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【摘 要】 混凝土衬砌渠道作为水利工程输水渠道中的一种，具有防渗效果好、减少渠道的断面尺寸和耐久性强等特点，能够有效提高农田输水效率。施工中笔者所在团队不断研究探讨，对衬砌机进行了5次技术改造，完善施工工艺，总结出了大型渠道衬砌机施工技术经验，在此与各位读者共同分享，以供类似工程参考。
【关键词】 大型渠道衬砌机;复合土工膜铺设;混凝土浇筑
渠道输水是我国农田灌溉的主要方式，但由于我国农村农田灌溉已实施多年，许多泵站及设备出现老化的问题，传统的土渠破损渗漏严重，每年渗漏的水量非常惊人，不仅浪费了大量的水资源，而且也严重制约了我国农田建设的发展。混凝土衬砌渠道作为水利工程输水渠道中的一种，具有防渗效果好、减少渠道的断面尺寸和耐久性强等特点，能够有效提高农田输水效率，改善农村农田灌溉条件和农村生产条件，目前在大中小型渠道和农业节水灌溉工程建设有所应用及推广。
一、工程概况
本工程采用的混凝土配合比水泥强度等级P.042.5，级配二骨料最大粒径40mm，水胶比0.45，砂率35%，粉煤灰掺量15%，DH3G减水剂掺量1.866，DH9引气剂掺量0.0156，每方混凝土碱含量1.84，渠道衬砌表面平整度允许偏差5mm/2m，渠道边坡系数允许偏差±0.02，衬砌顶高程允许偏差0～+30mm，衬砌顶开口宽度允许偏差0～+30mm，渠底宽度允许偏差0～+20mm，渠道中心线直线段允许偏差±20mm，曲线段允许偏差±50mm。
二、施工工艺
2.1衬砌基面平整夯实
基面压实度、平整度关系衬砌机安置精度和衬砌质量，是整个工艺的关键。基面整平从边坡开始，按照衬砌设计基面测量放样，人工削坡。整平过程中严格控制精度，严禁欠挖超挖。削坡完成后，先给坡面洒水，然后利用平板夯实机对坡面进行夯实，自下而上进行振动夯实坡面2遍～3遍，平整好的基面严禁扰动破坏。
2.2衬砌机导轨铺设
衬砌机导轨铺设是混凝土厚度控制的关键，重点控制轨道的高程及方向。铺设前人工挂线清理导轨基础，控制导轨底高程。
对软弱基础要夯实或用沙砾石料换填。导轨采用方砧木，铺设完成后钉固道钉，控制导轨不出现大的位移。轨道的垫板为30cm×30cm，厚度1cm的钢板。导轨的高程误差控制在±0.5cm。施工过程要密切注意轨道变形，若出现较大沉陷和偏移要及时调整。导轨敷设完成后，还必须进行衬砌机的坡面校核。坡面校核采用水准仪测量上下拐点的高差，用钢尺丈量斜坡长度，按设计要求调整坡度。衬砌机校验后，在上下支撑架上或旁边参照物上进行标示，便于行走运行过程中发现偏离。衬砌机行进路线必须与轨道保持平行，走斜时采取人工转动电机进行调整直至平行。
2.3聚苯乙烯保温板铺设
渠道建基面经业主、设计、监理联合验收合格后，即可进行聚苯乙烯保温板的铺设。保温板铺设顺序为：渠坡段从坡脚向坡顶、由一端向另一端铺设。铺设过程中尽量减少施工人员对保温板的踩踏，铺设后的保温板要求表面平整，接缝连接紧密。铺设完成后用竹签将保温板固定在坡面上，防止保温板移动。保温板运输、存放、铺设过程中，严防烟火，严禁施工人员吸烟、使用明火，并配备必要消防灭火器材。大风天、雨天现场不安排施工，同时对已铺设的保温板采取覆盖保护。
2.4复合土工膜铺设
复合土工铺设全部由人工完成，采用幅宽为5m的土工膜，并依据渠道衬砌断面的大小确定材料的长度。土工膜接缝宽度为10cm，渠坡方向土工膜采用垂直于水流方向铺设，渠底采用顺水流方向铺设，上游边压下游边，现场采用热熔法拼接土工膜。土工膜拼接前必须对粘结面进行清扫，粘结面上不得有油污、灰尘。现场焊接施工严格按照生产试验确定的焊接温度、速度及其他工艺参数进行施工，防止发生漏焊、烫伤和折皱等缺陷。土工膜铺设过程中，作业人员不得穿硬底鞋及带钉鞋，严禁在复合土工膜上敲打石料和一切可能引起复合土工膜损坏的施工作业。
