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中图分类号：U415.6文献标识码：A 文章编号：
1、工程概述
南水北调中线一期工程总干渠，南水北调中线工程从丹江口水库陶岔闸引水，自流到北京、天津。输水干渠全长1273公里。
全线超过1千公里长的渠道全部需要采用薄壁砼进行。
2、本段渠道衬砌特点概述
本段渠道与其他地方干渠衬砌相比为应对地下水影响和冻胀影响，在正常的衬砌砼，防渗土工膜和保温板下增加了20cm厚的反滤料和底部的自拍内排系统，用于降低渠道地下水的危害。
3、 施工工艺
3.1、工艺流程
坡面清基——自排内排系统施工——反滤层砂砾料施工——聚苯乙烯保温板保温层——复合土工膜铺设——衬砌砼浇筑养护——切缝、密封胶嵌缝
3.2、施工工序
3.2.1、坡面修整
通常渠道在开挖时预留50cm保护层，坡面修整采用挖掘机自上而下进行粗削，全站仪测基线挂绳人工精削。
3.2.2、自排排水系统施工
先用全站仪测放出排水系统位置，人工开挖沟槽，在开挖沟槽时，最下部管沟和齿槽相距仅隔14cm，且本段渠道基础大部分坐落于砂层上，中间隔墙无法保持。因此在实际施工时齿槽和下部管沟一次全部开挖成型，中间隔墙采用砂浆砌砖隔墙。
沟槽验收合格后，铺设粗砂并夯实，密度达到要求后安装排水器、铺设排水管，严格按图纸要求施工。
排水器和排水管铺设完成后，用粗砂分层对称夯实回填，排水管下半圆倒角部位薄层铺料，人工木棒捣实，挤压密实；排水软管两侧边捣边放砂砾料，砂砾料铺设厚度超过排水软管5cm后开始给沟槽灌水，采用水坠法密实。
3.2.3、砂砾料铺筑
坡面砂砾料采用摊铺机铺筑，摊铺夯实一次性完成。
3.2.4、聚苯乙烯保温板铺设
按照常规自下而上铺设保温板。每块保温板铺设完毕后，及时进行固定。保温板采用T型冷拔丝固定，通过两块保温板缝钉入垫层。
铺设到下部坡脚，即齿槽部位立面与坡面交界处，由于保温板下砂砾料没有粘聚性，本部位容易因砂砾料流失造成保温板下出现虚空，处理办法为保温板铺设到本部位后，将保温板下虚空的三角形部位采用水泥砂浆补齐，这样可预防因下部空虚造成上部砼衬砌板应力集中造成下部诱导缝附近出现裂缝。
3.2.5、复合土工膜铺设
渠坡复合土工膜铺设由坡肩自上而下滚铺至坡脚，中间不能有纵向连接缝。由于复合土工膜在保温板上部，表面平滑，施工速度快乐容易导致混凝土和复合土工膜下滑，这时需要将土工膜上部固定，上部土工预留长度超过2米，若打钉固定则破坏土工膜完整性，因此采用在渠衬护肩砼尺寸外侧开挖一个30cm宽*50cm深的沟槽将复合土工膜预留部分埋入沟槽，用黄土回填，人工立式夯夯实固定，护肩模板压在坡顶铺好的复合土工膜上，模板后部采用钢钉固定，钢钉打在固定土工膜的回填土上，这样既可固定土工膜和护肩模板，防止混凝土浇筑过程中混凝土和符合土工膜因扰动导致发生下滑的事故，又能保护符合土工膜不被破坏。
3.2.6、砼衬砌
砼衬砌采用渠道混凝土数字化自动摊铺机布料、振捣，渠道混凝土自动抹光机压光。
在混凝土浇筑时，首先给齿槽下料，齿槽料下足够后，至少超出衬砌机衬砌幅宽1米外，然后人工振捣密实，振捣后下沉不足部位补足砼料后才能给坡面开始布料，避免振捣下部时上部坡面砼下滑，浇筑到坡面顶部时，砼料要多预留砼料，人工整平和振捣。坡顶砼浇筑护肩时人工拉线绳找直坡顶线，这样护肩即顺直又美观，外侧挡护肩模板。
