CN102864759B - 一种薄板混凝土衬砌施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种薄板混凝土衬砌施工方法，在纵向坡比≤1%、横向坡比≤1:1的斜坡上铺设薄板混凝土衬砌层，自下而上一次铺设第一砂砾料反滤层、纵横向排水管网、第二砂砾料反滤层、复合土工膜、浆砌卵石、混凝土面板。与现有技术相比，本发明所述薄板混凝土衬砌施工方法人员、材料投入量大幅度减少，操作简单，运行、维护费用低、设备可靠性高，实现了机械化连续作业，显著提高施工工效，大大提高工程建设速度，降低工程成本。

Description

一种薄板混凝土衬砌施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种混凝土衬砌施工方法。

背景技术

传统大型渠道衬砌工程施工工艺一般主要采用滑模浇筑混凝土或是采用浆砌混凝土预制板衬砌。采用滑模衬砌时，混凝土的均匀性和外观平整度较差，施工速度较慢；采用浆砌混凝土预制板衬砌时，砌缝面积约占衬砌总面积的10%，存在砌缝砂浆开裂、缝内长草、衬砌体失稳破坏现象，混凝土衬砌层防渗作用降低。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种渠道衬砌工程施工快、质量高的施工方法。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种薄板混凝土衬砌施工方法，在纵向坡比≤1%、横向坡比≤1:1的斜坡上铺设薄板混凝土衬砌层，自下而上一次铺设第一砂砾料反滤层、纵横向排水管网、第二砂砾料反滤层、复合土工膜、浆砌卵石、混凝土面板；混凝土施工步骤如下：

1）确定混凝土原材料配合比，骨料的最大粒径不大于衬砌混凝土板厚度的1/3；

2）设置基准线；

3）修整坡面，纵向坡比≤1%、横向坡比≤1:1；

4）生产混凝土，混凝土的坍落度为5~8；

5）运输，选用载重容量不小于6m³的专用混凝土搅拌运输车，行驶速度应控制在10km/h以下，混凝土搅拌运输车辆数量可依据所有拌和站每小时生产能力、混凝土运距、车辆行驶速度、运输车载重能力进行配置，可按以下公式估算确定，但不得少于2台，

$N=\frac{2k{\mathrm{\γ}}_{c}Q}{v_j\mathrm{\ρ\ξ}}$ ，

式中：N——搅拌运输车总数，辆，

K——最长单程运输距离，km，

γ_c——新拌混凝土的密度，kg/m³，

Q——所有搅拌楼的每小时拌和能力，m³/h，

ν_j——车辆的平均运输速度，包括卸料时间，km/h，

ρ——汽车载重能力，kg/辆，

ξ——车辆完好出勤率，%；

6）卸料，混凝土自由下落高度应小于1.5m；

7）使用振动滑模衬砌机布料；

8）抹面机抹面，人工压光；

9）养护，混凝土浇筑完毕后，及时喷洒养护剂进行初始封闭保水养护，浇筑完毕后6～18h之间开始洒水养护，并覆盖棉芯膜，保证湿润养护不少于28天；

10）切缝，切缝时间应控制在容易切缝成型、又不松散和崩裂时进行，一般在混凝土终凝时开始，在气温较低或混凝土衬砌连续作业，切缝施工强度较大时，应选用水泥混凝土软切缝机施工；

11）使用密封胶填缝。

优选地，所述混凝土面板厚度为10cm。

优选地，所述排水管网为D200无砂混凝土管，其中横向排水管每2m设一道，出水口在加大水位以上15cm，纵向排水管在坡脚下设两道，用PE四通管相连接。

优选地，所述浆砌卵石厚度为45cm。

优选地，所述第一砂砾料反滤层和第二沙砾料反滤层的厚度均为21cm。

与现有技术相比，本发明所述薄板混凝土衬砌施工方法制作的混凝土的均匀性和外观平整度较差，施工速度较慢；砌缝面积小，衬砌体保持度好，且混凝土衬砌层防渗作用大大提高；人员、材料投入量大幅度减少，操作简单，运行、维护费用低、设备可靠性高，实现了机械化连续作业，显著提高施工工效，大大提高工程建设速度，降低工程成本。

