南水北调渠道工程作业指导书

（本局使用不得外传）南水北调温博标渠道工程渠道砼衬砌作业指导书文件编号：Q/SH15-WB-ZYS-中国水电十五局南水北调温博标项目部2010年1.目的编制渠道砼衬砌施工作业指导书的目的就是为了更好的指导施工生产，确保工程质量，使现场作业人员能够规范施工。2.范围适用于本标段渠道坡面削坡、砂砾铺压、保温板和土工膜摊铺、砼衬砌等作业队和项目部技术、测量、质量、合同、安全、材料等部门。3.相关文件招投标文件设计图纸技术、设计通知及其他文件；南水北调中线干线工程主要技术标准汇编、渠道混凝土衬砌施工操作指南（试行）及其他相关文件；相关施工规范。4.术语/定义本作业指导书采用的术语/定义：渠道衬砌机、机械化、布料、振捣、平整度。5.职责5.1本作业指导书由项目总工负责保持和改进。5.2施工技术部负责渠道衬砌施工的技术工作。5.3测量队负责渠道从削坡到衬砌砼的放样工作。5.4质量部负责渠道衬砌施工的质量控制以及资料管理和归档。5.5安全部负责渠道衬砌的施工过程安全管理。5.6试验室负责渠道衬砌过程中的各种检、试验工作。5.7渠道衬砌施工队负责施工的实施。5.8机电物资部保证渠道衬砌的各种材料的采购和初检。6.工作流程坡面修整 自排排水系统施工 砂砾料铺筑 聚苯乙烯保温板铺设 复合土工布 砼衬砌 养护 伸缩缝施工 6.1、坡面修整渠道在开挖时预留50cm保护层，坡面修整采用挖掘机自上而下进行粗削，先每隔610米粗削处一道标准槽，再用挖掘机挖除参照两边标准沟槽挖除中间部分，粗削期间测量人员采用全站仪进行全程控制。挖掘机粗削完成后，人工进行精削。人工精削时要控制边坡开口线，坡比及削坡精度。先在坡脚线和坡肩线上每610m对应各设一控制标高桩，用线绳挂线，先削出一条基准线，并在基准线上的1/4、1/2、3/4处设一个垂直坡面的高程控制桩，人工自上而下平行削坡作业，依此基准线人工精细削坡至设计坡面。砂质土削坡前先进行洒水湿润。当出现雨水冲刷和坍坡时应进行修坡，修坡前将坡面清理成齿台形，根据大小确定使用土方夯实回填或用砂砾料回填。精削成型的边坡，若不及时进行砂砾料铺设，则用塑料布覆盖，防止坡面风干裂缝。6.2、自排排水系统施工先用全站仪测放出排水管沟槽位置，人工开挖管沟槽，与人工精削坡同步进行，人工精削坡至沟槽部位时，人工开挖沟槽，开挖时纵向每20m实测一点槽底及垫层高程，横向每道沟槽实测两点，保证沟槽位置正确，走向顺直，槽底及垫层底部平整，符合设计要求。沟槽开挖完成后，再继续进行精削坡，依次进行。在开挖渠底齿槽时，渠底齿槽和第一道纵向集水暗管沟槽开挖时保持中间的隔墙，采用浆砌单砖做隔墙兼模板，齿槽里用木板紧靠砌砖，后用斜撑支撑木板。若遇到沙质土等地质条件差，难以保证断面和边坡时，可根据实际情况采用砌砖支撑或木板支撑。横向排水暗管沟槽开挖第一条沟槽的位置从距变换断面处或建筑物开始断面处16米开始，轴线间距16米依次开挖，在两个建筑物或渠道变化段中间必须等距埋设，从一端到达另一端剩余距离大于8米小于16米时再加一道横向排水暗管。横向排水暗管与纵向齿槽交叉部位，横向排水暗管上顶至少比齿槽砼底面低20cm。管沟开挖成型后开始铺设排水系统，粗砂铺设施工工艺参数如下：（1）铺料厚度：沟底先铺设5cm厚粗砂，集水暗管铺设完后，再铺设粗砂至设计高程，采用水坠法密实，2小时后采用30振捣棒捣实，捣实标准为砂料不再下沉，然后缓慢拔出。振捣布置形式为集水暗管两侧平行对称振捣，间距30cm振捣然后再将粗砂补充至设计高程，表面采用ZW-7型电动夯板分别夯实2遍。（2）夯实遍数：30振捣棒1遍，1.1KW电动夯板2遍。（3）夯板行走速度：20m/min。