由于渠坡长度大（本段最大坡长27.6m），渠道砼衬砌机使用一段时间后中间出现挠度，浇筑出的混凝土上下段厚中间薄，达不到设计要求，在后期切缝会出现中间切破砼下面的防渗符合土工膜，两端切缝太浅导致砼受自身应力作用裂缝。常用方法是每次开仓前目测或用细钢丝拉紧观测衬砌机大梁是否有挠度过大，但这种方法有一定局限性，及空載时衬砌机符合要求，重载布料小车到衬砌机中部时大梁受力后出现超过限差的情况。针对这种现象，在施工中给布料小车下部安装限位继电器，当下料小车下部距离复合土工膜超出规定数值后，小车上警报器自动报警，操作人员对衬砌机进行调整，符合要求后再继续施工。
3.2.7、养护切缝嵌缝
养护按照常规砼养护手段进行，高温季节洒水覆盖养护，低温季节刷养护剂覆盖保温养护。砼达到符合要求强度后切缝，切缝首先从下部诱导缝开始。
待砼达到设计强度后，进行聚硫密封胶嵌缝施工。在聚硫密封胶密封前的压闭孔泡沫板条时，原来施工采用人工用钢筋压入，每打胶小组需2人压泡沫板条，在施工总结的基础上采用自己焊接的压条滚轮，提高施工效率，可将压条人员从2人减少到1人。
5、结论
通过渠道砼衬砌施工中的不断总结，改进砼施工工艺，特别是在坡顶挖槽压土固定土工膜，既保护了土工膜又保证了施工面不下滑；采用振捣棒振捣粗砂密实效果良好；保温板最下端采用砂浆补缺，砼浇筑后本段诱导缝附近的应力裂缝比相邻标段减少70~80％；采用齿槽部位延伸下料和限位器的使用，保证了衬砌板的厚度同时减小了因局部超厚而浪费砼；嵌缝压条滚轮节省了人力提高了施工效率。通过施工中的不断摸索和总结，虽然每项成果或经验都很小，但应用于南水北调的庞大的基数下效益巨大。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
1、工程概述
南水北调中线一期工程总干渠，南水北调中线工程从丹江口水库陶岔闸引水，自流到北京、天津。输水干渠全长1273公里。
全线超过1千公里长的渠道全部需要采用薄壁砼进行。
2、本段渠道衬砌特点概述
本段渠道与其他地方干渠衬砌相比为应对地下水影响和冻胀影响，在正常的衬砌砼，防渗土工膜和保温板下增加了20cm厚的反滤料和底部的自拍内排系统，用于降低渠道地下水的危害。
3、 施工工艺
3.1、工艺流程
坡面清基——自排内排系统施工——反滤层砂砾料施工——聚苯乙烯保温板保温层——复合土工膜铺设——衬砌砼浇筑养护——切缝、密封胶嵌缝
3.2、施工工序
3.2.1、坡面修整
通常渠道在开挖时预留50cm保护层，坡面修整采用挖掘机自上而下进行粗削，全站仪测基线挂绳人工精削。
3.2.2、自排排水系统施工
先用全站仪测放出排水系统位置，人工开挖沟槽，在开挖沟槽时，最下部管沟和齿槽相距仅隔14cm，且本段渠道基础大部分坐落于砂层上，中间隔墙无法保持。因此在实际施工时齿槽和下部管沟一次全部开挖成型，中间隔墙采用砂浆砌砖隔墙。
沟槽验收合格后，铺设粗砂并夯实，密度达到要求后安装排水器、铺设排水管，严格按图纸要求施工。
排水器和排水管铺设完成后，用粗砂分层对称夯实回填，排水管下半圆倒角部位薄层铺料，人工木棒捣实，挤压密实；排水软管两侧边捣边放砂砾料，砂砾料铺设厚度超过排水软管5cm后开始给沟槽灌水，采用水坠法密实。
3.2.3、砂砾料铺筑
坡面砂砾料采用摊铺机铺筑，摊铺夯实一次性完成。
3.2.4、聚苯乙烯保温板铺设
