渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程质量检验评定标准应用研究.pdf

水利建设与管理 2 0 1 1 年第 4期 工 程 矮 叠 ， Oj 渠道混凝土衬砌机械化 施工单元工程质量检验 评定标准应用研究 陈俊 生 许 永祥 ( 国网电力科学研究院 南京南瑞集团公 司 南京2 1 0 0 0 3 ) 【 摘要】 渠道混凝土衬砌机械化施工技术和质量检验标准 目前尚处在不断发展、 完善和创新阶段， 尚缺乏标准化、 程序化 、 规 范化运作 。为促进 我国渠道混凝土衬砌 机械 化 的发展 ， 本 文 以南水北调 中线一期工 程总干渠第 1 v渠段 ( 黄河北一 戋河北) 第 四设计单 元为工程依托 ， 着重介 绍 了渠道混凝 土衬砌机械 化施工单元 工程的质量检验评 定标 准， 旨在为今后大型渠道衬砌系统的施工和质量检验提供参考。 【 关键词】 机械化衬砌 质量检验评定标准 应用研究 1前言 为保持经济发展和社会进步 ，对水资源的配置进行 优化，解决我国水资源时空分布不均衡 的现状和改善生 态环境 ， 我国已建和在建 了一系列大型调水工程 ， 如引松 ( 松花江 ) 入长( 长春 ) 、 引英 ( 英那河 ) 入连 ( 大连 ) 、 引额济 乌 、 东深供水 、 引大入秦和南水北调等 ， 其中许 多大型调 水工程以渠道工程为主 ，如南水北调 中线干线工程全长 1 4 3 2 k m， 渠道工程是其 主要组成部分。 渠道工程 中渠道衬砌系统的施工最为关键 ，它直接 关 系到工程的安全 、 使用功能及后期维护等工作 ， 但从 目 前衬砌系统施工 的主要规范规程资料 来看 ， 大型渠道 衬砌系统尤其是机械化衬砌混凝土的施工技术尚处在不 断发展 、完善和创新阶段 ，衬砌 系统的施工 尚缺乏标准 化 、 程序化 、 规范化运作 ， 水利行业标 准中尚无渠道衬砌 工程施工质量检验评定标 准，更没有针对渠道机械化衬 砌施工制定的专业质量标准。 2 依 托工 程概 况 依托工程为南水北调 中线一期工程总干渠第 1 v渠 段( 黄河北 羡河北 ) 第 四设计单元中需要进行机械化衬 砌的渠段 ， 第 四设计单元的设计桩号为 I V 4 1 + 4 0 0 I V 6 6 + 9 6 0 ， 全长 2 5 5 6 k m， 多为全挖方段 ， 最大挖深约 4 0 m， 最大 填高约 1 3 m， 设计流量 2 6 0 m 3 s ， 加大流量 3 2 0 m 3 s ， 渠道过 水断面呈梯形 ， 设计底 宽 9 5 2 6 5 m， 设计水深 7 m， 堤顶 宽 5 m， 设计纵坡 为 1 2 9 0 0 0和 1 2 3 0 0 0 ， 需要衬砌的渠段 约为 2 3 k m， 依托工程的单元工程质量检验评定标准主要 依据 渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程质量检验评 定标准 阎 进行。 3 依 托工 程单元 工程 划分 依托工程单元工程划分主要依据施工工序和施工组 织安排按衬砌渠道段 、 面 、 层进行划分 ， 共划分为永久排 水设施 、 渠床整理、 砂砾石垫层铺设 、 保温板铺设 、 复合土 工膜铺设 、 衬砌混凝土 、 衬砌混凝土板伸缩缝等单元工程 类型。依托工程单元 _ 程构成示意图见图 1 ， 图 1 中永久 排水设施和衬砌混凝土板伸缩缝未标出。 逢 进 邈 堑 渠 遴 星 筮 姻 匡 金 华 复 盒 纛 弱路 面 E 马道 i保温板 睦I 囊 翟 v 没i t 水位 线 。 加大水位 图 1 依托工程单元工程构成示意图 4 依托工程质量检验评定标准和程序 工程质量检验项 目分为主控项 目和一般项 目，其质 量等级分合格和优 良两级 ，质量评定标准分单项质量评 定标准和单元工程质量评定标准。 