南水北调中线石渠段渠坡衬砌滑模施工工艺

邢九平

（河北省水利工程局，石家庄050021）

南水北调中线石渠段渠坡衬砌滑模施工工艺

邢九平

（河北省水利工程局，石家庄050021）

为更好地完成南水北调中线元氏1标石渠段的渠坡衬砌，采用了滑膜施工工艺进行施工，加强和改善了石渠段边坡的整体稳定性和强度，进而保证了石渠段衬砌混凝土的质量，也为类似工程提供了借鉴。

南水北调中线；石渠段；衬砌；滑模；工艺

1 工程概况

南水北调中线元氏Ⅰ段工程位于河北省元氏县境内，标内石渠段长550m，底宽21m，边坡坡比1∶1，纵坡比1∶16600，过水断面采用现浇混凝土衬砌，衬砌板为25cm厚钢筋混凝土，板内置两层φ8﹫200mm钢筋网，保护层厚度30mm。渠坡设有φ22锚筋，锚杆部位采用L型φ14连接筋将锚筋与网筋连接在一起。石渠段渠底设置纵缝5道，左、右渠坡各设一道纵缝，一般沿纵向每4，6m设置一道横缝，所有分缝均为通缝。混凝土浇筑时，先浇筑两侧边坡混凝土，再浇筑底板混凝土。根据石渠段渠道边坡较陡的工程特点，为确保边坡混凝土面板的施工质量，混凝土衬砌采取有轨滑模施工工艺。

2 渠坡衬砌滑模系统的设计及构成

结合工程的实际情况，采用“L”型渠道衬砌滑模。“L”型滑模主要由5部分组成，即滑模主梁、行走定位系统、滑面模板、一套牵引装置和一套辅助系统。滑模系统立面布置如图1。

图1 渠道滑模布置立面图

2.1 滑模主梁

滑模主梁系指“L”型滑轨，共设置两道，采用架空方式，底部放置在渠底基面上，顶部放置在一级马道上或堤顶；并在主梁的底部及顶部设置端部横梁，与主梁连接成一个整体。滑模主梁同时兼有提升滑面模板、抗浮限位作用，装配满足刚度、挠度、表面光滑度要求。根据主梁可能承受的荷载，通过计算选定满足要求的钢架断面，确定采用25a工字钢作为主梁；为防止过载造成主梁变型，对工字钢的两个肋用8mm厚的钢板进行了间接的钢度加强。最终用20a的槽钢扣焊在一起，形成方形横梁，连接在两道主梁的上下端，形成一个稳定的框架。

2.2 行走定位系统

行走结构共设置4个行走定位轮，由法兰式方箱与M46丝杠连接，丝杠内吊直径30cm的槽式滚轮组成。与框架梁焊接在一起，利用丝杠调整坡面高程，用人工或卷扬机牵引行走，在行走的路线上铺设槽钢作为行走轨道。

2.3 滑面模板

滑模的面板在加工厂制作，分节加工成型运至工地。石渠段沿纵向每4，6m设置一道横缝，混凝土浇筑时以分缝位置确定每仓分块尺寸。为适应渠道边坡衬砌面板分缝尺寸不等这一情况，将滑模设计成分体式，节与节之间采用螺栓联接。每套模板分为3节，其中两节为长度2.05m，1节为2.00m，2.05m长的两节对称一端（离端部1.05m）设有行走机构。这样，3节组合或长度为2.05m的两节组合，可组成适应6.0，4.0m宽度衬砌板块使用的模板。面板的宽度为1.0m，由4mm厚钢板制成，上部一侧有10cm翘起部分，翘起角度约15°，防止下料时混凝土外溢。为确保面板刚度符合要求，面板背部设置加强肋。沿长度方向布设，3道［80槽钢，一道设置在距底部10cm处，一道设置在中间部位，另一道设置在模板翘起处。面板的左、右边缘均设置槽钢加强肋，沿宽度方向每节板的中部均匀布设4道4mm厚钢肋。根据施工要求，滑面模板背部用两根20的工字钢做支撑梁，在每根支撑梁距两端1.05m处设置连接滚动轴，使滚动轴卡在主梁上，形成一套模板滑动系统。