夯实过程中要小心施工，既要保证粗砂的夯实度，又要注意不能把排水暗管压坏。回填完成后不得在上堆放重物，管道预留接头部位应用土工布包裹保护，以防回填料及其他杂物进入管道中，影响排水效果。在排水暗管管沟粗砂回填中要特别注意粗砂中不能含泥，以保证粗砂的透水功能，使坡面渗水能进入到集水暗管，满足设计集水要求。6.3砂砾料铺筑自排排水系统完成后进行砂砾料铺筑。坡面砂砾料采用摊铺机铺筑，摊铺夯实一次性完成。摊铺前采用全站仪对摊铺机进行定位，达到设计标准后开始施工。参照其他工程经验及我标段实验结果，确定渠坡砂砾石垫层铺设施工工艺参数如下:（1） 铺料厚度：11.5cm；（2） 夯实遍数：确定夯实遍数为4遍；（3） 夯实机械行走速度：0.32m/s；（4） 夯板搭接宽度：20cm。渠底摊铺前应将渠底画线分格，根据摊铺厚度，计算每格的摊铺量并用装载机分格按需堆放。砂砾料采用平仓机铺料，人工配合整平，振动板夯实。施工时分段进行铺料，一段长度不小于100米。渠坡砂砾石垫层铺设施工工艺参数如下:渠道坡脚齿槽、渠道与建筑物交叉等部位砂砾料填筑，采用人工连环套打夯填。夯压夯1/3夯径，行压行1/3夯径，使平面上夯迹双向套打。分段、分片夯压时，夯迹搭接宽度不小于10cm。6.4聚苯乙烯保温板铺设先测设高程控制桩，挂设保温板铺设高程控制线，自下而上铺设保温板。遇到墩、柱、墙等建筑物时，根据与建筑物交界面的形状画线裁剪保温板，使保温板与建筑物接缝紧密。保温板沿渠道轴线方向有序错缝铺设。铺设自下而上进行，边铺设边固定。砂砾石在铺设保温板前先用3m刮杆刮平，保证两块板接缝处的高差不大于2m。固定材料采用U形钢钎，梅花型布置，钢杆模两块保温板边沿插入，钢钎嵌入保温板内，以防止破坏上层土工膜；其中砂土区钢钎长度28cm，粘土区钢钎长度18cm，如下图所示。铺设保温板时在砂土等基面上铺设木板或竹架板，不得直接踩踏基面。保温板铺设人员应穿软底鞋，严禁穿硬底鞋或带钉鞋作业。铺设现场严禁烟火，电气焊要远离保温板作业区。6.5、复合土工膜铺设6.5.1、铺复合土工膜渠坡复合土工膜铺设由坡肩自上而下滚铺至坡脚，中间不能有纵向连接缝。复合土工膜搭接部位预留不小于10cm搭接长度，渠坡接头缝与渠底接头缝相互错开100cm以上，接头应为上游土工膜压在下游土工膜上面。土工膜需垂直于渠轴线铺设，只可出现垂直于渠轴线的横向连接缝，不应出现平行于渠轴线的纵向连接缝。复合土工膜应错缝连接，只可出现“T”字缝，不应出现“+”字缝。复合土工膜在铺设过程中用编织袋土覆压，防止滑移。土工膜上部固定采用顶部路缘石外开挖一齿槽，将土工膜压入槽内，再用土回填压实固定土工膜上部。上部固定好后，将整个坡面土工膜拉平整，下部在渠底齿槽里用临时支撑压住固定。齿槽部位用临时支撑保温板和土工膜，临时支撑间距2m。遇到墩柱等建筑物时，按接触尺寸对土工膜进行裁剪并与建筑物进行粘结。粘结后2h内粘结面不得承受任何压力，严禁粘结面发生错动。在铺到马道横向排水沟位置时，不做预留正常铺设。在渠道衬砌砼浇筑完成后根据横向排水沟的大小和形式在渠坡砼上切割开渠衬砼，切割过程中不得伤到下层土工膜，露出土工膜后将膜从中间割开，根据排水沟形式裁剪土工膜补焊到割开的土工膜上，然后将土工膜在设计的位置和横向排水沟粘结。6.5.2、复合土工膜焊接分类复合土工膜采用热合爬行机焊接，环境气温在535之间比较适宜，气温低于5时，必须对搭接面进行加热。土工膜焊接接头采用双焊缝焊接，焊缝宽度10mm，搭接长度不小于10cm，焊缝间留有1cm空腔。