南水北调中线工程郑州段渠道混凝土机械衬砌施工浅析

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1、南水北调中线工程郑州段渠道混凝土机械衬砌施工浅析摘要：南水北调中线工程施工中，渠道混凝土衬砌是最基础、最重要的工作,其技术难度大、工序多、施工条件复杂，所以衬砌的质量及进度在很大程度上决定着工程质量及进度。随着施工机械技术的发展，衬砌机械化施工工艺发展趋势已成熟。本文结合实例工程概括，对渠道衬砌混凝土施工和混凝土原材料配合比设计展开分析，以供参考。关键词：南水北调；渠道混凝土衬砌施工及原材料配合比；注意事项。中图分类号：TV331文献标识码：A一、实例工程概况南水北调工程是我国一项重要的便民利国工程，共分为三条输水线路，即东线、中线和西线。南水北调中线总干

2、渠郑州段境内共设置7座分水门（19号～24号和24-1号口门），分别向新郑市、航空港区、中牟县、郑州市区、荥阳市和上街区供水，年分配水量5.4亿立方米，受水水厂10座，惠及市民800多万人。尤其是我单位负责施工的郑州2―3标段工程主要为城区段，渠道穿越工程多、设计变更多，施工条件复杂、技术难度较大。其中南水北调中线干线工程渠道衬砌混凝土强度等级为C20，抗冻等级11F150，抗渗等级W6，具有较高的耐久性要求。郑州段衬砌混凝土的设计厚度为:渠坡为10cm，渠底为8cm，一级边坡坡比为1∶3。混凝土厚度非常薄，这就要求混凝土要具有极好的施工性能和良好的抗裂性

3、能。渠道内一级边坡坡比为1∶3.渠坡长27米，这就要求混凝土的坍落度较小而和易性较高，所以混凝土原材料的施工配合比至关重要。郑州段渠道衬砌混凝土施工为机械化大面积施工，且战线非常长，工期跨度大，这就要求混凝土要具有良好的稳定性。从对渠道混凝土的成型及后续的养护等实际施工经历可以看出，渠道混凝土机械化衬砌这种施工技术，以其施工厚度薄、施工面积大等显著优势，被广泛的应用在渠道混凝土施工中。渠道衬砌施工选择合理的工艺是确保衬砌质量和提高衬砌速度的重中之重，实践证明机械化衬砌具有连续作业、总成本低、平整度高、振捣密实好、施工速度快等优点。二、原料配合比设计（一）确

4、定混凝土试配强度依据《水工混凝土施工技术规范》DL/T5144―2001规定，混凝土配制强度按下式计算:式中。为混凝土的配制强度(MPa);为混凝土设计龄期的强度标准值(MPa);t为概率度系数，根据保证率P选定;为混凝土强度标准差(MPa)。11依据《水工混凝土施工技术规范》DL/T5144-2001规定，当设计龄期为28d时，混凝土抗压强度保证率P为95%，因此在混凝土配制强度确定时，取概率度系数t=1.6450混凝土配制强度如下:混凝土强度等级C20;抗冻等级F150;抗渗等级W6;骨料级配为一级配;配制强度为26.6MPa。（二）水胶比确定水胶比可

5、以通过计算确定，也可以通过试验和经验来确定，但考虑到混凝土较高的抗冻性，混凝土的含气量较高，根据实际经验选定基准水胶比为0.47，同时再选2个验证配合比，其水胶比在基准的基础上分别增加或减少0.05。1、粉煤灰掺量选择根据《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》DL/T5055―2007中第6.04条规定，综合考虑，衬砌混凝土粉煤灰掺量为20%。2、用水量确定。根据碎石的最大粒径，水泥的标准稠度用水量、减水剂的减水率及掺量等因素确定混凝土的用水量。混凝土坍落度为50～70mm，经过试拌初步选定混凝土用水量。混凝土的单位用水量为145kg/m3，坍落度为60mm，和

6、易性好。3、砂率选择根据DL/T5330―2005进行最优砂率选择，C20W6F150渠道衬砌混凝土选择固定水胶比0.47，固定用水量145kg;测得的坍落度最佳、和易性最好的砂率为1138%，即为最优砂率。4、外加剂及聚丙烯纤维掺量减水剂按厂家推荐掺量0.7×10－3%使用，引气剂按厂家推荐的0.007%使用，聚丙烯纤维掺量按照厂家推荐的掺量为0.9kg/m3。5、砂石用量用绝对体积法进行确定。6、配合比试配、确定按上述选定的各种参数，根据DL/T5330―2005中的方法，混凝土各组分材料采用绝对体积法计算:式中:mc0，mw0，ms0，mg0分别为混

7、凝土中水泥、水、砂及石子用量(kg・m3);ρc，ρw分别为水泥、水的密度(kg/m3);ρs，ρG分别为砂、石子饱和面干密度(kg/m3);α为混凝土拌合物中含气量的百分数。三、渠道衬砌混凝土施工（一）机械选型11渠坡混凝土衬砌采用“多功能振动碾压式衬砌机”，该设备为滑模成型衬砌设备，主要包括：布料系统、摊铺模板、振动压实系统。该设备为轨道自行式，渠坡的角度靠轨道来调节。混凝土的摊铺整平由布料系统完成，压实采用衬砌机的振动压实机进行，压光由衬砌抹面机完成，人工在压光抹面机后面的架子上完成镜面收光作业，养护作业在人工养护台车上完成。主要技术指标：摊铺速度：

8、8m2/min；最大摊铺厚度：300mm。（二）削坡先采用机械粗削