陈俊生等 渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程质量检验评定标准应用研究 4 1 单项质量评定标准 a 合格。主控项 目和一般项 目的质量检查项 目全部 合格； 一般项 目的质量检测点 的合格率不少于 7 0 ， 主控 项 目的质量检测点的合格率不少于 7 5 。 b 优良。主控项 目和一般项 目的质量检查项 目全部 合格； 一般项 目的质量检测点的合格率不少于 9 0 ， 主控 项 目的质量检测点的合格率不少于 9 5 。 4 _2 单元工程质量评定标准 a 合格。主控项 目和一般项 目的单项全部合格 。 b 优良。主控项 目和一般项 目的质量检查单项全部 合格 ； 检测项 目的单项优 良率大于 7 0 。 c 当单元工程质量达不到合格标准时， 应及时处理 ， 其质量等级按下列规定确定 ： 经返工全部重做的单元工程 ， 可重新评定质量等级 ； 经加 固补强并经鉴定能达到设计要求的 ，其质量 评定为合格 ； 处理后部分质量指标仍达不到设计要求时 ，经设 计复核 ，项 目管理机构及监理机构确认能满足安全和使 用功能要求 ， 可不再进行处理 ； 或经加固补强后 ， 改 变外 形尺寸或造成永久性缺陷的， 经项 目管理 、 监理及设计确 认能基本满足设计要求 ， 其质量可按合格处理。 4 3 质量检验评定程序 a 单元工程施工质量 由施工单位 自评 ，监理单位复 核。 监理复核合格后签署评定意见 ， 相关责任人履行签字 手续。 b 重要隐蔽单元工程在施工单位 自评 、监理单位复 核合格后 ， 由监理单位组织项 目管理 、 设计 、 施工等单位 共同检查核定质量等级并签证。 5 依托工程单元工程质量检查项目和质量标准 依托工程各单元工程的划分总体上 以施工验收长度 1 2 0 m为标准 ， 除衬砌混凝土板伸缩缝按全断面和保温板 铺设按渠道左坡 、 右坡分别划分为一个单元工程外， 永久 排水设施、 渠床整理、 砂砾石垫层铺设 、 复合 土工膜铺设 和衬砌混凝土均按渠道左坡 、右坡和渠底分别划分为一 个单元工程 ， 其 中永久排水设施单元工程和复合土工膜 铺设单元工程划分为重要隐蔽单元工程。 5 1 永久排水设施质量检查项 目和质量标准 依托工程永久排水设施渠坡 和渠底纵 向集水暗管 和渠底横 向连 通管均采 用 内径 1 5 e m 的强渗软式透水 管 ， 横 向连通管和逆止阀均按 间距 1 6 m布置 ， 其中逆止 阀出水口下缘距离渠底 1 0 0 m m， 其质量检查项 目和质量 标准见表 1 。 表 1 永 久 排 水 设 施 质 量 检 查 项 目和 质 量 标 准 项次 项 目 名 称 质 量 标 准 检查 ( 测 ) 方法 检查( 测 ) 数量 开挖应在渠底干燥环境下进行； 沟槽走向顺直， 底部 每个单元工程不 1 沟槽开挖与回填 现场查看 平整 ； 回填中砂要夯实， 保持坡面平整 少于 1 0 个检查点 主 2 透水 管铺设 透水管铺放在砂层 中央 ； 管 间对接整齐且不 准错 缝 ， 现场查看 每 个 单 元 工 程 不 控 外包土工布平整均匀 、 松 紧适度 少于 1 O个检查点 项 集水箱 、逆 止阀的位 置 、 间距符合设 计要求 ； 集 水箱 每个 单 元 工 程 不 目 3 集水箱 、 逆止阀安装 现场查看 与暗管 、出水管连接要牢固； 回填砂分层夯实。 