石质渠段渠坡混凝土衬砌施工工法案例.doc

石质渠段渠坡混凝土衬砌施工工法 南水北调辉县项目 张业国 1前言 南水北调中线一期工程黄河北-羑河北辉县段总干渠苏门山段石方渠道约1.4Km，挖深在15-42m不等，开挖完成后，对一级马道以上边坡进行喷锚施工，对一级马道以下过水断面全断面进行现浇混凝土衬砌施工。渠坡衬砌施工主要包括：锚杆加固边坡、排水孔钻设并安装逆止式排水器、挂钢筋网片、浇筑混凝土。边坡高度为9.03m,坡度为1:0.4，坡长为9.73m,混凝土设计厚度为20cm，但是由于部分段落岩石较破碎，存在较多小型断层，节理发育，石方开挖存在不同程度的超挖，局部实际混凝土厚度平均在40cm左右,部分仓面混凝土厚度达1m,且开挖面凹凸不平。针对混凝土浇筑高度大，边坡外倾成钝角，仓面狭小，混凝土方量大、成片施工段面小，转移频繁等因素，确定外模采用大平钢模板，侧模采用木模，外模分层安装、分层浇筑、一次浇筑到顶的施工方法。该叠模模板安装、分层浇筑混凝凝土工艺，经苏门山石方渠道衬砌大面积应用，在进度、质量、成本等方面都取得了良好的效果。现总结该施工方法形成本工法，为其他类似工程作为参考。 2工法特点 2.1操作简单，便于浇筑、振捣，混凝土外观质量好。 2.2可形成流水作业，交替施工，便于人员合理组织安排，提高生产效率。 2.3模板分块拼装，重量小，装模快，拆装方便，钢木模结合，地质条件适应性强。 2.4模板周转快，转移方便，投资小，性价比高，安全性高。 3适用范围 本工法适用于渠道、公路等工程高边坡、长断面各种岩体的永久性衬砌和混凝土挡墙施工。 4工艺原理 混凝土施工采用常规的插入式振捣施工法，分层浇筑混凝土，分层安装模板。在岩石边坡上按照模板拉杆孔位置，进行放线并钻孔，孔径Φ30，预埋Φ28螺纹钢筋，并灌注P.O42.5水泥浆，外端设弯钩。调仓模板靠立在两侧槽钢支架上，补仓模板靠立在成型混凝土上。模板加固利用Φ22钢筋作为拉杆与岩石边坡预埋Φ28锚筋进行对拉固定，模板上下用Φ16螺栓连接。模板拉杆外连Φ27丝杆，紧固丝杆螺母用风炮紧固，整个模板吊装固定时间短，固定牢靠。补仓模板加固充分利用调仓成型混凝土的钢筋埋置，在调仓侧面打孔埋筋，在调仓正面用锥形体埋筋等。两仓同时施工，一台吊车配合，装模、浇筑混凝土交替进行。 5工艺流程及操作要点 依据图纸要求，石方渠坡、渠底衬砌垂直水流方向设置横缝，为通缝，缝距4m，缝宽2cm要求，混凝土首先浇筑坡脚1m宽底板，作为边坡施工平台，然后按照4m一个单元的原则，先进行调仓施工，最后进行补仓施工，通缝处填塞闭孔塑料泡沫板，伸缩缝沉降缝上部临水侧2cm均采用密封胶灌注封闭。 整个渠坡坡面由5块平钢模组成，下部四块模板高2m，最上面一块模板高1.7m,浇筑完一层模板后，快速安装上层模板，然后继续混凝土，直至浇筑到顶。 渠道衬砌混凝土工艺流程图见下图： 图5 渠道衬砌混凝土流程图 调仓混凝土结构板施工顺序：①坡脚平台施工②放线、安装坡顶放线钢筋支架③边坡地锚筋埋设施工④立侧模槽钢支架、加固支架并安装竹胶板⑤侧模坡脚混凝土基面凿毛、仓面清理⑥挂钢筋网、加固钢筋网⑦安装外模第一层模板、并安装逆止阀⑧浇筑第一层混凝土⑨安装第二层模板、浇筑混凝土直至到顶。 补仓混凝土土结构板施工顺序：①坡脚平台施工②坡脚混凝土基面凿毛、仓面清理③挂钢筋网、加固钢筋网④安装外模第一层模板、并安装逆止阀⑤浇筑第一层混凝土⑥安装第二层模板、浇筑混凝土直至到顶。 5.1原材料准备 水泥、粉煤灰、砂、石、水、外加剂等原材料的选用均符合设计和有关规范要求，并经检测合格。 5.2施工准备 5.2.1岩面清理 在渠道边坡开挖成型后,用全球卫星定位系统GPS进行坡脚和坡顶的施工放线,按照设计图纸要求,对坡度和高程进行修整，对岩面进行挂线清理，使渠坡揭露为较稳定平整的岩面。 1、欠挖10cm以上的开挖面采用液压破碎锤破碎、人工配合清理方式开挖； 2、欠挖0-10cm以内开挖面的采用人工手持电锤和风镐打除； 3、将边坡岩面上松动的岩块及淤积物等用人工手持撬棍、风镐清除干净； 4、对裂隙及夹泥裂隙、断层、破碎带等实施挖槽清除，挖槽深度为宽度的1.5倍，遇软弱夹层清理至新鲜岩层，上述不良地质实施清除清理后与衬砌混凝土一起浇筑。若遇岩溶洞穴则按照设计要求清理后用C10混凝土进行充填。 5.2.2锚杆和排水孔施工 锚杆分系统锚杆和随机锚杆两种，系统锚杆为整个岩面按一定间排距均匀设置；随机锚杆主要设置在边坡薄弱地带，如断层带两侧、相对破碎带处、有倾向的危石处。苏门山渠段锚杆采用水泥砂浆系统锚杆，采用Φ22Ⅱ级插筋，衬砌渠坡的系统锚杆长度为9m和5m，间排距均为3m。 每侧渠坡设置两排排水孔，排水孔成梅花型布置。排水孔采用风钻进行钻孔，排水孔的斜率i=0.