按照常规自下而上铺设保温板。每块保温板铺设完毕后，及时进行固定。保温板采用T型冷拔丝固定，通过两块保温板缝钉入垫层。
铺设到下部坡脚，即齿槽部位立面与坡面交界处，由于保温板下砂砾料没有粘聚性，本部位容易因砂砾料流失造成保温板下出现虚空，处理办法为保温板铺设到本部位后，将保温板下虚空的三角形部位采用水泥砂浆补齐，这样可预防因下部空虚造成上部砼衬砌板应力集中造成下部诱导缝附近出现裂缝。
3.2.5、复合土工膜铺设
渠坡复合土工膜铺设由坡肩自上而下滚铺至坡脚，中间不能有纵向连接缝。由于复合土工膜在保温板上部，表面平滑，施工速度快乐容易导致混凝土和复合土工膜下滑，这时需要将土工膜上部固定，上部土工预留长度超过2米，若打钉固定则破坏土工膜完整性，因此采用在渠衬护肩砼尺寸外侧开挖一个30cm宽*50cm深的沟槽将复合土工膜预留部分埋入沟槽，用黄土回填，人工立式夯夯实固定，护肩模板压在坡顶铺好的复合土工膜上，模板后部采用钢钉固定，钢钉打在固定土工膜的回填土上，这样既可固定土工膜和护肩模板，防止混凝土浇筑过程中混凝土和符合土工膜因扰动导致发生下滑的事故，又能保护符合土工膜不被破坏。
3.2.6、砼衬砌
砼衬砌采用渠道混凝土数字化自动摊铺机布料、振捣，渠道混凝土自动抹光机压光。
在混凝土浇筑时，首先给齿槽下料，齿槽料下足够后，至少超出衬砌机衬砌幅宽1米外，然后人工振捣密实，振捣后下沉不足部位补足砼料后才能给坡面开始布料，避免振捣下部时上部坡面砼下滑，浇筑到坡面顶部时，砼料要多预留砼料，人工整平和振捣。坡顶砼浇筑护肩时人工拉线绳找直坡顶线，这样护肩即顺直又美观，外侧挡护肩模板。
由于渠坡长度大（本段最大坡长27.6m），渠道砼衬砌机使用一段时间后中间出现挠度，浇筑出的混凝土上下段厚中间薄，达不到设计要求，在后期切缝会出现中间切破砼下面的防渗符合土工膜，两端切缝太浅导致砼受自身应力作用裂缝。常用方法是每次开仓前目测或用细钢丝拉紧观测衬砌机大梁是否有挠度过大，但这种方法有一定局限性，及空載时衬砌机符合要求，重载布料小车到衬砌机中部时大梁受力后出现超过限差的情况。针对这种现象，在施工中给布料小车下部安装限位继电器，当下料小车下部距离复合土工膜超出规定数值后，小车上警报器自动报警，操作人员对衬砌机进行调整，符合要求后再继续施工。
3.2.7、养护切缝嵌缝
养护按照常规砼养护手段进行，高温季节洒水覆盖养护，低温季节刷养护剂覆盖保温养护。砼达到符合要求强度后切缝，切缝首先从下部诱导缝开始。
待砼达到设计强度后，进行聚硫密封胶嵌缝施工。在聚硫密封胶密封前的压闭孔泡沫板条时，原来施工采用人工用钢筋压入，每打胶小组需2人压泡沫板条，在施工总结的基础上采用自己焊接的压条滚轮，提高施工效率，可将压条人员从2人减少到1人。
5、结论
通过渠道砼衬砌施工中的不断总结，改进砼施工工艺，特别是在坡顶挖槽压土固定土工膜，既保护了土工膜又保证了施工面不下滑；采用振捣棒振捣粗砂密实效果良好；保温板最下端采用砂浆补缺，砼浇筑后本段诱导缝附近的应力裂缝比相邻标段减少70~80％；采用齿槽部位延伸下料和限位器的使用，保证了衬砌板的厚度同时减小了因局部超厚而浪费砼；嵌缝压条滚轮节省了人力提高了施工效率。通过施工中的不断摸索和总结，虽然每项成果或经验都很小，但应用于南水北调的庞大的基数下效益巨大。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。