少于 1 0个检查点 每 个 单 元 工 程 检 4 沟槽位置( 离中心线距离 ) 允许偏差 ： O - + 5 0 mm 现场直尺测量 测不少 于 2 O个测点 每 个 单 元 工 程检 1 沟槽 开挖宽度 允许偏差 ： 0 + 1 0 0 m m 现场直尺测量 测不少于 1 O个测点 每个单元工程检 2 管底高程偏差 允许偏差： + l O O m m 水 准 仪 般 测不少于 l O个测点 项 每 个 单元 工 程 检 3 管周 围砂垫层厚度 允许偏差 ： 2 0 m m 现场直 尺测量 目 测不少于 1 O个测点 每 个单 元 工 程 检 4 土工布 的纵 向及周边搭接长度 允许偏差 ： 0 + 5 0 mm 现场直尺测量 测不少于 1 0个测点 陈俊 生等 渠道 混凝 土衬砌机械化施 工单元 工程质量检验评定标准应用研究 5 2 渠床整理质量检查项 目和质量标准 依托工程渠床整理主要包括渠道削坡 、渠底清理等 内容 ， 其质量检查项 目和质量标准见表 2 。 5 3砂砾石垫层质量检查项 目和质量标准 依托工程砂砾 石垫层铺设厚度为 5 0 ra m，主要工序 包括砂砾石料 的摊铺 、 压实和检验等 ， 其 质量检查项 目 表 2 渠 床 整 理质 量 检 查 项 目和质 量 标 准 项 次 项 目名称 质量标准 检查 ( 测 ) 方法 检查( 测 ) 数量 主 1 削坡平 整度 允 许偏差 ： 2 0 m m 2 m( 拟铺砂 垫层 ) ； 2 m 直尺检查 每个单 元工 程检 测 不少 控 1 0 mm 2 m( 其他情况 ) 于 1 5个测点 项 取样 ，粘性土用环刀法 、 灌水法 、 每个单元检测 5个断面 ， 目 2 补坡压实度 设计要求 核子密度仪法 ； 砾质土用灌砂法 每个断面不少于 3个点 1 渠肩线 、 底角线 允 许偏差 ： O + 2 0 m m( 直 线段 ) ； O + 全站仪测量 每个 单元 检测 5个断面 5 0 mm( 曲线段 ) 般 各种杂草 、 树根 、 杂物 、 杂质土 、 弹簧 2 渠底渠坡清理 现场 观查 全数检查 项 土 、浮土等按设计要求清理干净 目 3 渠坡坍坡处理 对雨淋沟和坍坡，按设计要求厚度 现场观查 、测量 全数检查 补坡后进行压实削坡 和质量标 准见表 3 。 5 4保温板质量检查项 目和质量标准 依 托工 程 保 温板 采用 挤 塑 聚苯 乙烯 板 ，厚 度 为 2 0 ra m ， 铺设在渠坡上， 渠底不设保温板 ， 其质量检查项 目 和质量标准见表 4 。 5 5 复合土工膜铺设质量检查项 目和质量标准 依托工程复合 土工膜采用 6 0 0 g m ( 1 5 0 g m 2 - O 3 ra m 一 1 5 0 g m ) 的长丝两布 一膜 ， 幅宽 不小 于 5 m， 现场双 缝焊 接 ， 无法焊接的部位采用粘结 ， 其质量检查项 目和质量标 准见表 5 。 表 3 砂 砾石 垫 层 质 量检 查 项 目和 质量 标 准 项 次 项 目名称 质量标准 检 查( 测 ) 方 法 检查 ( 测 ) 数量 1 垫层压实 符合设计要求 观察检查 、 现场实 测( 灌砂 法 ) 每单元不少 于 3点 主 控 每个单元检测 3 个断面， 每个 2 铺料厚度 允许偏差 ： 5 - + l O mm 水准仪测量 、 尺量 项 断 面不少 于 3点 目 3 垫层高程 允许偏差 ： 0 1 5 m m 水准仪测量 每个单元不少于 3个断面 1 垫层宽度 允许偏差 ： O + 3 0 m m 尺量 、 全站仪测量 每个单元不少于 3个断面 。 2 垫层坡长 允许偏差 ： + 5 0 ra m 尺 量 每个单元检测 5个断面 般 3 垫层边坡 允许偏差 ： 边坡系数 O 0 2 水准仪 、 全站仪测量 每个单元不少于 3个断面 项 目 每个 单元检 测不少 于 5个断 4 砂砾料 垫层 平整度 允许偏差 ： l O mm 2 m 2 直尺检查 面 ，每个断面不少于 3点 5 6 衬砌混凝土板伸缩缝质量检查项 目和质量标准 依 托工程衬砌混凝 土板伸缩缝按缝 深分为半缝 和 通缝 ，按方 向分为横缝 和纵缝 ，充填 物采用聚硫密封 胶 ，其结构示意 图与质 量检查项 目和 质量标准分别见 表 6和图 2 。 