2.4 牵引系统

在上端横梁设置两个滑轮组，在下端横梁中心设置一个平台放置一台卷扬机的控制箱，用钢丝绳连接滑面模板和滑轮组，形成一套提升牵引系统。

2.5 辅助系统的设计

设置辅助系统服务于施工操作。在上下横梁上焊接30cm高的脚手管，沿坡方向用脚手管搭设梯子，形成施工工作平台，并在工作平台上设一串下料溜槽，用于混凝土浇筑和出面。

2.6 滑模使用

浇筑时先将滑模管至最低处，利用丝杠调节两个主梁的坡比，使其与设计坡比一致。滑模施工的入仓混凝土坍落度控制在3～5cm，铺料高度掌握在模板的2/3处，脱模强度控制在0.2～0.4MPa。首先用溜槽将混凝土均匀铺在仓里，铺料后进行人工振捣，待振捣完成后，利用牵引提升系统，将模板向上滑动铺料高的2/3，进行人工出面，完成一个循环过程。

3 滑模衬砌施工

3.1 基面清理

清除表层的浮渣及孤石，坡面清理严禁出现倒坡，对路基等部位要大致找平。清除的土渣在渠底或马道处集中堆放，用自卸车运往指定弃渣场。

3.2 连接筋及钢筋网制安

在锚杆部位，采用15cm×15cm的L型φ14连接钢筋与锚筋和渠坡混凝土面层网筋焊接在一起。连接筋与锚杆采用双面焊，焊接长度不小于10cm。钢筋加工前先调直，将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆、浮土、铁锈等清除干净。然后依据有关图纸及浇筑块尺寸做出钢筋下料表并加工钢筋。钢筋安装采用人工铅丝绑扎，每个节点必须绑扎结实。在钢筋与模板之间、钢筋底层采用垫块控制保护层厚度。

3.3 渠坡混凝土浇筑

3.3.1 浇筑分仓

混凝土浇筑采用先低后高的浇筑方法，以边坡纵向伸缩缝为界将边坡面板分为上下两道浇筑带，先施工下层浇筑带，再施工上部浇筑带。一般石渠段每4，6m设置一道横缝，浆砌石段每4.0m设置一道横缝，为了便于流水作业，提高施工强度，每个浇筑带依据横缝位置采用跳仓法施工。

3.3.2 模板支立及滑道安装

堵头模板选用定型钢模板，每块钢模板设计成上下分体式，现场安装止水带后采用螺栓将上、下分体连接成一个整体，连接点位于止水带外侧。安装堵头模板及侧模时，首先测量放样出衬砌面板伸缩缝位置和面板的顶面线，严格按设计线控制模板平整度。侧模具有限制混凝土侧向变形和兼作模板下部滑道的作用，模板支立完成后其表面和混凝土面相平齐以保证混凝土面的高程，其下部确保垫稳，防止滑模经过时产生沉陷。滑升模板在加工厂分节制作，运抵施工现场后进行拼装。滑升模板采用钢丝绳牵引，通过卷扬机由上部的滑轮组拉动运行。对仓面分缝处，在混凝土浇筑前先将提前按照堵头模板尺寸裁剪好的闭孔泡沫板粘贴于模板上，混凝土浇筑完成后拆除模板则泡沫板与混凝土粘接在一起，再浇筑相邻块混凝土，完成泡沫板的缝内填充。

3.3.3 混凝土拌制及运输

渠坡衬砌混凝土采用混凝土拌合站集中拌制，采用混凝土运输车运至现场、混凝土溜槽输送至仓面。每个仓面宽度内设3道溜槽进行下料，溜槽设置在坡面上。溜槽采用1～2mm的钢板卷制成半圆形或倒梯形，内表面平整光滑。每道溜槽分节制作，溜槽之间用铅丝进行连接，上接集料斗，下接滑升部位上部坡面0.8～1.0m高处。在混凝土进入集料斗前，先对溜槽进行洒水湿润，以便开仓时混凝土在仓内能够正常滑行。在混凝土下料的过程中，随时移动末端溜槽使混凝土料均匀分布。同时要结合人工进行平料，以使混凝土料在斜坡上下料时不会产生分离。