土工膜粘接及焊接分为：a、土工膜铺设好后，先用胶体将下层土工布粘接牢靠（粘接宽度10cm搭接区）；b、下层土工布粘接好后，将中间土工膜膜体按照搭接10cm铺平展好，并用热熔焊枪将膜体焊接，最后进行打压试验，确保焊接的土工膜搭接区不漏气；c、待土工膜焊接完成并进行了打压检测后，将上层土工布粘接牢靠（粘接宽度10cm搭接区），土工膜打压检测针眼孔部位采用橡皮泥进行封堵，确保针眼部位的气压损失量流失降至最小。复合土工膜焊缝处不得出现水渍、尘土、油污等污染物，在焊接前应先处理干净。土工膜焊缝强度不低于母材的80%，当天铺设应当天焊接完成。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。土工膜铺设焊接完成后、未浇筑混凝土前，现场施工人员应在土工膜边角和渠坡顶、底角处压紧固定，并应对为下一个浇筑段预留的土工膜搭接焊接接头边采取包裹等保护，以避免施工中该接头处土工膜被破坏或污染。6.5.3、复合土工膜焊接过程、在外线接好以后，将热溶挤压焊机焊接压杆手柄压下，使上、下胶轮处于分离状态，然后通电施工。、打开温控开关和调速开关，选择合适的温度和速度，先取几条窄料试焊，以确定最佳焊接效果。由于环境温度、材料厚度不同，同一材质的焊接温度选择有可能不同。在选择温度时可先选一参考速度（约2m/min），再从低到高（约250350）慢慢调节。、焊接温度的判断，对透明的PE材料，可直接观察，焊痕平整并带有透明玻璃状，表明速度与温度合适，焊痕出现严重破折，表明温度过高或速度偏慢，如焊痕不透明并带有白色状，表明温度偏低或速度偏快，对于不透明材料观察其有无明显的焊接痕迹，也可等其全部冷却后进行抗拉测试。、将需焊接的材料边缘修整平直，面朝前方，左下、右上重叠，搭接宽度10cm。、在确定好温度和速度后，将需焊接的材料插入两胶轮间，使机身与母材边缘平行，将压杆手柄合上即可自行焊接。一般情况下，操作人员只需观察其焊痕与母材边缘有无偏差，并及时作小范围内纠正。、在材料焊到尽头，及时将压杆手柄压下，使上、下胶轮处于分离状态，以免时间过长、烧坏胶轮。、由于热惰性的原因，在焊接过程中，如出现温度过高或过低，可在小范围内调整速度来弥补温度的偏差。、每次早、中开工都要进行一次试焊，确定温度和速度，试样手撕无破坏为合格。、复合土工膜焊接工具采用热风焊枪点焊，热溶挤压焊机焊接，充气检测仪气压0.15-0.2MPa保持5min，10cm双面焊接，焊接缝应整齐美观不虚焊、不漏焊。、焊接人员不易频繁更换，技术人员按相关要求做好试验、检测、验收记录。土工膜粘结和焊接施工参数详见土工膜施工作业指导书。6.6砼衬砌施工方法砼衬砌分别采用一套北京华洋建设开发有限公司的HTP-1型数字化自动渠道衬砌机和一套山东蒙阴县市政建安处的PHB-23000C-30000D型渠道衬砌机。6.6.1HTP-1型数字化自动渠道衬砌机施工方法6.6.1.1摊铺机渠道衬砌施工方法一、摊铺机的定位本摊铺机主机架是采用轨道式行走，轨道为80cm80cm方钢，轨道下每隔1.5米左右设一刚性垫板，根据设备图纸及移交要求，用全站仪测好轨道高程和位置，指导施工人员对轨道底基面进行清平，基面的平整度应控制在0+5mm。若有虚土的地方应夯实，夯实的位置基面高程可比设备设计高程略高。轨道的铺设也应根据图纸及移交时的要求，平面位置误差控制在02mm之间，用轨道道钉钉实，每个接头部位一边两个道钉，即每根轨道前后至少4根道钉。二、摊铺模块高程的调节在混凝土模板高程检测完毕后，将摊铺机运行至已支好的模板位置，开始降工作机架，当碾压磙降到和模板高程一样时，停止降工作机架，设好限位高程位置，如果不容易分辨碾压磙的底平是否降至与模板的高程相同可利用碾压磙外轴承底座，座底与碾压磙底平的距离为5cm，即当碾压磙外轴承底座底与模板之间的距离为5cm时即可。