渠道砼衬砌台车（精选5篇）
渠道砼衬砌台车 篇1
1 概述
金平水电站位于四川省甘孜藏族自治州的康定县境内、大渡河左岸支流金汤河干流中游, 为金汤河干流梯级开发的第一级水电站, 属混合式开发。坝址位于子龙沟沟口下游2.9 km处的园岩窝, 至金汤河河口公路里程约50 km, 距康定县县城107 km。
金平水电站以发电为主, 兼顾生态环境用水。水库正常蓄水位为EL3 090.00, 死水位为EL3 037.00, 总库容23 800 000 m3, 调节库容20 300 000 m3, 具有季调节能力。电站装机2台, 总装机容量100 MW。
枢纽建筑物主要由碾压沥青混凝土芯墙堆石坝、左岸竖井溢洪道、右岸放空及生态输水建筑物、右岸引水建筑物及右岸地下厂房等组成。首部枢纽由沥青混凝土芯墙堆石坝、右岸取水口及左岸竖井溢洪道等建筑物组成。左岸竖井溢洪道的底部洞室兼作工程截流时的导流洞。导流洞进口段桩号:导0+00～导0+29, 即进口段总长29 m, 其它为溢洪道兼导流洞段, 桩号溢0+5.25～溢0+542。过流洞室全长576.25 m (含溢洪道竖井的10.5 m) , 全长全断面施行钢筋混凝土衬砌, 钢筋混凝土衬砌工程量为30 278.25 m3。
2 导流洞模板台车混凝土衬砌改用钢板拼焊阔面模板施工技术
2.1 问题的提出
金平水电站截流用临时性导流洞与永久性竖井溢洪道共用一段洞室, 所以, 洞室分成导流洞进口段和竖井溢洪道兼导流洞段, 采用城门洞型。
导流洞进口段和溢洪道兼导流洞段的截面尺寸有所不同:导流洞进口段顶拱弧线段包含的夹角为120°, 顶拱弧线曲率半径R2.31 m, 底板到顶拱净高5 m;溢洪道兼导流洞段顶拱弧线段包含的夹角为99°, 夹角差21°;顶拱弧线曲率半径R2.89 m, 曲率半径相差0.58 m;底板到顶拱净高7.5 m, 高差2.5 m。
不仅如此, 溢洪道兼导流洞段全长536.75 m, 又分成多种不同的城门洞型截面尺寸:溢0+005.250～0+110.980 m, 断面尺寸为5.0 m×8.5 m (宽×高) , 采用全断面钢筋混凝土衬砌, 衬砌厚度为1.0 m;溢0+110.980～0+175.000 m, 溢0+319.000～0+379.000 m及溢0+510.290～0+542.000 m, 断面尺寸为5.0 m×7.5 m (宽×高) , 采用全断面钢筋混凝土衬砌, 衬砌厚度为1.0 m;溢0+175.000～0+319.000 m和溢0+455.000～0+510.290 m, 断面尺寸为5.0 m×7.5 m (宽×高) , 采用全断面钢筋混凝土衬砌, 衬砌厚度为0.8 m;溢0+379.000～0+455.000 m, 断面尺寸为4.4m×7.5 m (宽×高) , 采用全断面钢筋混凝土衬砌, 衬砌厚度为1.0 m。在实施衬砌浇筑时必须考虑洞室不同截面段间的平顺圆滑过渡问题。
2.2 洞室不同截面段采用不同的立模及不同的施工组织方式
导流洞进口段桩号:导0+00～导0+29, 长度较短, 其截面尺寸与溢洪道兼导流洞段截面尺寸差异较大, 故单独采用搭设钢管脚手架加标准钢模板进行立模衬砌浇筑, 施工时刻意留出与下一截面圆滑过渡的交接尾端。溢洪道兼导流洞段, 桩号溢0+5.25～溢0+542 m, 全长536.75 m, 如上所述, 它有三种截面尺寸, 若仍然采用搭设钢管脚手架加标准钢模板进行立模衬砌浇筑不仅圬工大、进度慢, 而且混凝土外观质量难以保证。
原因之一, 标准钢模板的单块面积小, 浇出的砼表面会留下密密麻麻的缝迹。
原因之二, 不容易实现不同截面段间的圆滑平顺过渡, 或留有台阶或过渡段凹凸不平, 给混凝土外观质量造成缺陷, 出现外观质量不美观现象。
所以, 对于此段长度较长的洞室, 宜采用模板台车衬砌浇筑, 实现连续作业。同时, 绑扎钢筋、模板台车移位立模封仓、混凝土入仓浇筑振捣这三道工序还可实现流水作业施工, 提高生产效率。为了使不同截面段能够连续圆滑过渡衬砌浇筑而不漏台阶和缝迹, 须对模板台车进行革新改造, 采取将小型标准钢模板换成由整张钢板焊接拼装而成的阔面模板, 可以解决以上两个问题。
2.3 对模板台车面板的改造
(1) 退水隧洞洞身混凝土分2步施工:底板采用活动样架、人工抹面施工;边墙及顶拱采用模板台车一次浇筑成型。边墙及顶拱衬砌浇筑是在底板浇筑完成的前提下, 以底板为基准水平面铺设枕木导轨, 装设模板台车进行流水作业来完成衬砌浇筑。模板台车在洞外预拼装, 洞内组装。
(2) 模板台车面板采用凑合节拼装, 以适应水平段、平面转弯段、调整段的需要, 模板台车结构示意见图1。
(3) 模板台车阔面模板制作:首先按照模板台车外形尺寸采用型钢 (如10号槽钢) 制作钢骨架、侧模、顶拱模肋骨, 在钢骨架底面沿台车方向用20号槽钢焊装加力横梁。加力横梁数量及布置位置视底面受力情况及顶模油缸、侧模油缸焊装位置而定, 油缸顶推轻松、收放自如、载荷均布。骨架上面铺装拼焊整块钢板形成阔面模板, 阔面模板的面板材料采用厚度=4 mm的Q235普钢钢板拼焊, 并按要求设置凑合节 (顶拱模与两侧模间为铰接, 且可以铰为轴心转动一定角度, 便于立模、拆模) 。在面板骨架加力横梁与模板台车行走钢桁架加力横梁之间焊装顶模油缸及侧模油缸, 油缸活塞行程须满足衬砌厚度及不同截面调整要求。金平电站导流洞洞室模板台车设计长度为12 m。
