李峰论文

李峰论文 论文目:弧底梯形断面混凝土衬砌渠道施工技术 在2008年七一渠节水续建配套工程中，七一渠采用了弧脚梯形渠道混凝土衬砌技术。运用了陕西生产的滑模衬砌机施工，不但使混凝土衬砌面光滑，而且混凝土与面层达到了整体密实的效果。下面将施工中滑模机具的使用及其相关的施工技术做一个介绍。 汾西灌区是山西省六大自流灌区之一，是临汾市最大的灌区。灌区内的七一渠为洪洞、尧都、襄汾三县(区)工农业生产提供了可靠的水源。但由于本工程运行至今已有50年历史，加之当时建设标准低，工程质量差，配套设施落后，渠道破损、塌陷、渗漏严重，每年汛期引取的汾河水含泥沙量大，形成渠内淤积严重，过水流量不足。经过人员精心计算，确定将梯形渠道改为弧脚梯形渠，这样可使在渠底两侧与边坡下半部形成的泥沙淤积量大大减少。 1 施工段渠道设计情况 本施工段选在渠道桩号32+256-33+470处，作为第一期施工。该段水力要素为:梯形弧线连接断面形式，渠深2.8m，口宽12.4m，渠底直线段长2.486m，斜直段长 4.441 m,连接弧线半径 2.5 m，弧线长1.47 m,圆心角34?渠道内边坡1:1.5，混凝土衬砌厚度10cm渠道纵坡1/3000，糙率n=0.015。(见图1)。沿渠道轴向每间隔8m设一道横向伸缩缝， 2弧线与斜直段交界处两侧各设一道纵向沥青板伸缩缝。混凝土底部铺设100g/cm的土工 布防水。 2 施工技术 2.1土模 为保证工程质量达到设计，严防渠道在运行过程中发生沉陷、渗漏和变形，施工中土石方工程分两步进行。第一步:机械施工。先用机械 将渠内淤泥、旧砌体、腐殖土全部清除，拉运，然后根据设 计图进行施工放样。施工中采用超挖欠补的原则，按先坡面 后渠底的顺序对原渠道进行全断面机械式削坡整坡。坡面补欠采用开蹬分层邦坡，机械夯打而成。渠底回填土(河卵石)必须压实，施工中，须预留10cm作为建基面保护层，采用人工处理。使用机械施工可以提高工作效率，加快施工进度，节省人力，可完成90%以上的工作量。第二步:人工修整。机械完工后，按标准尺寸采用固定土模线架放于设计位置进行人工整模，施工人员要随时检查严防超挖或欠挖，若出现超挖或土模成型低于设计尺寸时，必须用混凝土垫层或砌砖补平。土模层是衬砌混凝土防渗渠的基础面，应认真碾压、夯打，使压实度达到95%以上，最后土模成型为梯形断面(见图2)。 2.2土工布 土模修整完工验收后，即可铺设土工布。土工布铺设分为两步进行。第一步:先铺渠底。在渠底沿渠道轴向铺设，两边须予留10-15cm作为与坡面土工布粘接尺寸。铺设时若幅宽小于渠底衬砌尺寸时，须在渠底轴线位置进行粘接。第二步:后铺坡面。在渠底衬砌完成，坡面现浇开始时铺设，方法是先以一侧坡面开始在连续进行，要求铺设平整、无扭斜、与渠底粘结牢固，铺设到坡面位置应高出设计水位线20-30cm。土工布要有一定的松弛度并紧贴土模，应与浇筑速度相配合，以免裸露时间过长，受日晒及人为破坏。 2.3模具加工与制作 根据设计图，衬砌断面是由渠底直线段、边坡斜直段和弧形连接段三部分组合而成。制作时，先把10#槽钢按尺寸要求切割，弧线段采用画弧，受热、弯曲工艺加工成型后与渠底直线段焊接成一体，作为底模型，磨平焊缝。弯曲焊接时应在平台上固定，以防变形。 加工图见图3 图3底模加工图(单位:mm) 2.4底板混凝土现浇 先根据设计尺寸沿渠道轴向在土工布上支设底板模具，间隔4m，弧脚两侧纵向用两根6m长的10#槽钢固定，弧脚与梯形土模渐变处的空隙用砖模来填补，防止混凝土振捣过程中漏浆，待混凝土初凝后再去掉砖模。混凝土入仓后人工进行平仓，将混凝土平至弧段与斜直段衔接位置，启动平板振捣器开始振捣，振捣两遍后，人工用滚筒在横向轨道上来回推拉，(滚筒为长4.5m，直径为5.4cm的钢管内注铁砂两端封死，以增加滚筒的自重)同时应认真补平缺料部位，弧脚与梯形土模渐变处全部用混凝土浇筑，使底板混凝土饱满密实，弧线顺直光滑，表面平整。衬砌应从渠底一端开始连续进行。 2.5边坡斜直段混凝土现浇 边坡斜直段采用陕西咸阳重机厂生产的滑模衬砌机进行现浇施工。该机是由电动机、卷扬机、定滑轮、牵引绳索、滑模板、方钢、振动齿、大臂、顶杆、操作台等组成。滑模板宽60cm，上口与平板成45度角的漏斗状作为填料进口。 平板前方附焊一根40mm*40mm方钢，方钢下焊有振齿，振齿与振齿间隔10cm。其工作原理是电机启动后，通过对滑板产生的振动力传递给振齿，使振齿与滑板产生共振使混凝土达到密实的效果。 浇筑前，先在已铺好的土工布上每4m支设一根槽钢，利用已凝固并达到设计强度的底板作为操作平台安放滑模衬砌机，通过顶杆将两侧大臂支于渠顶适当位置，将滑模机放在滑道上，机具安放就位后，开始给滑模板中填筑混凝土，启动滑模机，滑模板将沿 着轨道均匀上升，在上升过程中要连续向滑板内填料，填料时要注意控制混凝土的盈亏量，以刚好没过振齿为宜，以免发生余料或缺料造，造成局部不平。振过一遍后，要对混凝土板进行认真修理。反复提升两次，使混凝土面板饱满密实，表面平整，最后原浆收面。 斜直段混凝土衬砌采取滑模间隔跳仓，分一序板和二序板分开浇筑，即沿渠道轴线等距离划分并编号，先以渠道一侧开始，从另一侧倒着返回，先施工编号为1、3、5、7、9……作为一序混凝土，再回过头来施工编号为2、4、6、8、……为二序混凝土，二序施工是利用已凝固并强度达到80%的一序混凝土板作为二序板的边滑模进行混凝土衬砌施工，具体顺序见图4。 在混凝土施工整个工序中，为了确保渠道表面光滑，减小糙率，混凝土振捣完毕后用木抹子将原浆打平并用铁抹子收光。 3 采用以上技术施工的梯形弧脚渠道，表面光滑，整体密实，糙率小，挟泥沙能力增强。用滑模衬砌机施工省去了大量固定模板，不但提高了施工进度， 同时也采用了原浆收面，使面层与混凝土溶为一体提高了混凝土的整体质量，在施工中每1km渠道节约施工费用3~5万元，在运行中每年可节约清淤费50余万元，渠道质量得到了保障，节水节资效果明显。说明梯形弧脚混凝土衬砌渠道从设计到施工技术已经成熟，可以推广使用。然而，在施工过程中，还可以不断改进、不断探索，使此项技术得到更好地发挥。