渠道混凝土施工方案

一、概述1、工程概况本工程设计桩号为Ⅳ169+600～Ⅳ175+432.8，渠道为梯形断面，设计渠底宽度为8～14.5m，渠底高程88.781～88.363m，渠道内一级边坡为1：2.5～1：3.5，一级马道(堤顶)宽5.0m，外坡1：1.5，渠道纵比降为1/28000～1/23000。全渠段采用混凝土衬砌，渠坡厚度10cm，渠底厚度8cm。混凝土衬砌强度等级为C20，抗冻标号F150，抗渗标号W6。全渠段采用复合土工膜防渗。在渠底及渠坡防渗复合土工膜下均铺设保温板防冻层混凝土衬砌强度等级为C20，抗冻标号F150，抗渗标号W6。全渠段采用复合土工膜防渗，在渠底及渠坡防渗复合土工膜下均铺设保温板防冻层。在渠道开口线与永久占地线之间设有截（导）流沟、防洪堤、林带。截流沟纵比降根据地形确定，纵比降较陡处全断面采用干砌石护砌。2、主要工程量渠道主要工程量为混凝土浇注量为53699.5万m3，钢筋制安6.53t，塑料泡沫板铺设6087m2，土工膜铺设387387m2。二、气象水文与地形地质1、气象水文本渠段属温带大陆季风型气候区，夏秋两季受太平洋副热带高压控制，多东南风，炎热多雨，冬春两季受西伯利亚和蒙古高压控制，盛行西北风，干燥少雨。本渠段多年平均降雨量616.3mm，多年平均降水日数70.2d，降水年际变幅大，降水年内分配不均，70%～80%集中在汛期，多以暴雨型式出现，年降水量从山区到平原呈递减的趋势。段内多年平均气温14.1℃，全年1月份温度最低，平均气温－0.8℃；月平均最低气温－5.2℃，极端最低气温－18℃；7月份气温最高，月平均气温27.0℃，月平均最高气温31.9℃，极端最高气温42℃。2、地质条件鹤壁段位于华北平原西部边缘与太行山东麓的交接部位，穿行于山前丘陵地带，主要地貌单元有丘前冲（坡）洪积斜地亚类、软岩丘陵亚类和山前冲洪积裙亚类三大类。丘前冲（坡）洪积斜地亚类分布于侯小屯一带，地面高程99～104m，地面坡降8‰～9‰。软岩丘陵亚类主要分布于淇河以北大盖族附近，地面高程100～110m，沟谷发育；山前冲洪积裙亚类分布于山前地带及丘陵、岗地之间，地势总体向东倾斜，地面高程一般91～108m，中上部坡降一般1%～2%，下部坡降4‰～7‰，洪积锥坡降较大，达6%～7%，冲沟发育。本渠段位于华北准地台黄淮海拗陷的西部边缘，新构造分区属华北断陷～隆起区的太行山隆起分区和河北断陷分区的交接部位，地震动峰值加速度0.20g，相当于地震基本烈度VIII度。该段（Ⅳ169+660~Ⅳ175+432.8）长5.8328km，跨淇河段和王老屯段两个工程地质段。桩号HZ169+600～HZ172+980为上粘性土为主，下膨胀泥岩双层结构段（淇河段），以挖方为主，一般挖深9～17m，最大挖深约19m。组成渠坡岩性上部为黄土状中粉质壤土（alplQ23）和重粉质壤土（alplQ2），局部为卵石透镜体；中下部主要为卵石（glQ1）和上第三系泥灰岩、粘土岩、砂砾岩（N1L）。渠底板主要位于上第三系泥灰岩、粘土岩、砂岩（N1L）和卵石（glQ1）中。上部黄土状土具中等～强烈湿陷性；卵石部分呈松散状，渠坡稳定性较差。上第三系泥灰岩、粘土岩砂岩和砂砾岩，其成岩程度差异很大，大部分成岩较差，属于软岩（部分未成岩），部分钙质胶结的砂岩、砂砾岩及少量泥灰岩成岩程度较好；岩体的均匀性很差，多呈互层状或透镜体状；泥灰岩、粘土岩多具弱～中等膨胀潜势，其膨胀、崩解、干缩特性影响边坡稳定与渠道衬砌安全，施工时应采取相应的处理和保护措施。勘探期间地下水位一般高于渠底板2～3m或在渠底板附近，存在施工排水问题。桩号HZ172+980～HZ175+432.8为软弱厚层膨胀泥岩层状结构段（王老屯段），以挖方为主，挖深一般11～17m，最大挖深22m左右。渠坡岩性主要由上第三系泥灰岩、粘土岩（N1h）组成，渠底板亦位于该层中。