2.4 模板台车运行要点
注意检查台车两端封堵密实度, 确保端模能承受浇筑振捣应力, 并注意混凝土入仓顺序, 掌握外表面附着式平板振捣器振捣时间参数, 尤其是顶拱处的浇筑, 既要振捣密实不留空隙、不缺料、不露筋, 又要控制好振捣时间不使骨料离析 (插入式振捣器仓内配合振捣) 。
(1) 水平直线段立模。模板台车衬砌直线运行, 较容易控制衬砌质量。移动仓位、端模封堵、浇筑等速度均较快, 浇筑质量易把握。
(2) 平面转弯段立模。洞室转弯曲率半径较大, 一般既是控制油缸活塞顶推行程大小, 在侧墙模板的弹性变形范围内, 使侧墙模板自然弯曲成一弧线来实现平面转弯段立模。平面转弯段立模难点:控制活塞行程, 明确活塞杆受力状态 (受拉力或是受压力) , 确保侧墙模板弹性变形弧线的曲率半径与洞室转弯曲率半径重合。
(3) 调整段立模。调整段立模既是指两不同截面洞室段间的渐变段立模。同上, 渐变段的立模亦是利用均匀分布在顶模和侧模加力横梁上的油缸的拉力和推力来实现前后两城门洞截面尺寸的微小差异, 从而实现两不同截面洞室段间平顺圆滑过渡。渐变段立模难点:控制好台车前后两城门洞的截面尺寸, 注意中间油缸受力均匀, 确保平顺过渡, 端模封堵时注重工艺, 防止浇筑时漏浆, 防止产生错台、麻面、漏筋等缺陷。
2.5 衬砌外观质量特点
由于阔面模板长度、面积较大, 容易实现弧线微调, 对于洞室的转弯段、不同截面洞室段的渐变段可实现圆滑过渡, 实现阔面模板流水作业连续浇筑, 功效高, 经济效益好, 洞室衬砌外表面整体性强, 光滑、平顺、自然, 且不易产生外观质量缺陷。避免了采用标准钢模板拼装模板浇筑时, 因每块模板面积小, 混凝土表面出现密集缝迹而影响外观质量。
3 结语
洞室模板台车砼衬砌改用阔面模板施工技术, 使得洞室内表面混凝土外观质量大为改观, 过渡仓位之间自然光滑平顺, 无缝迹, 整体性强, 成为了混凝土外观质量的一大亮点。同时, 钢板拼装阔面模板, 接缝平整强度高, 坚固耐用, 使用周期较长, 可进行流水作业, 与小块钢模板相比, 具有更好的经济效益, 可大范围推广应用。
摘要：介绍金平水电站导流洞模板台车混凝土衬砌改用钢板拼焊阔面模板技术的施工过程、技术要点, 以及该技术对洞室混凝土内表面外观质量所产生的预期效果。
关键词：混凝土衬砌,阔面模板,外观质量
浅析渠道砼衬砌抗冻胀措施 篇2
渠道的防渗衬砌是起到防渗、降低水量损耗、保护岸坡稳定、提高用水效益的作用, 是有效的节水工程措施。但是, 在我国一些季节性冻土地区, 各种防渗衬砌渠道, 尤其是刚性衬砌渠道, 由于冻胀破坏产生的渠道变形、开裂和滑塌现象, 严重影响了工程的正常运行和效益的充分发挥, 大大降低了渠道的使用寿命。因此, 从渠道的冻胀原因入手, 寻求合理的抗冻胀措施, 对提高渠道使用寿命有着十分重要的意义。
1 造成渠道砼衬砌冻胀破坏的原因
渠道冻胀破坏是由于渠基土受冻体积膨胀顶托衬砌板, 从而使衬砌板也承受不均匀冻胀变形的作用, 当衬砌体内弯曲应力或剪应力超过一定范围时, 便产生衬砌体的冻胀、裂缝鼓起、错位等形式的破坏。根据施工现场看, 造成渠基土受冻引发衬砌不均匀冻胀破坏的原因主要有以下几点。
1.1 土质
在一定负气温条件下, 当土质中的水发生水分迁移和分凝冰层时会导致土质冻结, 进而造成砼衬砌冻胀破坏。而不同的土质冻结过程中, 土质的水分迁移量不同, 即土的冻胀敏感性不同。根据资料说明, 土的冻胀敏感性决定于土颗粒的分散性、矿物成分等。一般随着颗粒粒径减少和分散性增大, 其冻胀性也增大。粒径<0.01mm~0.05mm时就会发生冻胀, 粒径为0.05mm~0.002mm时, 具有最大的冻胀性, 当粒径<0.002mm时, 冻胀性相应减弱。在自然条件下, 不同土壤的冻胀量顺序如下:粉质粘土>壤土>砂壤土>重粘土>砂土>砂砾。
1.2 含水率
从材料来说, 渠道衬砌的材料具有一定的孔隙, 其内部所含有一定的水分, 在低温下结成冰, 体积会发生膨胀, 当这种作用引起的应力超过材料强度时, 就会使衬砌体表面产生一定数量的小裂缝。再经过数次的周期性冻融循环, 衬砌裂缝的扩展增强了渗漏, 加快了基土的冻胀及衬砌的冻胀破坏。因此, 渠基土的含水率是渠道砼衬砌冻害的决定性因素。渠基土含水率大, 冻胀量就大;含水率小, 冻胀量就小。同时, 地下水位的埋深也对渠道的冻胀有重要的影响。有些渠道沿线的地下水位很高, 在土壤冻结过程中, 地下水将通过毛细管作用不断移向冻锋面, 造成强烈冻胀。根据试验, 冻土层距地下水位愈近, 冻胀强度愈大。
1.3 温度
