現(xiàn)澆清水混凝土渠道施工工藝流程與技術(shù)

潘平安 郭學(xué)峰

（湖南德江監(jiān)理有限公司 常德市 415000）

現(xiàn)澆清水混凝土渠道有著特定的施工工藝流程與技術(shù)，應(yīng)將其劃分為兩個施工階段，即：渠道土方開挖、整形施工階段和渠道混凝土澆筑施工階段。

1 渠道土方開挖、整形施工階段

渠道土方開挖、整形施工是現(xiàn)澆清水混凝土渠道工程的重要基礎(chǔ)工作，其施工工藝流程為：土方開挖前的準備→土方開挖、整形→棄土處理→開挖、整形后的檢驗→渠底墊層的施工。

1.1 土方開挖前的準備

（1）現(xiàn)場清理工作：首先應(yīng)對施工現(xiàn)場范圍內(nèi)影響工程施工的障礙物進行拆除、清掃；再對影響工程質(zhì)量的腐殖土、軟土用含水量符合設(shè)計要求的素土代換并進行碾壓；同時做好施工現(xiàn)場的排水工作，降低地下水位，保證施工現(xiàn)場干爽。

（2）放線：土方開挖前，應(yīng)根據(jù)龍門板樁上的軸線，放出開挖的灰線，經(jīng)現(xiàn)場的監(jiān)理人員、質(zhì)量檢查人員，檢查認可后，方可進行開挖施工。

1.2 土方開挖、整形

根據(jù)土方開挖的工程量大小，可選擇人工開挖、機械開挖、機械開挖輔以人工開挖等多種開挖方式，開挖中要滿足以下要求：

（1）人工開挖需預(yù)留（10～30）mm 保護土層，如為松軟土需預(yù)留（40～50）mm保護土層；機械開挖需預(yù)留（100～200）mm保護土層。

（2）對預(yù)留保護土層要用人工方法進行精確地修整，以保證基礎(chǔ)土層不受到擾動和基礎(chǔ)底、面標高的準確性。

1.3 棄渣處理

開挖、整形挖出的土方應(yīng)首先滿足渠道混凝土澆筑施工完成后所需的回填土方量，并將回填土方有組織地堆放在施工現(xiàn)場；余土應(yīng)及時運到場外的指定地點以避免影響工程施工。

1.4 開挖、整形后的檢驗

土方開挖、整形完成后，在混凝土澆筑施工前，施工單位應(yīng)會同建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計等單位共同進行驗收，主要檢查高程、線型是否與設(shè)計基準點、基準線相符，地基強度是否符合設(shè)計要求等。檢驗是通過測量、觀察等方法作出判斷，驗收合格后，填寫隱蔽工程驗收簽證表。

1.5 渠底墊層的施工

為了給主要工序施工創(chuàng)造良好的工作面，應(yīng)在渠底合格地基上澆筑（5～7）cm厚的低強度混凝土墊層。

（1）施工要點。由于渠底混凝土墊層較長且狹窄，應(yīng)每隔（5～10）m設(shè)一根中間水平樁，以控制其厚度的準確性；當墊層面積較大時，墊層混凝土宜采用分倉澆筑的方法進行，可根據(jù)變形縫的位置、不同基礎(chǔ)部位等情況進行分倉，也可根據(jù)坡面混凝土伸縮縫的相應(yīng)位置進行分倉；澆筑混凝土墊層前，應(yīng)在地基上灑水濕潤表層土，以防混凝土被地基土層吸水而影響混凝土的工作性。

（2）墊層混凝土強度等級不得低于C10。

2 渠道混凝土澆筑施工階段

現(xiàn)澆清水混凝土渠道工程對施工工藝流程和技術(shù)有著十分嚴格的要求。其施工工藝流程為：澆筑前的準備→投料與攪拌→混凝土運輸→混凝土澆筑→混凝土振搗→模板、伸縮縫板拆除→導(dǎo)濾管安裝→混凝土養(yǎng)護→渠底混凝土澆筑與養(yǎng)護→伸縮縫填充、勾縫與土料回填。

2.1 澆筑前的準備

（1）開挖、整形后的土渠及渠底墊層的檢查與清理。再次檢查土渠的線型、高程、斷面尺寸、坡比等是否與設(shè)計相符；檢查渠底墊層混凝土澆筑是否符合設(shè)計要求；將土渠內(nèi)的雜物清理干凈；填寫隱蔽工程驗收簽證表。