具体实施方式

本实施例所描述的薄板混凝土衬砌施工方法，适用于纵向坡比≤1%、横向坡比≤1:1的梯形断面渠道混凝土衬砌、河道堤防及坝高较低、坡长较短的水库大坝等薄板混凝土护坡工程施工。在纵向坡比≤1%、横向坡比≤1:1的斜坡上铺设薄板混凝土衬砌层，自下而上一次铺设21cm厚的第一砂砾料反滤层、纵横向排水管网、21cm厚的第二砂砾料反滤层、复合土工膜、45cm厚的浆砌卵石、10cm厚的混凝土面板。该排水管网为D200无砂混凝土管，其中横向排水管每2m设一道，出水口在加大水位以上15cm，纵向排水管在坡脚下设两道，用PE四通管相连接。

混凝土衬砌施工步骤如下：

1）确定混凝土原材料配合比，骨料的最大粒径不大于衬砌混凝土板厚度的1/3；水泥、粉煤灰、砂石骨料、水、外加剂等原材料的选用应符合设计和施工规范要求。

2）设置基准线；这里说的基准线就是衬砌混凝土的用于定义平面尺寸的边缘控制线、用于定义厚度的顶面控制线，包括水平位置、高程控制，用型钢如槽钢、工字钢制作。其刚度确保衬砌机滑膜设备在上衬砌作业滑动时能稳定运行。当然衬砌机振动滑模设备的主要重量靠衬砌机自身稳定，型钢只是控制混凝土的平面尺寸、厚度和衬砌机调整位置时做辅助支撑。

3）修整坡面，纵向坡比≤1%、横向坡比≤1:1；对坡面进行复核、修整，确保混凝土衬砌的施工质量。

4）生产混凝土，混凝土的坍落度为5~8cm。

5）运输，选用载重容量不小于6m³的专用混凝土搅拌运输车，行驶速度应控制在10km/h以下，混凝土搅拌运输车辆数量可依据所有拌和站每小时生产能力、混凝土运距、车辆行驶速度、运输车载重能力进行配置，可按以下公式估算确定，但不得少于2台，

$N=\frac{2k{\mathrm{\γ}}_{c}Q}{v_j\mathrm{\ρ\ξ}}$ ，

式中：N——搅拌运输车总数，辆，

K——最长单程运输距离，km，

γ_c——新拌混凝土的密度，kg/m³，

Q——所有搅拌楼的每小时拌和能力，m³/h，

ν_j——车辆的平均运输速度，包括卸料时间，km/h，

ρ——汽车载重能力，kg/辆，

ξ——车辆完好出勤率，%；

混凝土拌和物从拌和楼出料至卸料入仓完毕的最长允许运输时间按下表规定执行：

施工温度（℃）	允许最长运输时间（h）
		5～18	1.75
19～28	1.5
		29～33	1.25

6）卸料，混凝土运输车辆卸料时，混凝土自由下落高度应小于1.5m。

7）使用振动滑模衬砌机布料；振动滑模衬砌机主要由行走系统、升降调整系统、框架结构、摊铺布料系统、振动成型系统和自动控制系统等部分组成，能自动完成坡面、坡顶和坡脚弧面及渠底衬砌混凝土上料、布料、振捣密实、挤压成型；

行走：衬砌机行走均采用导轨式；

升降调整：升降调整系统根据实际施工坡面液压调整；

布料：布料机系统有皮带机、螺旋布料器一套，可将混凝土从渠道顶部均匀地输送到渠底、坡角、渠坡和渠肩处，需人工辅助；

振捣、成型：振捣系统设有14套高频电动振捣器，其成型、振捣基本原理是：料仓内置12000Hz插入式高频振捣棒将混凝土内部气泡逸出，捣实、提浆，靠设备自重利用滑模板挤压成型。

衬砌机料仓内应保持充足的混凝土，仓内混凝土料位应高于振捣棒20cm。进入弯道施工时，应保证衬砌机始终与渠道上口线保持垂直工作状态。

8）抹面机抹面，人工压光；由于混凝土坍落度较低，振捣挤压成型混凝土表面不能满足外观要求，需用抹面机抹面，人工压光。衬砌成型后的混凝土采用工作台车，视气温、风速情况在混凝土初凝前抹面，以满足混凝土表面糙率要求。操作人员穿平底鞋，踩在混凝土面上操控抹面机施工。抹面机施工时采用自下而上，由先浇面至后浇面有序搭接，机械抹面3遍。初凝前应及时压光，以消除表面气泡，使混凝土表面平整、光滑、无抹痕。人工用铁抹子压光。压光应由渠坡横断面最初施工的一侧向另一侧推行，在施工时应随时用2m直尺检查，对不符合要求的及时处理，确保表面光滑平整。压光时禁止洒水湿润。