介质温度愈低, 土中水分相变成冰愈多, 冻胀愈强。低温时渠道输水使大量水分渗入土体, 使砌体下土体水分增大。冷空气的侵袭, 使土体水分迁移引起分凝冰层产生, 导致土体冻胀和融弱层的出现及冷锋面的变化, 破坏土体原结构。长期的低温, 使土体表层与深层冷暖面温差越来越大, 冻结缘不断将未冻区域水分迁移到冰凝层, 使冻结缘越来越厚, 在地下水位较高地域更严重。
1.4 防渗材料和结构形式
渠道主要采用的防渗材料为混凝土等刚性材料, 因不能适应不均匀的冻胀变形易冻胀破坏;土料类防渗材料因耐冻性能差易冻坏。同时防渗层多为薄板形式, 重量轻, 对冻胀敏减。加之以往多采用梯形防渗渠道断面形式, 造成了渠基冻胀变形的不均匀性, 故冻害较严重。
2 渠道衬砌的抗冻胀防护措施
2.1 沙砾垫层置换基土
沙砾垫层置换基土技术是指用风积砂、砂砾石等弱冻胀性土, 置换渠基原有土壤, 降低冻胀量的方法。其换填厚度根据土壤类别、地下水位埋深确定, 可按下式计算:
式中:Zn为换基厚度, m;
ε为换填比, 见表4;
δ0为防渗层厚度, m;
Zd为换基部位的设计冻深, m。
在工程中, 为了避免粗砂换填设反滤层不经济、难施工和水流挟带泥沙易进入换填层影响质量的缺陷, 可采取纤维砂袋换填的新方法。砂袋可起到隔离、排水和反滤3种作用, 施工中易于搬运铺设, 对外力的破坏有一定的适应能力, 导水性弱, 可较好地阻止冻结期基土中水分向换填层中转移, 整体性强, 能增强边坡的稳定性。
2.2 提高填方渠道质量
施工过程中, 按照土石坝碾压施工要求, 用压实或强夯分层碾压, 提高基土密实度。要求干密度达到1 650kg/m3, 使强冻胀土变成无冻胀土壤, 从而达到防治冻胀的目的保证填筑标准。由于提高了填方的密实度, 减少了土壤的空隙, 提高了不透水性, 减少了渗漏和基土的含水量, 有助于防止基土冻胀。
2.3 控制渠基土含水率
一是采用排水法。在渠床冻层下设置纵、横向暗管排水系统 (排水管可采用带级配的反滤砂石料也可用波纹塑料管或土工织物等新材料) 降低地下水位和基土含水量, 把渠床冻结层中的重力水或渠道旁渗水排出渠外。当深层地下水埋深大于工程设计冻深时, 可在渠底每隔10m~20m设一盲井, 使冻结层有排水路时, 同时可在工程设计冻深底部设置纵、横向暗排水系统, 把冻结层水或渠道旁渗水排出渠外;二是在渠道防渗层的顶部设置水平封顶层。为了延长渗径和防止外界水渗入渠基, 在防渗层的顶部应设置水平封顶板。封顶板的宽度一般为15cm~30cm。当防渗层下有砂石换填层时, 封顶板的宽度应大于二者宽度之和的10cm。当防渗层高度小于渠深时, 应将封顶板嵌入渠堤。封顶板的材料一般与防渗层材料, 或膜料防渗时保护层的材料相同;三是处理好工作缝和伸缩缝, 防止渠水渗入渠基。混凝土等刚性材料衬砌必须设置伸缩缝, 以适应温度影响和沉陷影响;四是修建填方渠道或暗渠;五是采用滤透式刚柔耦合结构衬护。滤透式刚柔耦合衬护结构主要由渠侧空心衬护构件、渠底衬护构件、空心部位充填材料和渠床保护滤料组成, 渠侧空心衬护构件有矩形、三角形、Y形和拱形四种基本形式, 内空充填材料宜用块石或卵石, 下设砂砾石混合料垫层。实践表明, 这种新型的衬护结构集输水、排水、固坡导渗和护渠等功能于一体, 从根本上解决了高地下水位条件下渠道滑塌和冻胀破坏等诸多工程难题, 技术可靠, 经济合理。
2.4 优化防渗层材料和结构
一是为适应冻胀变形, 采用沥青混凝土衬砌或采用沥青玻璃纤维布油毡、塑料薄膜与混凝土预制板两种材料复合衬砌结构形式。二是刚性防渗层的渠底采用弧形。它的结构计算简图是一个两端弹性支座的无铰 (反) 拱。当受到渠底基土冻胀力的作用时, 在弧形渠底段的刚性防渗层内部受的是压应力, 不易开裂。三是采用新型断面结构形式。U形渠道近年来发展很快, 它具有输水条件好, 占地少, 挟沙能力强等优点, 而且在冻胀变形中为整体变位, 变形均匀, 产生裂缝较少, 适应于中小型的渠道。
2.5 采取保温措施
在混凝土衬砌渠道上铺设聚苯乙烯保温板, 平均每厘米厚保温板可提高基土温度1.3℃~1.8℃, 阳坡为0.7℃左右。平均每厘米厚保温板可减少东西走向渠道阴坡为6.8cm~11.3cm, 阳坡为5.0cm~11.7cm;南北走向渠道阴坡9.5cm~10.4cm, 阳坡为6.9cm~9.5cm的冻深值, 并随保温板厚度的增加冻深呈线性规律减小。在不同渠道走向阴、阳坡保温板厚度上, 东西走向渠道阴坡上部铺设4cm~5cm, 下部铺设8cm~l0cm厚保温板, 阳坡上部铺设3cm、下部铺设5cm厚保温板, 南北走向渠道阴坡上下部铺设5cm~8cm、阳坡上下部铺设3cm~5cm保温板。可基本或完全消除冻胀量, 减小产生冻胀破坏。
3 结论
渠道砼衬砌体的冻胀破坏成因是多方面的, 但在施工过程中采取有效措施是可以预防的。置换基土、提高填方渠道质量、控制渠基土含水率、优化防渗层材料和结构及采取保温措施是防止砼衬砌冻胀破坏和运行过程中裂缝的重要措施。
参考文献
[1]王志强.渠道衬砌混凝土裂缝原因及处理[J].河北水利, 2008 (9) .
