南水北调工程渠道机械化衬砌施工技术.pdf

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1、施工技术广东建材2011年第2期南水北调工程渠道机械化衬砌施工技术刘晓辉杜春秋(中国水利水电第八工程局)摘要：通过对南水北调中线r程河北省唐县段渠道机械化衬砌施工工艺、施工方法和主要施工设备的介绍，以及对施工中出现的一些常见问题的各种控制、处理措施的总结，从而为类似工程施工起到借签作用。关键词：南水北调；衬砌机；施工工艺：施上方法；复合土工膜；质量控制1工程概况由我局先期承建的南水北调中线京石段应急供水工程位于河北省唐县境内，渠道的设计流量135m3／s，加大流量160mVs，渠道均为十渠，渠道采用

2、梯形过水断面，该段设计纵坡1／25000。过水边坡系数2．5，设计底宽21．5m，过水部位渠深6．0m，渠内设计水深4．5m，坡面斜长17．5m。。渠道过水断面采用现浇混凝土衬砌，衬砌厚度渠底8cm，边坡lOcm。对强渗漏段采用复合土工膜加强防渗，防渗层F面铺设砂砾料防冻胀。渠基设置纵横向管网集水，汇入集水井，通过排水泵站排入堤外。一级马道以上渠坡采用六角窄心混凝土框格内植草护坡。两侧填筑防洪堤，堤外坡脚外设8m宽林带和截、导流沟。2施工工艺流程渠道修坡及清底一渠道排水设施施工一反滤料的铺设一复合十

3、工膜铺设一渠坡混凝土衬砌一渠底混凝土浇筑一伸缩缝施工。《施工工艺流程图》见图1。3施工方法一50一图1施工工艺流程图3．1衬砌基面修整摹面修整分两步，第‘步使用挖掘机粗削坡，第二步采用人工精修坡。削坡前将挖机进行改造，把挖机斗齿更换为特制的斗刀，可以使削出的面平整；挖掘机削坡自上至下进行，将开挖时机械预留的保护层削至5cm左右，不能将原土破坏，削挖的土方由自卸汽车运出。然后进行人工精修坡，测量人员密切配合，一般采用加密网格挂线法进行，随时检查超欠挖进行修补，将平整度控制在±5mm，使用2m靠尺进行检

4、查；削下的十方人工堆放在渠底，待渠底精找平时一并运出，精修坡比粗修坡滞后30m左右。渠底整平也分次进行，第一次在清运削坡土时，保留5～lOcm保护层，待需要衬砌渠底时，人工削刮渠底，用小型设备将七方运走。3．2渠道排水设施施工渠道排水工程包括渠基排水暗管开挖、无砂混凝土管铺设，连接井砌筑等。渠坡埋设D200无砂混凝土管，渠底埋设D400无砂混凝土管，渠坡纵横向无砂混凝土管采用PVC三通(DN200)连接，连接处用土工布包裹。无砂管混凝土强度等级为ClO，骨料粒径5～lOmm，孔隙率至15％，管壁渗透

5、系数妻400m／d。按设计尺寸开挖坡面及渠底边坡处盲沟，开挖好的盲沟经检查合格后，在盲沟内铺垫20cm厚砂砾料，然后铺七工布，把无砂混凝十管逐根放入靠紧，接口方式为平接口方式，要求管口对齐，用土工布把无砂混凝土管包括起来，士工布平行于管轴线方向搭接长度为25cm，垂直于管轴线方向搭接长度为40cm，并每隔30cm用20#铁丝扎紧，然后进行砂砾料回填并分层压实。3．3复合土工膜的铺设广东建材2011年第2期施工技术3．3．1基面要求铺设前应清除基丽一切可能损伤符合土工膜的带棱硬物，填平凹坑，按要求修好

6、坡面；复合土工膜施工应在渠基、砂砾料垫层工程验收合格后进行。3．3．2复合土工膜拼接为便于接缝，复合土T膜两侧预留lOam宽光膜面(10cm宽一布一膜，两侧膜面相反)，垂直于水流方向铺设，接缝宽度lOcm，一卜游边压下游边，土-丁膜采用热熔焊法拼接：复合土工膜的焊缝搭接面不能有污垢、积水、砂土等影响焊接质量的杂质，否则易出现虚焊、漏焊和超量焊现象；采用双焊缝搭焊，双焊缝宽度宜为2×lOmm，焊缝处PE十工膜应熔结为一个整体。焊接工艺及控制参数根据试验结论实施，先用手提缝纫机机将最F层的十工布缝合，再

7、用热楔焊焊机对夹膜进行焊接，焊机温度控制在300～350℃范围内，行走速度控制在0．8～lm／min之间，温度过高会导致土工膜被烫伤，温度过低土工膜不能结合，导致焊缝不合格；焊机行走速度过快或过慢也会导致土T膜焊接不合格。夹膜焊缝采用充气法检测，合格后将}：层土工布用手提缝纫机缝合。3．4衬砌机选型南水北调工程线路长、工程量大、工期紧、质量要求高。传统的滑模施工工艺首先小能满足该T程的进度要求，且平整度不易控制；为解决这些问题并满足机械化施工的需求，渠坡混凝土衬砌采用了衬砌机、切缝采用了电动切缝机，

8、较好地解决了这些问题。衬砌机选配原则：“机械性能可靠，工作稳定高效，操作简便适用”，具体根据渠道的坡长、坡度、垫层型式、施工部位等选配。目前衬砌机大规模生产的厂家有山东、河南两家，我局选用的是河南生产的PMCQ650型多功能衬砌机，其主要技术参数如表1：适应坡比1：2l：2．5l：3每次布料宽度o．6m适应长度10～30m主皮带速度1．Om／s产量lO～30m3／h摊铺厚度lO～35cm主机运行速度OhlOre／分整机功率32．4kw(小含照明)摊铺小车速度2～30m