大型渠道陡坡薄壁混凝土衬砌施工技术研究与应用.pdf

大 型 渠 道 陡 坡 薄 壁 混 凝 土 衬 砌 施 工 技 术 研 究 与 应 用 和建生，王良军 ( 葛洲坝集团第一工程有限公司，湖北宜昌443002) 摘 要：南水北调中线干线京石段应急供水工程中4标及S34标石渠段衬砌属陡坡薄壁混凝土衬砌，采用常规方法 衬砌存在弊端。经过不断比较和研究，最终创新出适合此类陡坡薄壁混凝土衬砌施工的自行滑模台车施工技术，将 传统滑模与自行轨道台车相结合，通过滑模技术解决陡坡混凝土成型难的问题，利用自行轨道台车解决施工效率低 的问题。实践证明，其施工质量优良，满足设计要求，技术经济效果良好。该技术方案填补了我国大型渠道机械化 衬砌技术的欠缺在大型渠道陡坡薄壁混凝土衬砌施工中具有很好的推广价值和前景。 关键词：南水北调；渠道；混凝土；陡坡薄壁：衬砌 Technol ogy andA ppli cat ionofThi n Concr eteLini ngConst r ucti onf orL argescal edCha衄elwithSt eepSlope H e Jiansheng，W angLi angjun (China G ezhouba Group N o1 E ngi neeri ngCo，Lf d，Y i chang H ubei 443002) Abs tr act ：Som echannelsect i onsw i t hst ee p sl opei nt heem er gencyw at ersuppl yprojectof Sout ht oN ort hW at erD i vers j on M jddl eRouteP”0jectar el i ne dw i t ht hi nt hi cknes sconcIet e，andt heconV ent i onalconst m etionm et hodscannot m eett he requj Iem ent sBa sed onpm ct ica】com pasonandrese arch，sel f-prope edsl j pformt m H eyconsnJct i ontech册logyw a screaed f ort hinconcret e1i ni ngconst nIctionC om biningt r adi t i onalsl i pfom lw i t hself _pm pell edt m l l ey，t heconcre t em 01di ngonst eep sl ope w assol ved bysl ipfb珊technol ogy andt heconst m ctionem ci encyw asi m pr oved byus ing sel fpropel l ednol l eyThe pract i ce showt hatt heconst ruct i on qual i t y m eets des i gn requi rem ent sand t heconst r uct i onis good i n econom yThe t echn0109y isanewi nvent i onin l arge scal e d m echanizedchannel 1i ni ng const nl ct i on，andhaswide appl i cat i on int hi n concret e l i ni ng const m ctionofchannelw i t h st ee psl ope K ey W ords ：Sout htoN orthW at er D i veI-si on；channel ；concret e；st eepsl opeand t hin w al l ；li ni ng 中图分类号：T V 672；TU 755文献标识码：A文章编号：05599342( 2010)12004503 1工程概况 南水北调中线干线京石段应急供水工程代建或 直管第四施工标工程位于河北省保定市涞水县境内， 1度带桩号范围为201+388000208+130000，3度 带桩号范围为435+705442+447988，全长6742m 。 工程区为倾斜平原地貌形态，涿州镇涞水镇的i 级 公路在丁程区附近通过。 总干渠明渠段总长6398m ，设计流量60m3s， 加大设计流量70m V s，渠内设计水深4- 3m ，包括 土渠段和石渠段两部分。土渠底宽7075m ，内 边坡坡比l ：251：2，纵坡坡度125 000l20000； 石渠渠底宽1113m ，内边坡坡比l ：0751：05，纵 坡坡度120000l 18000。