浅谈U型渠道砼衬砌施工 篇3
1 旧砼体拆除
该工程中旧砼体拆除采用人工拆除法和机械拆除法两种。人工拆除利用洋镐挖,人工用铁锨堆放到一起,局部用撬杠撬,大锤砸拆除。拆除后弃渣根据现场情况,人工装上车,用架子车或拖拉机运输到指定位置;机械拆除利用小型链板挖掘机全断面开挖拆除,装车用三轮车拉走。施工中按要求全部拆除干净,并清理残留碎块,散落在渠岸上的碎块,清除干净,原基面淤泥、杂土及杂草的清挖运输,不影响下道工序的施工。
2 土方工程
2.1 U型渠道施工放样
土方工程施工前,应先根据设计图纸及技术交底的有关资料,对渠道中线、长度及水准高程进行复测,用经纬仪复核渠道的中心控制线,效核渠线的方向。用钢尺复核渠道的长度。 根据现场情况确定渠道中线位置,每20m增加一个中心桩。弯道处3~5m设一个中心桩。用钢尺量距。其次,按要求控制高程,闭合精度要求控制在20mm。每100m设一个高程控制点,作为渠道开挖高程控制。
2.2 U型渠道土方回填
渠道回填应满足以下技术要求:1)清除渠床内杂草、拆除遗留砼板和石头、表面虚土、腐殖质等。2)回填土的购买地选用有利于工程全线的施工,就近取土。填筑的土料符合设计及规范要求。控制土料的含水量,使其达到或接近最优含水量。铺土厚度为20~25cm,填土面应均衡上升。3)夯填时用蛙夯和立夯夯实,条件允许地方用2T小型压路机压实。4)填土采用人工铺设回填,夯实采用分层夯实的方法,每层铺土厚度控制在20或30cm以内,分层夯实不得少于4遍,夯实时交错、搭接、连环套压式前进倒退压,杜绝漏夯、虚土层、橡皮土等现象发生,夯实后的干容重不小于1.6t/m3。5)填方时每铺一层,立即夯压一层,因故或雨前中途停工或收工前,将所有铺填的松土全部压实,复工时须清理素土并经检验合格后方可填土,并记录备查。6)填筑新土前,压实结合层面洒水湿润刨毛1~2cm深,保证上、下层结合良好。特别注意新土与表土,施工分段接缝处的结合质量,现场情况采用阶梯式或插间式处理,结合面要刨毛,湿润,上下层结合面位置错开。7)回填中出现“橡皮泥”层间光面、中空、松土层或剪力破坏等现象时,视具体情况认真处理,并经检验合格后方可铺填新土。填筑面运料线路上的散落松土,杂物以及车辆行驶,人工践踏形成的干硬光面,在铺土前清除或彻底处理。
2.3 U型渠道土方开挖
回填完成后,应进行回填渠段土壤干容重检测,合格方可进行土方开挖。土方开挖时,对大体积土方开挖采用小型挖掘机开挖,小体积土方开挖采用人工开挖。开挖时应先开挖主渠道,预留10cm保护土层,后开挖U型渠道。开挖主渠道土方要根据现场实际情况堆放,不能影响后续施工。大土方开挖完成后,开始人工开挖和修土模。开挖U型断面时,每5~10m放一标准断面(用ϕ12圆钢筋加工的U型土模模具),后拉起线绳做为土模控制线。人工削土模,对两个断面之间的渠道进行多次整修,就形成U型渠道断面。如果削坡过量时不能用浮土回填,应采用与现浇同标号的砼填充或者用新土回填夯实后重新修模。
3 U型渠道砼工程
根据工程实际情况,为提高施工效率,保证施工质量,采用U型渠道衬砌机进行渠道砼一次性浇注。根据渠道断面的大小选用不同型号的衬砌机,衬砌机分为卷扬机牵引型和柴油机自行式。
3.1 拌和砼材料
1)拌和用水用当地人饮水。或符合《混凝土拌合用水标准》也可使用。
2)水泥用当地社会水泥厂生产的社会牌水泥,满足强度要求即可。依据工程实际情况和水泥用量情况,本工程不需要大量库存水泥,随用随拉就可以满足实际施工需要。
3)现浇砼所用的砂采用渭河中砂,砂要求选用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净,无腐植质。
4)现浇砼所用的石子采用渭河1-3卵石。其和易性好也可保证浇注质量,施工方便。石子表面应洁净,如有裹粉、裹泥或被污染等应清除。
3.2 砼配合比
工程中采用的所有砼配合比必须经实验室试验,出具正式砼施工配合比试验单,并且要经过监理部门签发。不擅自更改,入机拌和量不超过拌和机规定容量的10%。
3.3 砼的拌和和运输
3.3.1 砼的拌和
砼拌和在料场集中拌和,采用体积比,用架子车控制上料。称量的偏差不超过规范规定的要求,施工点设立拌和站,拌和机械用350自动上料搅拌机,安排具有专业操作经验的专职人员操作,专职人员司磅,砼坍落度,水灰比拌和时间,砂子含水率,出机口温度均符合规定频率,要不定期取样抽检,每班抽检不少于一次,混凝土试块每单元取一组。
3.3.2 砼的运输