9）养护，混凝土浇筑完毕后，及时喷洒养护剂进行初始封闭保水养护，浇筑完毕后6～18h之间开始洒水养护，并覆盖棉芯膜，保证湿润养护不少于28天；

10）切缝，切缝时间应控制在容易切缝成型、又不松散和崩裂时进行，一般在混凝土终凝时开始，在气温较低或混凝土衬砌连续作业，切缝施工强度较大时，应选用水泥混凝土软切缝机施工。

边坡纵缝切割：首先将要切割的坡体横缝和纵缝用墨斗弹线，在边坡纵缝线沿横线方向一定距离用电钻打孔，孔内插入Φ10钢筋将导向梁固定，切缝机依托导向梁施工。施工时用软塑料管冲刷锯片降温。在缝形成后，用水枪、风机等将缝内浮浆、碎渣冲洗干净。切缝过程中应控制切缝机的行走速度，尽量减少松散和崩裂的现象。

边坡横缝切割：横缝切割时，利用纵缝位置加设轨道固定设施，施工中要严格控制切缝深度。切缝过程中通过控制卷扬机来控制切缝机的行走速度。

渠底横纵缝：渠底横纵缝属于平面作业，人工控制切缝机沿墨线切割。

混凝土软切缝：水泥混凝土软切缝机具有体积小、重量轻、噪音小、不需水冷锯片、操控简单等显著特点。利用软切缝机可在混凝土初凝结束前施工，一般来说，当混凝土初凝具有一定强度时即可进行切缝作业，以操作人员行走而不影响抹面质量为准，此时混凝土强度为1～3.5MPa。

11）使用密封胶填缝。填缝材料填充前缝壁应干燥、干净，并保证上层填充密封胶的设计深度。密封胶应与混凝土粘结牢固。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种薄板混凝土衬砌施工方法，其特征在于，在纵向坡比≤1％、横向坡比≤1:1的斜坡上铺设薄板混凝土衬砌层，自下而上依次铺设第一砂砾料反滤层、纵横向排水管网、第二砂砾料反滤层、复合土工膜、浆砌卵石、混凝土面板；混凝土施工步骤如下：

1)确定混凝土原材料配合比，骨料的最大粒径不大于衬砌混凝土板厚度的1/3；

2)设置基准线；

3)修整坡面，纵向坡比≤1％、横向坡比≤1:1；

4)生产混凝土，混凝土的坍落度为5～8cm；

5)运输，选用载重容量不小于6m³的专用混凝土搅拌运输车，行驶速度应控制在10km/h以下，混凝土搅拌运输车辆数量可依据所有拌和站每小时生产能力、混凝土运距、车辆行驶速度、运输车载重能力进行配置，可按以下公式估算确定，但不得少于2台，

$N=\frac{2k{\mathrm{\γ}}_{c}Q}{v_j\mathrm{\ρ\ξ}},$

式中：N——搅拌运输车总数，辆，

K——最长单程运输距离，km，

γ_c——新拌混凝土的密度，kg/m³，

Q——所有搅拌楼的每小时拌和能力，m³/h，

ν_j——车辆的平均运输速度，包括卸料时间，km/h，

ρ——汽车载重能力，kg/辆，

ξ——车辆完好出勤率，％；

6)卸料，混凝土自由下落高度应小于1.5m；

7)使用振动滑模衬砌机布料；

8)抹面机抹面，人工压光；

9)养护，混凝土浇筑完毕后，及时喷洒养护剂进行初始封闭保水养护，浇筑完毕后6～18h之间开始洒水养护，并覆盖棉芯膜，保证湿润养护不少于28天；

10)切缝，切缝时间应控制在容易切缝成型、又不松散和崩裂时进行，一般在混凝土终凝时开始，在气温较低或混凝土衬砌连续作业，切缝施工强度较大时，应选用水泥混凝土软切缝机施工；

11)使用密封胶填缝；

所述排水管网为D200无砂混凝土管，其中横向排水管每2m设一道，出水口在加大水位以上15cm，纵向排水管在坡脚下设两道，用PE四通管相连接。