渠道以填方为主，兼有 挖方及半挖半填。渠道两侧开口线以外均设置防洪 堤或防护埝。石渠渠道过水断面为梯形断面；采用 混凝土衬砌，边坡、渠底衬砌厚度均为15cm ，衬 砌高程至一级马道。混凝土衬砌板纵、横向约8m 分一条缝，均为通缝，缝宽2cm ，缝上部填2 cm 厚明渠专用聚硫密封胶，下部填聚乙烯闭孔泡沫塑 料板。 该工程大型渠道混凝土衬砌均为薄壁混凝土施 收稿日期：20100702 作者简介：和建生( 1964一)，男，山西新绛人，高级T程师 总经理 形mererPoz粥o，2豳 墨盈嗣譬蛋冒 ：竺：=l二= 工其中石渠段衬砌属于陡坡薄壁混凝土衬砌，因 没有成熟的施工技术可以借鉴，工程初期曾尝试采 用大模板台车衬砌方法和常规滑模方法进行施工， 但均存在弊端。经过不断比较和研究，最终创新出 适合此类陡坡薄壁混凝土衬砌施工的自行滑模台车 施工技术将传统滑模与自行轨道台车相结合，通 过滑模技术解决陡坡混凝土成型难的问题，利用自 行轨道台车解决施工效率低的问题，以保证施工质 量，提高生产效率。 2试验对比研究 通过整体大模板试验方案与自行滑模衬砌台车 方案对比经过创新改造的自行滑模衬砌台车方案 施工质量及施工效率大大提高。利用新方案的轨道 自行功能，其连续板块的模板转运时间大大缩短， 仅需要2h时便可以完成转移加固，浇筑时间仅需 要4h，人工收面压光延时2h，不用等待养护拆模 的过程，总体施工速度达到每天3个板块，混凝土 衬砌效率提高了12倍，并大幅提高了相关混凝土施 工设备的利用率。 3方案实施 31施工总体布置 大型渠道陡坡薄壁混凝土机械化衬砌施工技术 采用的自行滑模衬砌台车由滑模系统、行走系统、 配套系统组成。滑模系统由滑模面板、滑轮及钢大 梁组成；行走系统由轨道、枕木、行走轮、调节螺 杆及连接钢架组成；配套系统由提升设备、溜筒、 振捣平台、抹面平台及配电箱组成。轨道架立于一 级马道与渠底的轨道上，轨道平行于渠道轴线方向 布设。混凝土在拌和楼集中拌和，混凝土搅拌车通 过一级马道直接运输至台车顶部，利用溜筒下料至 滑模内，人工软轴振动棒振捣，电动葫芦或手动葫 芦提升滑模，人工收面，压光成型衬砌面。混凝土 浇筑完毕后采用土工布覆盖洒水养护。 32施工技术参数及工艺 滑模台车沿渠道方向平均生产率为075州h。 台车宽61m 高67m ，总质量35t ：滑模长61 m ，宽12m ，采用24kgm 轻型轨道。 滑模台车施工工艺流程为：基面验收、校核基 准线一滑模台车安装_施工准备一仓位验收一混凝 土浇筑一混凝土抹面、压光一混凝土养护。 (1)基面验收、校核基准线。渠道开挖坡面在 修整满足设计要求后，对基面进行测量校核，以确 保坡比的准确性。最后由质检部门及监理人员进行 终检验收，合格后可进行下道工序施工。 强W m er Pl M rvot 36N oi 2 (2)滑模台车安装。安装前需精确测放出滑模 台车安装的正确高度、位置及安装中心线，并利用 上、下两条平行于渠道中心线的轨道作为基准线， 以确保滑模台车安装的准确性，严格按照测放的位 置点、中心线进行滑模台车的安装。安装完毕后进 行质量检验，并进行空载试运行，以保证安装位置 的准确性和浇筑过程的可操作性。 ( 3) 混凝土浇筑。混凝土由搅拌车卸料至溜槽， 再由溜槽卸料到溜筒入仓。混凝土卸入溜槽和由溜 简卸入仓内的自由高度控制在15m 以下，入仓混 凝土坍落度控制在1020m m 之间，人仓混凝土层 厚控制在3035cm ，入仓后采用西30m m 插人式软 轴振动棒振捣，待混凝土振捣密实后采用手动葫芦 进行滑模台车的提升：当滑模台车提升至距渠底15 m 时。在滑模台车下部搭设临时施工平台进行跟进 抹面。每层混凝土浇筑完毕后，及时进行抹面压光 工作，收面后混凝土表面应密实、平整、光滑、且 无石子外露。采用人工抹面，抹面压光次数为3遍， 使混凝土在初凝前消除气泡，混凝土表面平整、光 滑、无抹痕，以保证混凝土表面平整度控制在8 m rIl2m 以内。 (4)混凝土养护。待整仓混凝土全部浇筑完毕 后及时进行养护，采用土工布覆盖洒水养护，以 保持混凝土表面的湿润性。根据实际情况应在618 h之间开始养护，但在炎热、干燥的气候情况下应 提前养护，养护期内始终保持混凝土表面湿润，防 止混凝土的干缩裂缝。养护时间为28d。 4常见问题及处理方法 (1)堵料。发生堵料后，先用重物敲击溜筒， 若堵料严重时用软轴振动棒在溜筒外面间歇性碰撞， 但不可长时间振捣或深入溜筒内振捣。 (2) 混凝土坍塌下沉。有时在模板提升时会 产生新浇混凝土下沉、鼓包的现象。发生此类情 况时应立即停止模板提升。让混凝土初步凝结， 并及时通知试验人员对混凝土现场坍落度进行检 测分析原因，及时反馈拌和系统进行配合比调 整。根据施工经验。坡比为1：051：075陡坡薄 壁混凝土衬砌时，现场坍落度控制在1020m m 为宜。 (3)板块间错台。根据现场施工经验，台车在 浇筑第二板块时易发生分缝处错台现象。处理方法 为：台车构造间隙是可预见性因素，间隙距离为 固定值，在模板就位时预先考虑这个间隙，预留一 定的富余，使面板稍低于设计混凝土面，其富余值 由现场试验确定；对轨道及台车进行足够的加固； 严格控制混凝土入仓速度，使混凝土分层厚度不 超过35cm ，并根据现场塌落度随时微调分层厚度， 减少混凝土侧向应力引起的台车上浮。 (4)提升过程中锁死。由于两个提升用葫芦的 速度不一致很容易导致滑模面板锁死。预防此问题 的发生须注意两点：随时检查葫芦及滑轮，避免 有混凝土块、石块等杂物将其卡住；提升葫芦时 设专人指挥，同时拽拉，尽量保持步调一致。 5运行成果及经济性能分析 在南水北调中线干线京石段应急供水工程中4 标及S34标石渠陡坡薄壁混凝土衬砌施工中，自行 滑模台车运行良好，出色地完成了任务。两个标段 共计完成5508m 陡坡薄壁混凝土衬砌施工，单套 台车日平均施工能力达18 m ，混凝土内在质量及 外观质量检测结果优良。该大型渠道陡坡薄壁混凝 土机械化衬砌施工技术方案得到了充分验证，施工 结果表明了其可靠性与高效性。 改进式自行滑模衬砌台车利用了传统滑模施 工工艺特点并结合了钢模台车运行方便、快捷的 优点，将长距离、小方量的施工难点同时克服，具 (上接第44页)因此，此方法可用于塑性混凝土强 度的早期预报。 3结论 通过室内外对比试验提出了现场快速测定 柔性材料拌合物中原材料实际含量的方法，检测 一个批次的试样耗时不超过30m i n。该方法运用 于三峡二期围堰现场施工中，取得了良好的效果。 对于类似工程，本方法也具有一定的参考和借鉴 价值。 有较好的技术经济效果。 6结语 陡坡薄壁混凝土机械化衬砌技术研究既表现了 施工设备的创新也表现了施工技术的发展。2007 年4月11月该技术在南水北调中线干线京石段 应急供水工程中4标及S34标石渠陡坡薄壁混凝土 衬砌中成功应用，为确保2008年4月临时通水验收 争取了宝贵的工期。并解决了实际施工中遇到的难 题。经过国务院南水北调办公室组织的各级质量监 督检测单位多次检查，其施工质量优良，满足设计 要求，技术经济效果良好。 该技术方案适用于长距离线性布置、陡坡大、 厚度薄的渠道混凝土衬砌，其设备造价低、操作简 便、移动灵活快捷、机械化程度较高，混凝土整体 性好，外观及内在质量易于控制。2009年获国家授 权实用新型专利(专利号：ZL2009200837044)，填 补了我国大型渠道机械化衬砌技术的欠缺在大型 渠道陡坡薄壁混凝土衬砌施工中具有很好的推广价 值和应用前景。 (责任编辑焦雪梅) 参考文献： 1 司兆乐三峡工程二期深水高土石围堰的科技攻关及其实践检 验J 长江科学院院报，2004(6)：l 一6 2 李青云，程展林三峡工程二期围堰运行后的性状分析 J 岩土 工程学报2005(4) ：4l O -413 3 王迎春，李家正，朱冠美，等三峡工程二期围堰防渗墙塑性 混凝土特性j 长江科学院院报，200l(1)：3l一34 4蒋振中三峡T程二期围堰混凝土防渗墙的施工J水力发电， 1999( 11)：6一l O ( 责任编辑杨健) +”+-+“+-+一+一+”+-+一+一+一+一十一+一+-+-+一十一+一+一+一+-+一+-+一+一+-+-+-+一+一+。+。一。一。“ 江苏海上风电场工程特许权招标项目发出中标通知 2010年10月8日，江苏海上风电场工程特许权招标项目发出中标通知，这是我国海上风电场项目首次大规模特许权招标， 从标书发售至开标历经5个多月，20余家投标人对江苏4个海上风电场工程特许权招标项目投出了70份投标文件。 根据中标通知书，各项目中标情况为：江苏滨海海上风电场30万kW 风电特许权项目由中国大唐集团新能源股份有限公司 中标，中标电价为07370元，kW h，中标人绑定华锐风电科技有限公司生产的单机容量为3M W 的风电机组；江苏射阳海上风 电场30万kW 风电特许权项目由中国电力投资有限公司、中国电力新能源发展有限公司、中电国际新能源控股有限公司联合体 中标，中标电价为07047元kW h，中标人绑定华锐风电科技有限公司生产的单机容量为3M W 的风电机组；江苏东台潮间带 风电场20万kW 风电特许权项目由山东鲁能集团有限公司中标，中标电价为06235元，kW h，中标人绑定上海电气风电设备 有限公司生产的单机容量为36M W 的风电机组；江苏大丰潮间带风电场20kW 风电特许权项目由龙源电力集团股份有限公 司中标中标电价为06396元kW h，中标人绑定新疆金风科技股份有限公司生产的单机容量为25M W 的风电机组。各中标 人将按照招标文件的要求，积极开展各项工作，推进风电特许权招标项目的顺利建设。 ( 郭雁珩) 7rP0erv(J136J2蟹强