拌和好的砼用三轮车运输,狭小地方用架子车运输。为保证砼连续浇筑,可增加三轮车和架子车数量,当有离析现象时,在浇筑前进行二次搅拌。砼运输时间符合规范规定,因故停歇过久,砼产生初凝时,作废料处理,在任何情况下,严禁中途加水后运入仓内。
3.4 U型渠道砼的浇筑
渠道采用配套的U型衬砌机进行衬砌,该机设有U型导向滑膜,进料口,中间安装震动设备,并配备一台1t卷扬机作或者柴油机做为驱动动力,卷扬机型在渠道的前面固定安装卷扬机,用一根钢丝绳与衬砌机连接,拉动衬砌机均速前行;柴油机型自动行走,在衬砌机前50m以上距离安装地锚,用一根钢丝绳与衬砌机连接。在衬砌前如果渠床干燥起土应首先洒水湿润,以避免浇筑好的砼板因水分过度流失表面出现细裂纹。衬砌机工作时,人工配合连续向进料口装入拌和好的砼,震动设备同时工作,渠道衬砌断面一次成型。为确保衬砌质量,应保证衬砌机前进速度,根据施工现场情况确定衬砌机前进速度。同时在渠边准备好铁皮若干张,作为砼的放置物。防止渠边的其他物质掺入砼。严禁在仓内加水以保证砼质量,不合格的砼严禁入仓,已入仓的不合格砼必须清除。砼浇筑应连续进行。如因故中断且超过允许间歇时间,按施工缝处理,浇筑砼的允许间歇时间要符合规范规定。
3.5 U型渠道压光收面
衬砌机过后,要人工对已衬砌的渠道表面进行压光收面,收面工作要求做到表面平整光滑,无石子外漏,无蜂窝麻面。至少收3遍,达到密实,平整,光滑。如果局部出现少浆,蜂窝,麻面,可以拌和高标号砂浆局部裹浆,用木模撮匀后钢模压光。
3.6 养护
砼浇筑后18~24h即可养护,养护采用洒水和地膜覆盖配合使用,先在砼表面洒水,后覆盖地膜,再洒水,始终保持砼表面湿润状态,使砼充分得到养护。如果温度过高,采用草帘覆盖,随时保证草帘湿润即可。
3.7 U型渠道伸缩缝处理
U型渠道伸缩缝施工严格按设计要求施工,所有原材料在施工前交项目监理审批后实施。伸缩缝填塞时,首先将伸缩缝内及两侧砼表面清理干净,然后将胶泥条塞填至缝内,用钢制板压实,胶泥条充填要均匀,密实,外表整洁美观,表面用水泥砂浆压实封口即可。
3.8 U型渠道砼表面缺陷的处理
1)渠道面积较小且数量不多的蜂窝或露石砼表面,可用1∶2~1∶2.5的水泥砂浆抹平,在抹平砂浆之前用钢丝刷或加压水洗刷基层面。
2)较大面积的蜂窝,露石,按其全部深度凿去不密实的砼层和个别突出的骨料颗粒,然后用钢丝刷或加压水洗刷表面,再用比原砼强度等级高一级的细骨料砼填塞,并仔细捣实。
3)缺陷处理部分要加强养护,使之与周围外露砼表面融为一体,颜色接近,无明显痕迹,且无收缩缝。
4 施工注意事项
4.1 土方工程注意事项
1)机械开挖土方完成后,开始人工挖土修模。
修模工具要用圆头铁锨,先修出上口口线和底修到高程位置,后修弧脚,放置土模控制到标准断面,开始挂线粗修预留3~5cm,精修到标准断面。容易出现问题是弧脚超修和修不到位,超修砼浪费太多,修不到位衬砌机无法通过。因此要求开始施工前要对精修土模工人进行培训并且要人员固定。
2)土模模具上要配备水平尺和中线吊锤,达到控制高程和渠道轴线要求。
并且土模模具要与U型衬砌机机头配套。
4.2 砼工程注意事项
1)砼浇筑前根据现场情况选定U型衬砌机,有电地方采用卷扬机牵引式衬砌机,远离村庄地方采用柴油机自行式衬砌机。地锚要牢靠,经常检查钢丝绳。
2)砼浇筑过程要连续,渠道断面一次成型,砼拌合均匀符合配合比。衬砌机行驶过程中注意清理渠道内土方和渠岸上杂物,防止搅和到砼内,影响砼质量。收面要及时,伸缩缝要刨开加板条处理,粗凝后取出板条。
3)砼浇筑完成后,要随时压顶,以便压顶砼和主渠道砼结合紧密,所有砼完成后要及时养护,薄壁砼养护需特别注意,不能马虎,防止抗灰。
5 结束语
现浇砼衬砌渠道施工技术 篇4
现浇衬砌渠道的结构型式有很多种, 考虑到渠道沿线土质、气温、地下水位、渠道流量及便于施工等因素, 选定现浇渠道的结构型式为等厚度梯形单式断面。考虑到现浇后的渠坡稳定及便于施工, 渠道内坡取为1∶2。根据渠道设计流量及抗冻抗渗要求, 选定砼防渗层厚度为8cm, 强度标号为C15, 抗冻标号为D50, 抗渗标号为W4。为避免砼的热胀冷缩而造成的破坏, 沿渠道纵向每5m设一道伸缩缝, 沿渠道底脚设两道横向伸缩缝, 内用1cm厚的闭孔泡沫塑料填充。
二、衬砌工程施工
㈠施工准备渠道防渗工程施工前, 应进行详细的施工组织设计。充分作好料场、拌和场等施工场地的布置以及施工用电、用水、道路和机具设备的准备工作。应对试验和施工的设备进行检测和试运行, 如不符合要求, 应予更换或调整。还应作好永久性和必要的临时性排水设施, 确保衬砌渠床符合施工要求。
