽压顶也同时挤压成形，利用液压油缸的推力作用和附着式振动器对混凝土的连续振动，有效增强了梯形渠内混凝土的密实度。利用液压油缸推料产生挤压的反作用力自行行走，渠槽两侧安放轨道，利用机械主体前边两侧导向滚轮进行连续作业，水沟一次性浇筑成型。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

场地平整→测量放样→沟槽开挖→混凝土浇筑→人工收光抹面→设置沉降缝→养护。

5.2操作要点

5.2.1场地平整

施工前对施工段落水沟的原地面进行平整，根据排水方向调整出纵向的排水坡度。

5.2.2测量放样

根据施工图纸，对施工段落水沟中心及边桩进行放样，为控制水沟线型直线段每隔20m

进行放样（曲线段根据曲线半径缩短间距）并及时做引桩且标出桩顶标高，根据控制桩用白灰洒出水沟开挖线。

5.2.3沟槽开挖

根据水沟沟槽尺寸定制标准定型挖斗，沟槽开挖采用挖机定型铲斗一次性开挖成型。开挖前根据测量放样所放定位桩用白灰洒出开挖线，根据所洒开挖线和挖机宽度洒出挖机作业行驶路线，作业时由专业技术人员指挥挖机沿所洒行驶路线倒退行驶作业，确保所开沟槽线型美观，并根据引桩桩顶标高借助水准仪控制挖机所开槽的顶标高（为达到设计精度要求每2米进行一次测量）。

5.2.4混凝土浇筑

混凝土集中拌制，采用专用运输车运输到施工现场，混凝土到达现场后其坍落度应控制在40-50mm。施工现场由专门操作员操作滑模机作业，滑模机工作时首先启动附着式振动器为落料做准备，用吊车将混凝土吊运到滑模机进料斗内，当混凝土通过机械进料斗进

入推进器后，启动液压泵站、油缸开始作伸缩运动，由推进器将混凝土推进到渠道成型模外壁所形成的梯形空腔内，这时成形模起作内模作用，固定成形混凝土在渠槽壁上，渠槽压顶也同时挤压成形，由于液压油缸的推力作用和振动器对混凝土的连续的振动，增强了梯形渠内混凝土的挤压强度和密实度。利用振动器的振动和液压油缸的推料，产生挤压和密实受力而自行行走的工作原理，采用渠槽两侧安放轨道，利用机械主体前边两侧导向滚轮，进行连

续的作业运动，水沟一次性浇筑成型。

5.2.5 人工收光抹面

滑模机浇筑成型后，由人工随后进行二次压光收面，收面同时将线型进行修饰，保证直线线型顺直，曲线线型圆顺。

5.2.6设置沉降缝

水沟每10m设置一道沉降缝，缝宽2cm，在水沟混凝土收完面之后由专业技术人员经尺量确定沉降缝设置位置，由人工利用专门所定制的切刀切出沉降缝。待混凝土经养护强度达到设计要求后，将沉降缝内多余混凝土凿除并用水冲洗干净，内侧10cm填塞沥青麻筋，外侧10cm采用M10水泥砂浆填塞并勾出凹缝。

5.2.7养护

混凝土浇筑并收面后6h内覆盖塑料薄膜全封闭进行养生，当气温低于5度时，不得对混凝土洒水养生；洒水次数以混凝土表面湿润为宜。

5.3劳动力组织（见表5.3）。

表5.3 劳动力组织情况表

序号单项工程所需人数备注

1 管理人员 2

2 技术人员 2

3 开挖人员 3

4 滑模机操作人员 3

5 运输、放料人员 5

6 收面人员7

合计22人

6.材料与设备

本工法无需特别说明的材料，采用的机具设备见表6。

表6 机具设备表

7.质量控制

7.1工程质量控制标准

7.1.1排水沟要求线型美观，直线线型顺直，曲线线型圆顺。

7.1.2混凝土强度符合设计要求，表面平整美观，沉降缝宽大体一致。

7.1.3截水沟应防止水流下渗和冲刷，地质不良地段和土质松软、透水性较大或裂隙较多的岩石路段，对沟底纵坡较大的土质截水沟及截水沟的出水口，均应采用加固措施，防止渗漏和冲刷沟底及沟壁。

7.1.4排水沟应纵坡顺适、沟底平整、排水畅通、无冲刷和阻水现象，沟渠边坡必须平整稳定。