5 7 衬砌混凝土质量检查项 目和质量标准 依 托工程衬砌 混凝土采用 薄板素混凝土 ，强度等 级 C 2 0 ， 抗冻等级 F 1 5 0 ， 抗渗等级 W6 ， 渠坡和渠底混凝 土厚度 分别为 1 O c m和 8 c m， 其质 量检查项 目和质 量标 准见表 7 。 陈俊 生等 渠道混凝土衬砌机械4 t ； - T - 单_T _ fi t 质量检验评 定标准应用研 究 表 4 保 温 板 质量 检 查项 目和质 量标 准 项 次 项 目名称 质量标准 检查( 测) 7 i 法 检查( 测 ) 数量 主 整齐 、 平整 、 紧贴 基面 ， 不得 出现局 部悬空 现 l 保温板铺设 现场观查 每个单元检测 3个断面 控 象 ，不得在板上人 为踩踏 、 放置重物 项 每个单元检测 3个断面 ， 每个 2 保温板厚度 允许偏差 ： l mm 尺 量 目 断面不少于 3 个点 l 保温板外观检查 无 缺角 、 断裂 、 局部凹凸现象 现场观查 、 测量 全数检查 2 保温板面清理 板 面清洁 ， 无土块 、 杂物等 现场 观查 全数检查 般 每个单元 检测 3个断面 ，每个 项 3 板面高差 2 mm 现场实测 断面不少 于 3 个点 目 固定 牢固 、不得 有局部鼓起 、 架 空现象 ， 固定 物 4 板面固定 现场观查 全数检查 不得高于板 面 表 5 复 合土 工膜 铺 设 质量 检 查项 目和质 量 标 准 项 次 项 目名称 质量标准 检查 ( 测 ) T Y 法 检查( 测 ) 数量 l 搭接宽度 搭接宽度 1 0 0 m m， 允许偏差 ： O + 2 O m m 现场实测( 尺量 ) 每个单元检测 5个搭接断面 主 充气实验 ，气压 0 1 5 0 2 MP a ，保 持 1 控 2 焊接质量 现场充气测试 全数检查 5 ra i n ， 压力无 明显下降 项 目 粘结均匀 ， 无 漏接点 ； 粘结膜的拉伸强度 3 粘结质量 现场抽样 ， 手撕 每 1 0 0 0 m 2 取样不少于 1个 不低于母材 的 8 0 ， 且断 裂不得在接缝处 铺 膜时 自然松弛 ， 与支持面贴实 ， 不得褶 每 个 单元 检 测 不 少 于 3 一 般项 目 1 复合土工膜铺设 现场观查 皱 、悬空 ， 铺设后上端牢固定位 个样本 表 6 衬砌混凝土板伸缩缝切割及处理质量检查项目和质量标准 项 次 项 目名称 质 量 标 准 检查 ( 测 ) 7 i 法 检查( 测 ) 数量 主 控 1 切缝深度 允许偏差 ： 一 5 - 0 m m 尺 量 每个单元不少于 l 0个点 项 目 2 灌缝厚度 设计厚度值 现场取样 、尺量 每个单元不少于 1 O个点 1 伸缩缝宽度 设计缝宽 0 + 3 mm 尺 量 每个单元不少 于 l O个点 2 伸缩缝顺直度 1 5 mm 2 0 m 经纬仪 、 全站仪测量 每个单元不少 于 1 O个点 般 3 伸缩缝清理 伸缩缝内的灰末及松动混凝土余渣等杂物清理干净 现场观查 全数检查 项 目 填充材料 准确到位 ； 灌 缝材料饱满 ， 表面齐平 ， 粘 每个单元检测 3个断面 ， 4 伸缩缝 填充 现场观查 结牢固 ，压实抹光 ， 边缘顺直 每个 断面不少于 3个点 l ： 卅 I ： ! 曝道中心线 _二 = 通缝 巡 世 通缝 诱导缝 通缝 、 诱导缝 通缝 图 2 伸缩缝结构示意 图 6结语 a 本文着重介绍了南水北调中线一期工程总干渠第 1 v渠段( 黄河北一菱河北 ) 第 四设计单元渠道混凝土衬砌 机械化施工单元工程质量检验评定标准 ，旨在为今后大 型渠道机械化衬砌系统的施工提供参考 。 