㈡土方工程施工衬砌渠道多为新筑填方渠道, 渠道土质比较疏松, 衬砌前结合灌溉送水有意识的加大水位对渠道进行了浸水预沉, 但仍难以达到衬砌所需的密实度要求, 必须进行夯实。
1.渠道放样。土方工程施工前, 应进行渠道施工放样。首先, 用经纬仪定出渠道的中心控制线。中心桩在直线段每50m一个, 弯道处5m一个。用钢尺量距, 误差不超过1/1000。测角时两次误差不超过30〃。其次, 按四等水准要求控制高程, 闭合精度要求控制在20。每200m留一个临时高程控制点。最后, 根据中心线和高程控制点, 放样出渠道底脚线和渠口线共四条控制线。
2.土方回填夯实。⑴夯实前首先清除渠床内的树根、淤泥、腐质土、垃圾及隐藏的暗管砖石等。⑵渠坡夯实厚度为渠底脚处向堤内侧水平距离1.5m, 至堤顶处夯实尺寸为1m, 形成一个斜梯形。⑶回填夯实采用分层开蹬夯实的方法, 每层铺土厚度≤30cm, 铺土要均匀平整。因渠道沿线土质多为砂壤土或粉细砂, 应严格控制土壤含水量在适宜范围内。若土壤比较干燥应采用洒水的方法调节土壤含水量, 若土壤含水量较大应采用排水、晾晒、换土等方法以使含水量控制在适宜范围之内。⑷夯实机械为蛙式打夯机或其它能达到相同质量要求的机械, 不得使用立柱石夯。分层夯实遍数不得少于4遍, 应杜绝漏夯、虚土层、橡皮土等不符合质量要求的现象。夯实后土样干容重不小于1.55T/m3。一次回填夯实工作面不小于100m, 渠道内侧应预留二三十厘米的削坡量。⑸渠坡修整。为避免表面干燥和施工中人为因素的践踏及雨水冲刷而造成的起尘和破坏, 渠道削坡宜在砼现浇前一天进行。削坡时应严格控制高程及表面平整度。采用人工挂线精削。如果削坡过量, 不得用浮土回填, 应采用与现浇同标号的砼填充。渠底及内边坡平整度允许偏差±0.5cm。
㈢原材料及砼配合比
1.水泥。砼渠道所用水泥应符合《水工混凝土施工规范》SDJ207-82的有关规定, 由于具有抗冻要求, 宜采用标号325或425的普通硅酸盐水泥, 考虑到不同厂家水泥的色泽不同, 最好采用同一个厂家的水泥。
2.砂。现浇砼所用的砂为中砂, 以级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然河砂为好, 由硬质岩石轧碎的人工砂也可以要求质地坚硬、颗粒洁净, 耐久性好, 且不得包含团块、盐碱、壤土、有机物和其它有害杂质。细度模数控制在2.2~3.0内, 含泥量小于3%, 含水量小于4%。
3.碎石。现浇砼所用碎石为1~4cm或1~3cm。须选用质地坚硬、清洁、级配良好的碎石。超径含量控制在15%以内, 逊径应小于10%, 针片状含量不大于10%。
4.外加剂。砼现浇渠道均有抗冻、抗渗要求, 宜加入一些外加剂来提高其抗冻和抗渗性能。PC-2型引气剂, 其主要成份为松香皂及其热聚合物, 具有引气、减水、提高砼抗渗和抗冻性能的功能, 配制时按重量比, 一般加入量为水泥重量的0.5∶10000~1∶10000;M型减水剂, 其主要成分为木质素和碳酸钙, 具有减水、增气、提高强度和防渗防冻性能, 配制时按水泥重量的0.2%~0.7%加入。
5.拌制和养护用水。拌制和养护混凝土, 应采用饮用水, 工业污水和沼泽水不得使用。
6.材料的运输和存贮。拌制砼所用材料, 在运输和存贮时, 不得被其他材料污染, 不同来源和规格的集料不能混合储存。同时, 这些材料应贮存在经过硬化的场地上。拌制砼所用水泥, 应在适当地点建立干燥、通风良好、防风雨、防潮湿的棚或库, 以保证水泥不硬化变质, 不同种类的水泥, 应分别存放, 并按进场的先后顺序先存先用。
7.砼配合比控制。现浇砼的配合比应满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求。水灰比的最大允许值为0.6, 砼的坍落度控制在1~3cm, 须采用机械拌和。低温季节或渠床面较湿润时, 坍落度宜适当减小;高温季节或渠床面较干燥时, 宜适当增大。砼设计指标为强度标号C15、抗冻F50、抗渗W4。砼施工配合比根据两年的施工经验确定为:每立方米砼需 (a) 水泥291kg (b) 砂677kg (c) 碎石1323kg (d) 水160kg。
㈣砼渠道现浇施工
1.施工准备。砼浇筑前, 必须作好准备工作。发电机、拌和机就位;小推车、翻斗车备齐;磨光机、振机器到位;各种模具准备就绪;供水系统、供电系统、机械系统试运行正常;场地、道路平整;人员到位后才能进行砼现浇施工。