2.5混凝土施工
2.5.1模板安装
渠坡直线段横缝每12m设一道跳仓支立模板，圆弧段横缝每8m设一道跳仓立模板，模板采用10号槽钢，端头模板采用定型钢模板，采用在模板背面压设混凝土预制块的方法固定。
伸缩缝填充采用横缝闭孔泡沫板与衬砌混凝土浇筑一次成型工艺。闭孔泡沫板按设计尺寸裁好，在模板上用24﹟铁丝将闭孔泡沫板与槽钢绑扎贴紧固定。横缝顶部20mm填充普通泡沫板，下部填充闭孔泡沫板，二者用小铁钉钉在一起。泡沫板为预留聚硫密封胶填缝位置，待填塞聚硫密封胶前取出。
2.5.2混凝土浇筑
渠道混凝土衬砌按横向分缝沿渠道轴线方向跳仓浇筑，混凝土拌和采用拌和站集中拌制，6m3罐车运至混凝土衬砌机集料斗，渠坡混凝土布料由主机上的布料小车来完成。混凝土通过上料皮带机运输到主机布料皮带机上，布料皮带将混凝土从上向下运输的途中，布料小车将混凝土料均匀布设在仓面上。为了避免布料小车下料时产生骨料分离现象，施工中将布料小车进行了改装，采取了缓降措施，将布料小车相接的漏斗做成一定的坡度并加长至距混凝土面30cm。布料的同时，摊铺小车进行摊铺整平，由摊铺小车的刮板器将混凝土刮平并达到要求的厚度，工作人员随时跟踪观察摊铺情况，对个别欠料的部位，操作摊铺机重新补料保证混凝土衬砌厚度。铺料整平后，高于设计顶面1cm～2cm，保证振捣密实后衬砌厚度满足设计要求。坡肩38cm平台由人工布料摊铺整平。
衬砌机的组合振捣器自下而上，对铺设完毕的混凝土进行振捣，平板振捣速度控制在5m/min～7m/min。衬砌机的振捣器因为安装高度固定，为了保证混凝土的密实性，施工中将摊铺车增加2根1.3kW软轴插入式振捣棒以加强振捣。在组合式振捣器振捣后，再用2.2kW平板振捣器人工振捣2遍。衬砌机振捣不到的边缘、齿槽和坡肩部位由人工用插入式振捣器振捣。振捣的时间以混凝土粗骨料不再显著下沉并开始泛浆时为准。
【关键词】 大型渠道衬砌机;复合土工膜铺设;混凝土浇筑
渠道输水是我国农田灌溉的主要方式，但由于我国农村农田灌溉已实施多年，许多泵站及设备出现老化的问题，传统的土渠破损渗漏严重，每年渗漏的水量非常惊人，不仅浪费了大量的水资源，而且也严重制约了我国农田建设的发展。混凝土衬砌渠道作为水利工程输水渠道中的一种，具有防渗效果好、减少渠道的断面尺寸和耐久性强等特点，能够有效提高农田输水效率，改善农村农田灌溉条件和农村生产条件，目前在大中小型渠道和农业节水灌溉工程建设有所应用及推广。
一、工程概况
本工程采用的混凝土配合比水泥强度等级P.042.5，级配二骨料最大粒径40mm，水胶比0.45，砂率35%，粉煤灰掺量15%，DH3G减水剂掺量1.866，DH9引气剂掺量0.0156，每方混凝土碱含量1.84，渠道衬砌表面平整度允许偏差5mm/2m，渠道边坡系数允许偏差±0.02，衬砌顶高程允许偏差0～+30mm，衬砌顶开口宽度允许偏差0～+30mm，渠底宽度允许偏差0～+20mm，渠道中心线直线段允许偏差±20mm，曲线段允许偏差±50mm。
二、施工工艺
2.1衬砌基面平整夯实
基面压实度、平整度关系衬砌机安置精度和衬砌质量，是整个工艺的关键。基面整平从边坡开始，按照衬砌设计基面测量放样，人工削坡。整平过程中严格控制精度，严禁欠挖超挖。削坡完成后，先给坡面洒水，然后利用平板夯实机对坡面进行夯实，自下而上进行振动夯实坡面2遍～3遍，平整好的基面严禁扰动破坏。
2.2衬砌机导轨铺设
衬砌机导轨铺设是混凝土厚度控制的关键，重点控制轨道的高程及方向。铺设前人工挂线清理导轨基础，控制导轨底高程。