（2）材料的準備。將進場水泥、砂、石、外加劑等原材料送檢；根據(jù)試驗室配合比換算成投料時的施工配合比；根據(jù)施工現(xiàn)場所使用攪拌機的容量計算出每攪拌一盤混凝土各種原材料的用量，并掛牌公示在攪拌現(xiàn)場。

（3）預(yù)埋砂礫導(dǎo)濾層的施工與檢查。預(yù)埋砂礫導(dǎo)濾層位置、級配、厚度、直徑等應(yīng)符合設(shè)計要求，并在路面做上記號（待模板拆除后根據(jù)記號指定的位置安裝導(dǎo)濾管），此工序經(jīng)檢查合格、簽發(fā)隱蔽工程驗收簽證表后，方可安裝模板。

（4）模板的清理與涂刷。為防止模板與混凝土粘結(jié)，應(yīng)將粘附在模板表面已干硬的砂漿等粘糊物處理干凈，確保模板的光潔，并在模板安裝前（木模板應(yīng)澆水濕潤后）認真涂刷濃度較大的肥皂水、油的混合乳劑等隔離劑。

（5）澆筑部位的清理、模板及伸縮縫板的制作與安裝、檢查。

① 模板安裝前，應(yīng)對殘留在澆筑部位的泥土、浮砂、廢棄紙屑等雜物進行清掃，用清水沖洗干凈并不得留有積水；

② 模板應(yīng)根據(jù)渠道斷面尺寸制作成兩邊連成整體的固定模板，伸縮縫板的厚度與寬度應(yīng)根據(jù)伸縮縫的設(shè)計寬度與深度制作；安裝時要注意模板的接縫，接縫較大時應(yīng)用水泥袋紙或紙筋灰填實，特別是模板與伸縮縫板的接縫應(yīng)嚴密；

③ 由于渠道坡面混凝土澆筑、振搗時的擠壓力可能導(dǎo)致模板上浮，因此應(yīng)在模板安裝、效正后，在模板支撐兩端分別壓上4人可抬動的混凝土預(yù)制板，這樣既可形成壓力防止模板上浮、確保渠道線形和坡面的一致性，還可方便施工時工作人員站在混凝土預(yù)制板上操作；

④ 模板安裝后，檢查模板的軸線、坡比、斷面尺寸、標高及安裝是否符合要求，支撐是否牢固，混凝土預(yù)制板重量是否能防止施工時模板上浮等。

（6）供水、供電、機具和道路的保證。檢查水、電供應(yīng)情況，并與水、電供應(yīng)部門聯(lián)系，防止施工中水、電供應(yīng)中斷；檢查機具的種類、規(guī)格、數(shù)量等是否符合施工要求，運轉(zhuǎn)是否正常；檢查道路是否暢通、平坦，運輸工具能否直接到達各個澆筑部位。

（7）安全、技術(shù)交底。做好勞動力的分工及其他組織工作并進行安全、技術(shù)交底。

（8）了解天氣預(yù)報，準備防雨、防凍等措施。

2.2 投料與攪拌

（1）投料、攪拌。采用二次投料法，先將水泥、砂和水加入攪拌筒內(nèi)進行充分攪拌，成為均勻的水泥砂漿，再投入石子攪拌成均勻的混凝土。二次投料法比一次投料法節(jié)約水泥并能提高混凝土強度，應(yīng)采用此法。

（2）攪拌時間。攪拌時間是指從全部材料投入攪拌筒起，到開始卸料為止所經(jīng)歷的時間，不容許用超過混凝土攪拌機說明書規(guī)定的回轉(zhuǎn)速度進行攪拌來縮短攪拌延續(xù)時間。攪拌時間應(yīng)按攪拌機的常用回轉(zhuǎn)速度確定，250～350自落式攪拌機對坍落度≤30 mm的混凝土最短攪拌時間為120 s，對坍落度＞30 mm的混凝土最短攪拌時間為90 s。