2.模板工程。采用定型槽钢按设计图纸要求制成框格, 外用楔形三角铁镶入土中加以固定。模板制作和安装要具备支立牢固、板缝紧密、表面平整、线条顺直、标高一致、易支易折等特点。现浇砼模板框格安装净距沿渠道纵向的允许偏差值为±10mm, 沿宽度方向的允许偏差值为±20mm, 对角线允许偏差值为±10mm。砼折模时间以不损坏成品砼板来确定, 并对模板及时清洁、整修以便再用。
三、砼浇筑方法
渠道砼衬砌台车 篇5
至2006年底, 全县已建成5座农田中型灌区、273座200~1万亩小型灌区和若干座200亩以下小型灌区。设计灌溉面积36.48万亩, 有效灌溉面积29.21万亩, 灌区现有干、支、斗、农等固定渠道5114条, 总长3389km, 排水沟418条, 总长235km。
长期以来, 特别是农村实行了大包干责任制以来, 由于群众思想认识上的偏差, 未能正确处理好建设与管理的关系, 忽视了灌区水利工程的管理, 造成渠系水“跑、冒、滴、漏”严重。加上灌区渠道及渠系建筑物绝大多数建于上世纪六、七十年代且大部分为土沟土渠, 工程老化年久失修、破损严重、病险隐患多, 渠系建筑物不配套, 渠系水利用系数低, 工程不能正常发挥效益, 严重制约了灌溉效益的发挥和农业生产的发展。
受全球气候变暖的影响, 近年来我县极端天气频频发生, 连年遭受旱灾的袭击, 继2003年发生特大干旱, 2007年我县又一次遭遇了特大干旱, 给我县国民经济和社会发展造成了巨大损失。严重的自然灾害, 充分暴露了我县灌溉水利基础设施薄弱、抗御自然灾害能力不足等突出问题, 因此加大对农田灌溉水利基础设施的投入和建设迫在眉睫, 而灌渠水利设施的建设尤以解决灌排沟渠渗漏、提高渠系水系数为紧。
信丰属典型的赣中南中低丘陵区, 地质结构复杂, 经过多次地壳运动, 形成了各种地貌类型。现状灌区内灌排沟渠项目分散、规模小、数量多 (其中主、支渠占沟渠条数的75%, 长度占89%) 。长期以来, 田间排灌系统工程多数采用土渠、土沟方式修建, 工程质量差, 占用耕地多, 使用寿命短。随着农业生产的快速发展, 特别是近些年国家加大对农业生产基础设施建设的投入, 农田排灌系统工程逐步由土沟渠向砌石、砼、U槽、预制板等方向发展, 工程质量及使用寿命有所改善, 但仍然存在施工质量难以控制, 接口多, 易渗水, 造价偏高, 工程易损坏等问题。
我们在长期的灌渠建设过程中, 创新出一套“双面立模、钢架固定、机械振捣、三面一次成型”的砼现浇灌排沟渠施工方法。实践证明, 这一方法, 具有质量好、防渗效果明显、造价低、便于管理等特点, 解决了小型沟渠建设中长期以来困扰的技术难题。
1衬砌施工主要技术要点
1.1开挖土方, 清修基面
根据设计成果进行实地测量放样, 渠道基槽开挖中严格控制渠道基槽断面的高程、坡降、尺寸和平整度, 每隔5m~10m挖出标准断面, 在两个标准断面间拉紧直线, 撒上白灰, 按直线从上至下挖, 并用断面样板逐段检查修整直至符合设计要求。在渠道双面立模、渠底、渠墙三面一次成型的施工过程中, 为保证模板能够顺利的安装和拆卸, 预留一定的工作面, 以基槽底宽便于模板架立固定作业为宜。开挖渠道至少要比渠道设计宽度两侧各多挖10cm宽。1.2双面立模
为了确保渠 (沟) 砼断面达到设计尺寸, 保持砼表面光滑、外形美观, 必须采用双面模板进行浇筑, 称为双面立模。模板要选用洁净平整的九夹板, 厚度20mm为宜。
按照设计沟渠内、外侧高度分别拼接。如矩形沟渠断面设计尺寸为B×H (宽×高) =40×50cm, 渠壁厚12cm, 则该渠道两内侧模板的高度为50cm;两外侧模板的高度为60cm, 内外侧模板高度差为10cm, 即为渠底厚度。
把拼接好的模板刷洗干净, 然后在浇筑砼内侧涂满脱模剂或废机油、肥皂水等作为脱模剂, 确保木模板拆除时不粘模, 使脱模后的砼表面光洁美观。模板重复使用时, 均应重复清理干净和刷涂脱模剂。
1.2.1直线段模板安装
模板安装时采用钢架固定 (详见第1.2.3) , 装模前复核标高并拉线装模, 其装模长度一般控制在50m左右, 初步固定模板后再进行观测微调。具体安装步骤为:第一, 先装两边外侧模板, 外侧模板高度为设计水渠的净高加上底厚度 (渠底厚度不得少于渠墙厚度) 。第二, 再安装内侧模板时, 内侧模板高度为水渠的设计净高度。安装内模时, 用小钉子穿过钢架孔钉到模板上 (注意不要钉穿模板, 便于拆模) 。第三, 用短木支撑把相邻的内外模撑到设计渠墙厚度 (在砼进料浇捣的过程中要把它拔除) 。第四, 根据设计的渠道宽度用相应木支撑搭在钢架预设的扁铁上加固内模。第五, 用￠10mm小钢钎从钢架的钢筋插孔插入地下, 以加固钢架, 确保外侧模板不变形。