局部渠段地表断续分布有黄土状重粉质壤土，厚0.5~2m，一般具中等湿陷性；泥灰岩、粘土岩厚度较大，岩体的均匀性很差，多呈互层状或透镜体状分布，层间夹砂岩、砂砾岩，大部分成岩差；泥灰岩、粘土岩一般具弱~中等膨胀潜势，耐崩解能力差，具膨胀、崩解、干缩的特性，裂隙发育，抗剪强度低，施工时应采取相应的处理和保护措施。勘探期间地下水位一般低于渠底板2～4米，存在施工排水问题。三、编制依据1、《南水北调中线一期工程总干渠（中线建管局直管和代建项目）黄河北～羑河北鹤壁段施工Ⅲ标招标文件》(合同编号：NHB-工程-03/2009-004)。2中国水利水电第十二工程局有限公司南水北调中线一期工程总干渠（中线建管局直管和代建项目）黄河北～羑河北鹤壁段施工Ⅲ标投标文件(合同编号NHB-工程-03/2009-004)及施工组织设计。3、南水北调中线一期工程总干渠（中线建管局直管和代建项目）黄河北～羑河北鹤壁段施工Ⅲ标渠道衬砌施工设计图纸。4、根据招投标文件明确的国家及有关部门的设计规范，施工技术规程、规范，质量检验评定标准及验收办法。四、施工布置4.1、施工道路渠道混凝土浇注时利用原有的开挖道路，采用6m3混凝土搅拌车进行运输。4.2、施工用电根据临时施工用电施工方案，渠道混凝土工程用电根据浇注部位的不同从工地布置的1#～5#变压器接出，选用240mm2铝导线接至工作面。在作业区配置带有触电保护器的配电箱，用电采用绝缘橡胶电缆连接架空敷设。施工照明施工作业点用“碘钨灯”，照明度满足招标文件技术规范的要求。考虑夜间施工作业，局部区段安装“小太阳”加强。4.3、施工用水直接从供水池取水，使用φ1O0mm的钢管接出至工作面，后用软管接至施工设备供作业用水。4.4、渠道衬砌机选择目前混凝土衬砌机有两种机型：一种是滚筒式，另一种是滑模式。滑模衬砌机的机架为整体钢架，布料系统与衬砌系统于一体，具有良好的整体刚性，并事先进行了预应力处理，克服了大跨度时机架产生的挠度，确保了渠坡中间部分的衬砌厚度，同时生产效率高，振捣密实、均匀，表面平整度高，节省劳动力。从实际施工情况看，PMCQ650型多功能坡面衬砌机能满足本工程的需要。因此我项目部选择PMCQ650型多功能坡面衬砌机为本工程渠道混凝土衬砌设备。该设备工作参数为：生产能力——10～12m3/h；大车行走速度——5～10m/min（变频调速）；摊铺小车速度——5～10m/min（变频调速）；布料小车速度——3～6m/min（变频调速）；每次摊铺宽度——0.2～0.4m；摊铺厚度——10～12cm；主皮带速度——1.0m/s；五、渠道衬砌施工段划分及施工工艺流程5.1、施工段划分由于本工程内有各种建筑物12座，包括渠道倒虹吸、左排倒虹吸、分水闸、节制闸、退水闸及公路桥。生产桥等建（构）筑物，施工段划分为：起始点（Ⅳ169+660）～鹤壁刘庄分水闸（Ⅳ171+250）；分水闸（Ⅳ171+250）～渤海大道公路桥（Ⅳ173+629.1）；公路桥（Ⅳ173+629.1）～终点（Ⅳ175+432.8）三段。5.2、施工工艺流程渠道衬砌施工工艺流程图如下：5.3、渠道修坡及清底渠道开挖填筑基本成型后需进行修坡，然后进行混凝土浇筑。修坡前先进行测量放线，然后使用挖掘机进行边坡粗削坡。挖掘机粗削坡时，将斗齿更换为特制的斗刀，使削出的面平整，挖掘机削坡由上至下进行，削挖的土方由自卸车运出。粗削完成后预留30cm进行边坡精削，精削采用人工，测量人员密切配合，人工拉网格线，从上至下削坡，当遇到砂基时，进行洒水浸透砂层再修坡，以保证基面密实，最后用10#槽钢刮平。对不慎超挖部分采用回填中粗砂分层夯实，分层厚度控制在20cm以内。严格控制削坡的坡度及平整度，削下的土方人工堆放在渠底。测量放样开挖样槽机械配合削坡人工精削坡坡面夯实修整粗砂、保温板、土工膜铺设土工膜焊接模板支设仓面验收衬砌机试运行拌和站运行混凝土运输衬砌机铺料，滚压、振捣平板振捣器振捣磨光机抹光、收面人工抹面、出面养护切缝养护集水暗管及观测仪器埋设土工膜焊接磨光机抹光、收面渠底整平也分次进行，第一次在清运削坡土时，保留一定的保护层，待需要衬砌渠底时，人工削刮渠底，将削刮的土方堆起，用装载机将土方运走。