2.3 混凝土運輸

（1）運輸機具。根據(jù)施工方法、工程特點、運距長短等，選擇可滿足施工要求的手推車、機動翻抖車等運輸工具。

（2）運輸中的一般要求：運輸過程中，應(yīng)避免混凝土產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象；混凝土運至澆筑地點如出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)在施工現(xiàn)場經(jīng)人工拌和并滿足混凝土的工作性后再入倉；運輸工作應(yīng)保證混凝土的澆筑能連續(xù)進行。

（3）混凝土從攪拌機中卸出后到澆筑完畢的延續(xù)時間?；炷翍?yīng)以最少的中轉(zhuǎn)次數(shù)、最短的時間從攪拌地點運至澆筑地點，保證混凝土從攪拌機卸出后到澆筑完畢的延續(xù)時間不超過?；炷翉姸鹊燃墳镃30以下，當氣溫高于25℃時為60 min；當氣溫低于25℃時為90 min；使用外加劑或采用快硬水泥拌制混凝土?xí)r，應(yīng)按試驗確定。

2.4 混凝土澆筑

（1）澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)先在倉底鋪一層與混凝土內(nèi)成分相同、厚度約（50～80）mm的水泥砂漿，再分層澆筑混凝土，分層澆筑厚度為插入式振動器作用部分長度的1.25倍。

（2）澆筑時，應(yīng)遵循先伸縮縫兩邊并與兩邊坡面伸縮縫對稱同時進行，后兩邊渠坡倉內(nèi)的其他部位同時進行的順序平衡進料、平衡振搗，以保證模板和伸縮縫板不因進料和振搗不平衡被擠壓而發(fā)生偏移。

（3）混凝土灌注時應(yīng)由倉外向倉內(nèi)安裝光潔度較好的溜槽，以防止混凝土產(chǎn)生嚴重離析，造成坡面下部石多漿少、出現(xiàn)“爛根”而無法振搗密實。

（4）灌注較長斜坡面混凝土?xí)r，為避免混凝土澆筑至一定高度后，由于積聚大量的漿水，而可能造成混凝土強度不勻的現(xiàn)象，宜在澆灌至適當高度時，適量減少混凝土用水量。

（5）壓頂混凝土體積較小，施工操作方便，施工時應(yīng)適當縮小混凝土水灰比，以保證壓頂強度、線形、面平和光潔度符合設(shè)計要求。

2.5 混凝土振搗

（1）根據(jù)渠道坡面混凝土的設(shè)計厚度，應(yīng)選用相應(yīng)直徑的插入式振動器振搗。一般厚度小于8 cm的選用ZX25插入式振動器，厚度超過8 cm的選用ZX35插入式振動器。

（2）坡面混凝土應(yīng)分層灌注，分層振搗。為避免因斜坡較長導(dǎo)致振動器棒頭難以找準振搗部位、撞擊模板或插入土內(nèi)，宜先將振動棒找準振搗位置后，再合閘振搗。同一層段的混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，不宜停歇；上層混凝土振搗需在下層混凝土初凝前進行，以避免出現(xiàn)冷縫。

（3）振搗時應(yīng)掌握好方法和時間。由于混凝土現(xiàn)澆渠坡面厚度一般只有（8～10）cm，振動器影響半徑較??；振搗時插入要快、拔出要慢，從插入到拔出時間一般為（15～20）s，以混凝土表面停止沉陷、出現(xiàn)泛漿、無明顯氣泡發(fā)生為準。

（4）模板邊角、伸縮縫兩邊等關(guān)鍵部位插入式振動器振搗時不宜靠得太近，宜適合人工用木槌輕輕敲打模板背屑的辦法，這樣既能保證混凝土的密實度，又能避免模板、伸縮縫板出現(xiàn)偏移和變形。

2.6 模板、伸縮縫板拆除

模板拆除過早，混凝土尚未失去塑性，坡面可能拉毛；拆模太遲伸縮縫板難以拉出，強制拉出時可能使伸縮縫兩邊混凝土崩塌，因此拆模過早或過遲都將影響外觀質(zhì)量。

適當?shù)牟鹉r機是待混凝土完全失去塑性、強度達到1 MPa以上時，模板方可拆除。拆模時應(yīng)輕撬輕拆，先拆除伸縮縫板，再拆除坡模板，以便于坡模板能保護伸縮縫板拆除時伸縮縫兩邊混凝土不被拉毛、拉缺。