对软弱基础要夯实或用沙砾石料换填。导轨采用方砧木，铺设完成后钉固道钉，控制导轨不出现大的位移。轨道的垫板为30cm×30cm，厚度1cm的钢板。导轨的高程误差控制在±0.5cm。施工过程要密切注意轨道变形，若出现较大沉陷和偏移要及时调整。导轨敷设完成后，还必须进行衬砌机的坡面校核。坡面校核采用水准仪测量上下拐点的高差，用钢尺丈量斜坡长度，按设计要求调整坡度。衬砌机校验后，在上下支撑架上或旁边参照物上进行标示，便于行走运行过程中发现偏离。衬砌机行进路线必须与轨道保持平行，走斜时采取人工转动电机进行调整直至平行。
2.3聚苯乙烯保温板铺设
渠道建基面经业主、设计、监理联合验收合格后，即可进行聚苯乙烯保温板的铺设。保温板铺设顺序为：渠坡段从坡脚向坡顶、由一端向另一端铺设。铺设过程中尽量减少施工人员对保温板的踩踏，铺设后的保温板要求表面平整，接缝连接紧密。铺设完成后用竹签将保温板固定在坡面上，防止保温板移动。保温板运输、存放、铺设过程中，严防烟火，严禁施工人员吸烟、使用明火，并配备必要消防灭火器材。大风天、雨天现场不安排施工，同时对已铺设的保温板采取覆盖保护。
2.4复合土工膜铺设
复合土工铺设全部由人工完成，采用幅宽为5m的土工膜，并依据渠道衬砌断面的大小确定材料的长度。土工膜接缝宽度为10cm，渠坡方向土工膜采用垂直于水流方向铺设，渠底采用顺水流方向铺设，上游边压下游边，现场采用热熔法拼接土工膜。土工膜拼接前必须对粘结面进行清扫，粘结面上不得有油污、灰尘。现场焊接施工严格按照生产试验确定的焊接温度、速度及其他工艺参数进行施工，防止发生漏焊、烫伤和折皱等缺陷。土工膜铺设过程中，作业人员不得穿硬底鞋及带钉鞋，严禁在复合土工膜上敲打石料和一切可能引起复合土工膜损坏的施工作业。
2.5混凝土施工
2.5.1模板安装
渠坡直线段横缝每12m设一道跳仓支立模板，圆弧段横缝每8m设一道跳仓立模板，模板采用10号槽钢，端头模板采用定型钢模板，采用在模板背面压设混凝土预制块的方法固定。
伸缩缝填充采用横缝闭孔泡沫板与衬砌混凝土浇筑一次成型工艺。闭孔泡沫板按设计尺寸裁好，在模板上用24﹟铁丝将闭孔泡沫板与槽钢绑扎贴紧固定。横缝顶部20mm填充普通泡沫板，下部填充闭孔泡沫板，二者用小铁钉钉在一起。泡沫板为预留聚硫密封胶填缝位置，待填塞聚硫密封胶前取出。
2.5.2混凝土浇筑
渠道混凝土衬砌按横向分缝沿渠道轴线方向跳仓浇筑，混凝土拌和采用拌和站集中拌制，6m3罐车运至混凝土衬砌机集料斗，渠坡混凝土布料由主机上的布料小车来完成。混凝土通过上料皮带机运输到主机布料皮带机上，布料皮带将混凝土从上向下运输的途中，布料小车将混凝土料均匀布设在仓面上。为了避免布料小车下料时产生骨料分离现象，施工中将布料小车进行了改装，采取了缓降措施，将布料小车相接的漏斗做成一定的坡度并加长至距混凝土面30cm。布料的同时，摊铺小车进行摊铺整平，由摊铺小车的刮板器将混凝土刮平并达到要求的厚度，工作人员随时跟踪观察摊铺情况，对个别欠料的部位，操作摊铺机重新补料保证混凝土衬砌厚度。铺料整平后，高于设计顶面1cm～2cm，保证振捣密实后衬砌厚度满足设计要求。坡肩38cm平台由人工布料摊铺整平。
衬砌机的组合振捣器自下而上，对铺设完毕的混凝土进行振捣，平板振捣速度控制在5m/min～7m/min。衬砌机的振捣器因为安装高度固定，为了保证混凝土的密实性，施工中将摊铺车增加2根1.3kW软轴插入式振捣棒以加强振捣。在组合式振捣器振捣后，再用2.2kW平板振捣器人工振捣2遍。衬砌机振捣不到的边缘、齿槽和坡肩部位由人工用插入式振捣器振捣。振捣的时间以混凝土粗骨料不再显著下沉并开始泛浆时为准。