坡面修好后，人工再进行坡脚齿槽开挖。5.4、渠道自排水设施施工渠道自排水工程包括渠基排水暗管开挖、集水暗管铺设等。渠道粗修坡后进行渠道自排水施工。1、渠基排水暗管盲沟开挖盲沟采用人工开挖，盲沟开挖按设计要求走向顺直，底部平整，挖渠达到设计要求，开挖好的盲沟经自检和现场监理检查合格后再进行回填粗砂，埋设集水暗管及安装逆止式排水器。渠道底板采用逆止阀设置两道止水环，一道嵌入混凝土内，一道与土工膜相接，避免产生新的渗漏通道。止水环需设置牢固，便于施工，与土工膜采用粘接垫粘结，粘接垫与土工膜及逆止阀应粘接牢固。2、集水软管性能要求1)集水暗管采用软式透水管，其性能指标应满足《软式透水管》（JC937-2004）的要求。2)软式透水管应采用全新料，不得添加生料。3)钢丝PVC保护膜厚度应均匀，保护膜应采用过塑法生产，不得采用浸泡法生产。钢丝应符合高碳弹簧钢丝国家标准。软式透水管单根长度应大于50m，中间不能有接头。钢丝与滤布之间应粘接牢固。3、逆止式排水器性能要求1)逆止式排水器作为排水设施的一个最关键部位，逆止阀的开启水头应为2～3cm，10cm水头内达到设计流量。2)应在水压力0～200Kpa作用下，保证逆向不渗漏。3)止回性是逆止阀不发生渠道漏水的重要性能，各部件之间应做好密封。5.5粗砂铺设集水软管及渠道观测仪器埋设好后，再人工精修混凝土衬砌建基面，建基面经联合验收合格后，再铺设5cm的粗砂，铺设粗砂时从下至上进行，人工接网格线控制其厚度，用10#槽钢刮平。5.6保温板铺设粗砂铺设完毕，并经监理工程师验收合格后，在渠坡铺设聚苯乙烯保温板（渠底不铺设）。保温板外观表面色泽要均匀、平整、无明显收缩变形和膨胀变形，无明显油渍和杂质，保温板表面要有加糙工序，采用压花、打毛或其它措施，对表面进行加糙处理。其密度≥40kg/m3、吸水率不大于20%，压缩强度（压缩10%）≥300kpa，压缩强度（压缩5%）≥150kpa，尺寸稳定性（-400C～+700C）≤±0.5%.保温板铺设采用从下往上顺水流方向错茬铺设，铺设前基面清理干净、无杂物。保温板固定时用“U”型钢丝把相邻两块固定在基面上。5.7复合土工膜铺设铺设前清除基面一切可能损伤复合土工膜的带棱硬物，填平坑凹。本标段渠道采用150g/m2-0.3(0.5)mm-150g/m2两布一膜作为防渗材料，布为宽副聚酯长丝针刺土工布。土工膜质量要求应符合《聚乙烯土工膜》（GB/T17643-1998）、《土工合成材料》（GB/T17639-1998、GB/T17642-1998）及南水北调工程的要求等。我部拟采用的土工膜幅宽为5.1m，土工膜铺设时从上游向下游进行，上游边压下游边，各铺设幅之间的搭宽度不小于10cm。土工膜铺好后，再用手提式缝纫机把土工膜底侧的土工布缝合，土工膜采用热熔法拼接，焊接机选用TH-50型土工膜焊接机，焊缝搭接面不得有污垢、积水、砂土等影响焊接质量的杂质存在。采用双焊缝搭焊，焊缝处土工膜应熔结为一个整体，不得出现虚焊、漏焊和超量焊。联结的土工膜必须搭接平缓、舒展。土工膜的焊接强度不得低于母材的80%。根据我部以往的施工经验，土工膜焊接温度与当天气温有关，一般控制在2400C～2700C间不等，焊接速度一般控制在2～2.5m/min左右为宜。土工膜铺设好后要自然松弛，与基面贴实，不得出现褶皱现象。土工膜焊接好后应做充气检测试验。经监理工程师检测合格后，再用手提式缝纫机把土工膜搭接处上侧的土工布缝合。六、混凝土工程6.1、原材料的控制1、水泥水泥品种普通硅酸盐水泥。每批水泥出厂前，承包人均对制造厂水泥的品质进行检查复验，每批水泥发货时均有出厂合格证和复检资料。水泥运至工地现场后，由抽样员会同监理工程师按国家和行业的有关规定，对每批水泥进行取样复检。由质检员和保管员对水泥外观进行检查，外观检查合格后方可办理入库手续。等水泥材质检验合格，