2.7 導(dǎo)濾管安裝

模板拆除后，緊接著應(yīng)在混凝土強度較低時安裝導(dǎo)濾管。

（1）施工要點：

① 導(dǎo)濾管的安裝位置應(yīng)根據(jù)預(yù)埋導(dǎo)濾層時在路面做上的記號確定其準確位置；

② 根據(jù)記號確定的準確位置淘空略大于導(dǎo)濾管直徑的坡面混凝土；

③ 導(dǎo)濾管長度一般不超過導(dǎo)濾礫石層厚度+坡面混凝土厚度；

④ 導(dǎo)濾管只能插入礫石層但不能接近粗砂層，插入礫石層的導(dǎo)濾管應(yīng)制作成篩狀；

⑤ 導(dǎo)濾管篩狀端頭安裝在礫石層并使篩狀端頭高于出水端頭，安裝后對導(dǎo)濾管出水端頭采用水泥砂漿勾縫。

（2）導(dǎo)濾管的材料品種、規(guī)格、數(shù)量等應(yīng)符合設(shè)計要求。

2.8 混凝土養(yǎng)護

現(xiàn)澆混凝土渠道工程一般施工面大，混凝土的養(yǎng)護適宜于自然養(yǎng)護。在自然氣溫高于5℃的條件下，應(yīng)在混凝土澆筑完成后12 h內(nèi)，用草袋、麻袋等覆蓋混凝土，并在上面經(jīng)常澆水保持足夠的濕潤狀態(tài)。在一般氣候條件下（氣溫為15℃以上），澆水養(yǎng)護時間一般不得少于7 d，以保證達到標準強度的60%以上。在澆筑后最初3 d，白天每隔2 h澆水1次，夜間至少澆水2次，以防止水分不足而使混凝土初凝之后水化作用不能充分地進行。在以后的養(yǎng)護期內(nèi)，每晝夜至少澆水4次。在干燥氣候條件下，澆水次數(shù)應(yīng)適當增加。當氣溫低于5℃時，不宜采用澆水養(yǎng)護。

2.9 渠底混凝土澆筑與養(yǎng)護

渠坡和壓頂混凝土養(yǎng)護期過后，已無客水流入渠底，此時可澆筑渠底混凝土：

（1）澆筑前，應(yīng)將殘留在墊層上面的泥土、雜物清除；在渠道兩側(cè)混凝土邊坡上彈上墨線，并使整條渠道一線貫通；渠底澆筑高程跟著兩邊墨線走，這樣可有效控制渠底混凝土的厚度和平整度。

（2）渠底伸縮縫應(yīng)與兩邊渠坡伸縮縫相連接，以避免不同混凝土塊體之間因氣溫變化產(chǎn)生的膨脹或干縮引起摩擦而裂縫。

（3）渠底混凝土應(yīng)盡量減少用水量，可摻入適量減水劑以滿足混凝土的工作性。

（4）由于渠底混凝土僅（6～8）cm厚（低強度混凝土墊層除外），適應(yīng)于ZF5平板式振動器振搗，其合格質(zhì)量以表面出現(xiàn)泛漿為準。

（5）渠底混凝土適宜于自然養(yǎng)護，養(yǎng)護時既要使渠底混凝土保持濕潤狀態(tài)，又要保證渠底不積水，養(yǎng)護要求與本文（2.8節(jié)混凝土養(yǎng)護）相同。

（6）渠底混凝土養(yǎng)護期間可同時進行附屬建筑物安裝與砌筑。

2.10 伸縮縫填充、勾縫與土料回填

渠底混凝土養(yǎng)護期過后，此時可對渠道坡面、壓頂和渠底伸縮縫同時進行填充、勾縫。

（1）對殘留在伸縮縫內(nèi)的泥土、浮砂、廢棄雜物應(yīng)認真清除；縫內(nèi)宜采用中、粗砂和瀝青的混合物填充并進行外觀勾縫。

（2）對伸縮縫進行填充、勾縫后，即可進行土料回填。

清除回填部位的雜草及廢棄雜物，用于回填的土料必須是不含有雜草、含水量符合設(shè)計要求的素土；填筑土料需采用人工夯實，待土料密實度達到設(shè)計要求后再進行人工精整。