b 渠道混凝土衬砌机械化施工 技术尚处在不断发 展 、 完善和创新阶段 ， 尚缺乏标 准化 、 程序化 、 规范化运 作， 随着时间的发展 ， 其质量检验评定标准也将得到进一 陈俊生等 渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程质量检验评定标准应用研究 6 7 表 7 衬 砌 混 凝 土质 量 检 查 项 目和 质 量 标 准 项 次 项 目名称 质量标准 检查( 测 ) 方法 检查 ( 测 ) 数量 现 场检查 、查 阅施工 记 l 入仓混凝 土 无 不合格 料入仓 全数检查 录 ，检查现场抽样试验报告 2 混凝土振捣 留振时 间合理 、 无漏振 ， 振捣密实 、 表 面出浆 现场观查 全数检查 3 养 护 高 温 、 干燥 天气终凝前 喷雾养护 ， 保 持湿 主 润养护不少于 2 8天 现场观查 、 查 阅施 工记录 全数检查 控 项 4 厚 度 允许偏差 ： 设 计值的一 5 + 1 0 尺 量 每个单元检测 5个断面 ， 目 每个 断面不少 于 3个点 5 渠底高程 允许偏 差 ： 一 1 0 + O m m 水准仪测量 每个 单元 检测 5个 断面 6 贯穿性 裂缝 经处理后符合设 计要求 现场观查 全数检查 每个单 元检测 5个 断面 ， 7 坡 面平 整度 8 mm 2 m 2 m直尺检查 每个断面不少于 5个点 1 模 板 符合规 范要求 现 场观查 、 查阅施工记录 全数检查 2 混凝土浇筑温度 满足规范要求 现场 观查 、 查 阅施 工记录 全数检查 3 铺料平仓 铺料均匀 ， 平仓齐平 ， 无骨料集 中现象 现场观查 全数检查 般 4 泌水 、 离析 无泌水 、 离析 现场观查 全数检查 项 距 中心 线允 许偏 差 ： -+ 2 0 ram ( 直 线段 ) ； 目 5 上 口边缘线 ； 底脚线 经纬仪 、 全站仪测量 每个单元检测不少于 3 点 5 0 mm( 曲线段 ) 6 衬砌顶开 口宽度 允许偏差 ： 0 + 2 0 m m 全站仪测量 每个单元 不少 于 3个断面 7 衬砌顶高程 允许偏差 ： O - + 3 0 m m 水准仪测量 每个单元检测 5个断面 步发展和完善 。 c 渠道混凝土衬砌机械化施工技术总体上将朝着 自 动化 、 施工标准化和智能一体化的方 向发展 。 d 随着我国调水工程的实施 ，渠道衬砌系统施工技 术将得到更广泛的应用 。A 参考文献 1 1 耿福明， 罗辉 ， 马黔等 渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程 北京： 国务院南水北调工程建设委员会办公室 ， 2 0 0 6 2 1 王乃超 ， 刘瑞源 ， 郭永峰等 渠道混凝土衬砌施工操作指南( 试行 ) 北京： 南水北调中线干线工程建设管理局， 2 0 0 9 3 1 李典基 ， 罗辉， 韩其华等 大型渠道机械化衬砌混凝土研究 施工技术 2 0 0 9 ， 3 8 ( 6 ) ： 5 6 5 7 4 1 S L 1 7 6 2 0 0 7水利水电工程施工质量检验与评定规程 5 1 S L 2 6 o _ - 9 8堤防工程施工规范 6 1 罗辉 ， 李永顺 ， 井书光等 渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程质量检验评定标准 北京： 国务院南水北调工程建设 委员会办公室， 2 0 1 0 ( 上接第2 1 页) 行 ， 必须设置止推墩来承担该水平推力 ， 从 而避免水泵井筒因受水平推力而发生变形 ， 避免水泵泵体 异常工作 。因未平衡水平推力而导致泵体工作异常的事 故在以往高扬程水泵工程案例中发生较多 ， 泵站设计规 范 ( G B 厂 I 5 0 2 6 5 - - 9 7 ) 6 5 8 条在总结多起泵站事故 的基 础上特意提出： 对于高扬程泵站 ， 计算机墩稳定时， 应计人 出水管道水柱的推力， 并应设置必要的抗推移设施。对此 应引起重视， 考虑该工况 ， 采取措施加以避免。A