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[摘 要]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。渠道现浇衬砌以其防渗效果好、使用寿命长、施工质量便于控制、外表美观等特点,在渠道防渗方面深受青睐。文章从结构型式、土方开挖、土方回填、混凝土原材料及配合比、现浇混凝土施工工艺等方面介绍现浇混凝土衬砌渠道施工技术。
[关键词]水利工程 衬砌 渠道 施工
中图分类号:TV544 文献标识码:T 文章编号:1009―914X(2013)22―0473―01
一、衬砌渠道的结构型式
现浇衬砌渠道的结构型式有很多种,根据渠道沿线土质、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,选定混凝土防渗层厚度为8cm,强度标号为C15,抗冻标号为D50,抗渗标号为W4。为避免混凝土的热胀冷缩而造成的破坏,沿渠道纵向每5m设1道伸缩缝,沿渠道底脚设两道横向伸缩缝,内用2cm厚的闭孔泡沫塑料填充。
二、衬砌工程施工
(一)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。充分做好“三通一平”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。还应做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。
(二)土方工程施工
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。用钢尺量矩,误差≤1/1000。测角时2 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姨L。每200m留1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4条控制线。
2.土方回填夯实: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;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;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;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≥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≥1.55T/m3。一次回填夯实工作面≥100m,渠道内侧应预留20~30cm 的削坡量;渠坡修整。
(三)原材料及混凝土配合比
1.水泥:混凝土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:现浇混凝土所用的砂为中砂,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<3%,含水量<4%。
3.碎石:现浇混凝土所用碎石为1~2cm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<10%,针片状含量≤10%。
4.外加剂:混凝土现浇渠道均有抗冻、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、提高混凝土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0.5~1/ 万;M型减水剂,其主要成份为木质素和碳酸钙,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:拌制混凝土所用材料,在运输和存贮时,不得被其它材料污染,不同来源和规范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。拌制混凝土所用水泥,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.混凝土配合比控制:现浇混凝土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,混凝土的坍落度控制在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。混凝土设计指标为:强度标号C15、抗冻F50、抗渗W4。混凝土施工配合比根据施工经验确定为:1m3 混凝土需:水泥291kg;砂677kg;碎石1323kg;水160kg。
(四)混凝土渠道现浇施工
1.施工准备:混凝土浇筑前,必须做好准备工作。发电机、拌和机就位;小推车、翻斗车备齐;磨光机、振动器到位;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混凝土现浇施工。
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。现浇混凝土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±10mm。混凝土拆模时间以不损坏成品混凝土板来确定,并对模板及时清洁、整修以便再用。
3.混凝土浇筑方法:混凝土浇筑应先坡后底,最后浇筑压沿。渠坡浇筑采用分块跳仓法施工,渠底和压沿浇筑可按一定的方向连续进行。同一块混凝土板浇筑不宜间歇,如因机械故障等原因间歇,时间不宜超过60~90min。
参考文献
[1] 陈浩. 浅谈现浇混凝土衬砌渠道施工技术[J]. 山西建筑. 2009(16)
[2] 殷庚成,施继祥. 渠道现浇混凝土防渗衬砌施工技术[J]. 黑龙江水利科技. 2006(05)
[3] 王龍. 现浇砼衬砌渠道施工技术[J]. 中国新技术新产品. 2011(14)
[关键词]水利工程 衬砌 渠道 施工
中图分类号:TV544 文献标识码:T 文章编号:1009―914X(2013)22―0473―01
一、衬砌渠道的结构型式
现浇衬砌渠道的结构型式有很多种,根据渠道沿线土质、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,选定混凝土防渗层厚度为8cm,强度标号为C15,抗冻标号为D50,抗渗标号为W4。为避免混凝土的热胀冷缩而造成的破坏,沿渠道纵向每5m设1道伸缩缝,沿渠道底脚设两道横向伸缩缝,内用2cm厚的闭孔泡沫塑料填充。
二、衬砌工程施工
(一)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。充分做好“三通一平”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。还应做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。
(二)土方工程施工
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。用钢尺量矩,误差≤1/1000。测角时2 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姨L。每200m留1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4条控制线。
2.土方回填夯实: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;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;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;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≥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≥1.55T/m3。一次回填夯实工作面≥100m,渠道内侧应预留20~30cm 的削坡量;渠坡修整。
(三)原材料及混凝土配合比
1.水泥:混凝土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:现浇混凝土所用的砂为中砂,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<3%,含水量<4%。
3.碎石:现浇混凝土所用碎石为1~2cm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<10%,针片状含量≤10%。
4.外加剂:混凝土现浇渠道均有抗冻、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、提高混凝土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0.5~1/ 万;M型减水剂,其主要成份为木质素和碳酸钙,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:拌制混凝土所用材料,在运输和存贮时,不得被其它材料污染,不同来源和规范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。拌制混凝土所用水泥,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.混凝土配合比控制:现浇混凝土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,混凝土的坍落度控制在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。混凝土设计指标为:强度标号C15、抗冻F50、抗渗W4。混凝土施工配合比根据施工经验确定为:1m3 混凝土需:水泥291kg;砂677kg;碎石1323kg;水160kg。
(四)混凝土渠道现浇施工
1.施工准备:混凝土浇筑前,必须做好准备工作。发电机、拌和机就位;小推车、翻斗车备齐;磨光机、振动器到位;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混凝土现浇施工。
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。现浇混凝土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±10mm。混凝土拆模时间以不损坏成品混凝土板来确定,并对模板及时清洁、整修以便再用。
3.混凝土浇筑方法:混凝土浇筑应先坡后底,最后浇筑压沿。渠坡浇筑采用分块跳仓法施工,渠底和压沿浇筑可按一定的方向连续进行。同一块混凝土板浇筑不宜间歇,如因机械故障等原因间歇,时间不宜超过60~90min。
参考文献
[1] 陈浩. 浅谈现浇混凝土衬砌渠道施工技术[J]. 山西建筑. 2009(16)
[2] 殷庚成,施继祥. 渠道现浇混凝土防渗衬砌施工技术[J]. 黑龙江水利科技. 2006(05)
[3] 王龍. 现浇砼衬砌渠道施工技术[J]. 中国新技术新产品. 2011(14)