1.2.2曲线拐弯段模板安装
由于水渠在田间地头施工, 经常会因为各种地物地貌需要弧线或拐弯施工, 为了确保水渠线条的柔顺和圆滑, 在施工过程中常用1.2mm~1.6mm的铁皮代替木板。外侧铁皮高度为渠净高加渠底厚度, 内侧铁皮高度为设计渠净高, 并根据钢架钉子孔的位置冲每10cm间距冲一排小孔。铁皮安装时, 先根据实际施工地形把铁皮弯曲成相似的曲线型状, 然后安装外侧铁皮, 再安装内侧铁皮。因为铁皮比模板更薄, 所以钢架处要夹一等厚小板条才能确保厚度与模板相同。注意弯道处要适当加密钢架, 以确保铁板不变形。
在模板安装时, 要根据田块需水量和排水量预埋进水口和排水口 (进出水口应大于需水量或排水量) , 一般采用预埋PVC管, 进水口要高于田面, 出水口则要低于田块耕作层。
1.2.3钢架固定
为了使模板平整、稳定、牢固, 保证砼浇筑, 机械振捣不变形, 应采用钢架固定。钢架用普通角钢焊接制作, 小型渠道 (净高、宽在50cm以下) 的钢架采用30×30mm的角钢焊接制作;净高、宽在50cm以上的则要采用50×50mm以上的角钢焊接制作, 直立的角钢上钻有小孔, 便于用铁钉联接模板。内侧的角钢长度比外侧的角钢短, 相差长度即为渠底厚度。渠 (沟) 道平直段一般35cm~45cm距离设一道钢架, 模板接头处加一道钢架, 防止接缝处变形, 弯道视具体情况适当加密。为了适当的降低该施工工艺的成本, 提高钢架的利用率, 钢架采用双螺栓固定的可调整型焊接法, 适合多种规格尺寸的渠道。
1.3机械搅拌和振捣
小型砼渠 (沟) 道结构断面尺寸设计较为轻型, 一般砼强度不低于C20, 为了使砼浇筑均匀、密度高、质量优良, 除了严格砼材料重量配合比和水灰比外, 在施工中必须采用搅拌机拌和砼, 振动棒振捣, 并做到随拌、随运、随用。
1.3.1砼的拌制
现浇渠道砼“双面立模, 一次成型”的砼拌制时要注意塌落度, 过大会使砼产生太多气孔, 过小会产生较多的麻面, 一般选用塌落度在8cm~10cm为宜。因其工作仓面小, 原材料砂应选用符合质量标准的中、粗砂, 骨料宜选用二级配卵石或碎石, 粒径在5mm~20mm的占4 0%~5 0%, 粒径在2 0 m m~4 0 m m的占55%~60%。水泥采用普通硅酸盐水泥, 严禁不同品牌、不同标号水泥混用。水可采用Ⅲ类以上天然河水或山泉水。
1.3.2砼的浇筑
浇筑砼时用小型斗车等运输工具装载砼至现场, 以人工辅助倒入架立的模板仓内, 进仓顺序为:先铺渠底至设计厚度的三分之二厚, 再分别从渠墙两侧均匀进料。渠墙高度在40cm以内的, 一次性振捣完成。渠墙高度在40cm以上的要分层振捣, 每增加30cm高振捣一次。由于使用木质模板, 为避免爆模, 振捣时以少时多次, 振至砼面层不冒气泡, 开始泛浆即可。渠底砼高度以内侧模板底高为水平
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《科技创新导报》稿件要求及投稿说明
线, 也要进行振捣, 并采用人工收光抹平渠底砼面。 (所有振捣过程都要采用振动棒振捣) 1.4一次浇筑成型
为了增强砼渠 (沟) 道整体性、稳定性, 减少施工接缝, 防止漏水, 提高砼质量, 浇灌砼时, 通过模板制作方法 (使内侧模板底缘高程与渠 (沟) 高程齐平) , 使墙体和底板砼同步浇筑, 一次成型。浇筑砼完毕后, 及时收面, 确保砼表面密实、平整、光滑且无石子外露, 冬季砼施工气温要≥5℃。2~3天凝固即可拆模, 拆模后应用水养护, 始终保持砼表面湿润, 养护不少于14天以上。
1.5回填
施工结束后, 及时在渠道两侧进行回填土, 要防止侧向土压力破坏和面层棱角的损坏, 加强对渠道砼的保护。
1.6施工管理要点
双面立模是基础, 机械搅拌振捣是保证, 规范施工是前提, 过程监管是关键, 加强培训是保障。
2结语
“双面立模、钢架固定、机械振捣、三面一次成型”的砼现浇灌排沟渠施工方法, 具有工程质量好、占用耕地少、无渠道接口、防渗效果好、水利用率高、施工进度快、工程造价低、建后易维护、使用年限长、线型美观、便于管理等优点。适用于丘陵区灌区内小断面灌排沟渠的施工, 其他地区类似灌排沟渠也可参照实施, 值得推广。
摘要：山地丘陵区灌溉土沟、土质渠道采用“双面立模、钢架固定、机械振捣、三面一次成型”的砼现浇衬砌方法, 具有防渗效果好、使用寿命长、施工质量易于控制、外表美观等特点, 在小断面土渠、土沟防渗方面值得推广。