3.3.4 面板浇筑

在混凝土浇筑前，先按测量放的边界线支好模板和滑道，并用水泥砂浆封堵模板和滑道下部的缝隙，保证模板接缝严密不漏浆。浇筑时将混凝土运至一级马道，经坡面上的溜槽下滑至滑升模板位置的坡面上，并配合人工进行布料填入浇筑仓。仓内混凝土分层下料，每层下料厚度控制在30cm左右，下料要均匀，仓面要平整。采用插入式振捣棒分层振捣。混凝土振捣完成后，经过一定时间（通过试验确定约为1.2h）待混凝土流动性降低后，操作牵引系统拉升模板进行上层混凝土的浇筑。滑模高度为1.0m，但滑模每次滑升长度控制在0.6～0.7m，以使上下层混凝土有足够的搭接长度，同时确保在混凝土振捣时滑模下部的混凝土不至于溢出，避免影响混凝土的表面平整度。

3.3.5 混凝土出面及养护

滑模移走后及时对新混凝土面用电抹子进行抹面。抹面时由上往下进行。电抹子由位于马道上的人员用绳索牵引进行移行和抹面。抹面时要保证上下层混凝土接缝处的平整度。电抹子抹面出浆后，人工用铁抹子进行压光出面2～3遍。人工压面时，专门为抹面人员设计了抹面平台，供抹面施工使用，避免人工直接踩踏影响新浇筑混凝土面的平整度。二次压面结束后，覆盖比面板略宽的塑料布，防止表面水分流失而产生干缩缝。混凝土终凝后，覆盖草帘子和塑料薄膜进行不间断的洒水养护，养护期内始终使混凝土表面保持湿润。混凝土养护时间不得少于28d。

滑模衬砌混凝土施工如图2～图3所示。

图2 滑模衬砌混凝土施工

图3 滑模衬砌混凝土施工

4 滑模施工注意事项和质量保证措施

（1）滑模装置安装及内模支设必须经验收合格后方可进行混凝土现浇施工。浇筑过程中必须统一指挥，振捣、滑升控制、滑升安全及轨道查看等设专人负责，分工明确。

（2）混凝土分层布料分层振捣，每层浇筑厚度控制30cm。振捣采用插入式振捣器，振捣时不得触及模板，尽量不触及钢筋，避免欠振、过振和漏振。必要时采用附着式振捣器配合插入式振捣器振捣混凝土，确保振捣质量。

（3）滑升速度与脱模强度相关，脱模强度与配比、气温、外加剂及施工条件等有关。实际施工时，根据现场试验，确定最佳的混凝土拌合物坍落度，一般控制在3～5cm，避免浇筑时泌水外流。确定适宜的滑模滑动速度约为0.5m/h。

（4）在混凝土脱模后适当时间内，一般控制在2h，及时做好收面工作。脱模后如发现表面有蜂窝、麻面掉角、浮砂等缺陷，必须及时修整并抹平压光，同时消除其表面的细微裂缝。

（5）由于滑模施工脱模早，外露面大，浇筑期间注意天气变化情况，做好保温及养护工作。收面后2h内用塑料薄膜和草帘子覆盖混凝土外路面，避免阳光直接曝晒，同时采用喷水法洒水养护。

5 结语

采用滑膜施工工艺加强和改善了石渠段边坡的整体稳定性和强度，保证了在边坡较陡情况下的混凝土衬砌质量，同时利于标准化施工和操作，加快了施工进度，也为类似工程提供了借鉴。

［1］任长吉.公路隧道围岩稳定性分析及支护对策研究［D］.长春：吉林大学，2008.

［2］李永德.预应力框架梁在山地边坡加固中的应用［J］.施工技术，2010（2）.

［3］龚召熊.水工混凝土温控与防裂［M］.北京：水利水电出版社，2011.

［4］GB50164—92，混凝土质量控制标准［S］.

［5］DL/T5144—2001，水工混凝土施工规范［S］.

Construction technology of canal lining sliding mode of South-to-North water transfer project stone canal section

XING Jiu-ping
（Hebei Water Conservancy Engineering Bureau,Shijiazhuang 050021,China）

To better complete the canal lining of South-to-North water transfer project Yuanshi county no.1 standard stone canal section，the sliding mode construction technology was used to strengthen and improve the overall stability and strength of stone canal slope， and guarantee the quality of stone canal section lining concrete， also provides an reference for similar projects.

the middle-line of South-to-North water transfer project； stone canal section； lining； sliding mode； technology

TV554+.14

B

1672-9900（2015）02-0072-04

2014-01-08

邢九平（1975-），女（汉族），河北高邑人，高级工程师，主要从事水利工程施工技术管理工作，（Tel）15081825881。