以此种方法在模板的左侧上、中、下三点及右侧上、中、下三点都观察一遍，理想状态下此六点位置限位的高程应该是一致的，若由于某些原因造成不一致时，则可以采取折中的办法再次调节限位位置，折中时应特别注意一点就是混凝土的厚度要满足要求，施工中若发现有的位置混凝土的厚度不能满足要求时，可临时调整(这是其他设备做不到的)，以确保混凝土的厚度达到要求。限位高程调节好后，将设备运行至侧模底部准备施工。四、混凝土浇筑在混凝土衬砌基层检查合格后，进行混凝土的衬砌施工。砼浇筑自下而上进行。坡脚部位下料后施工人员将料铲至齿槽里面并用手动振捣棒振捣齿槽坡头部位，每次模块上升到坡顶，根据破头预留情况多下砼料，主机架移机后对坡头集料处进行整平处理，先根据模板找到坡角处，拉线整直，若混凝土料不平整，则需要用靠尺刮平，并用振捣棒将坡头部位振捣密实，人工整平压光。周边的处理，在摊铺机完成第一条两米成型后，安排施工人员对工作机架和侧模之间的预留部位进行填充混凝土，填充完成后进行振捣，为了防止出现漏振、欠振的情况发生，原则上要进行2次振捣。完成振捣后即可进行粗找平处理。参照其他工程经验及我标段试验结果，华洋HTP-1衬砌机渠坡砼浇筑施工参数如下：（1） 铺料厚度：11 cm；（2） 振动摊铺机行走速度：2.53.5 m/min；（3） 砼坍落度：79 cm。（4）振捣：摊铺机边摊铺边振捣，一遍成型。（5）局部边、角位置及模板位置用人工补料，30振捣棒振捣密实，木抹提浆，人工铁抹压光。6.6.1.2砼抹光首次抹光自下而上进行，抹光机每次移动间距为1/2抹盘直径。机械抹面第一遍和第二遍连续进行，第三遍和第四遍连续进行，根据浇筑时间、天气状况、湿度情况，后两次抹面时间一般控制在前两次抹面2535min后，四次抹面均为抹盘抹面。机械抹面完成后，人工收面紧跟进行，人工收两次面，间隔时间约1.52h，确保在初凝前完成最后一遍。局部边、角等抹盘抹不到的部位，人工抹面，采用木抹子抹1遍，钢抹子抹2遍。6.6.2 蒙阴PHB-23000C-30000D型渠道衬砌机渠道衬砌方法6.6.2.1轨道布置在渠底和渠顶布置轨道各一条，轨道为80cm80cm方钢，轨道下每隔1.5米左右设一刚性垫板,，铺设方法与华洋设备相同。6.6.2.2施工参数参照其他工程经验及我标段试验结果，PHZ23000C渠道混凝土振捣摊铺机渠坡砼浇筑施工参数如下：（1） 铺料厚度：11 cm；（2） 振动摊铺机行走速度：2.53.5 m/min；（3） 砼坍落度：79 cm。（4）振捣：摊铺机边摊铺边振捣，一遍成型。（5）局部边、角位置及模板位置用人工补料，30振捣棒振捣密实，木抹提浆，人工铁抹压光。6.6.2.7切缝在切缝施工过程中分为：横向切缝（垂直渠道中轴线方向）和纵向切缝两种。1、横向切缝横缝的切割应自下而上进行，将卷扬机固定在坡面顶部（需高出坡面线），另在底部开始位置，用木板及其他材料搭投起步平台，安放切割机。操作时，一人扶切割机，一人在上面操作卷扬机即可。横缝位置根据建筑物或渠道变断面处桩号开始，半缝通缝间隔4米，从一端到另一端依次排列，到达另一端时若剩余距离大于5米时要加一道切缝，25米距离内不需额外分缝。坡脚处因为是折面，切割时应注意观察切割片入混凝土深度，否则易损伤土工膜。特别说明，坡脚齿槽的横向缝为通缝时，由于齿槽尺寸及周围包裹土工膜没法切割通缝，所以要在施工时在齿槽通缝位置设置一道闭孔泡沫板作为通缝。2、纵向切缝在纵向切缝过程中由于切割机在衬砌坡面上倾斜形式（渠道坡面比为1：22.75），切割机无法依靠自身稳定行驶，故需要在设计切割缝部位架设一道临到轨道，轨道采用10cm槽钢，具体布置方式为：在坡面最底部打钢筋撅或固定木桩，沿坡面安装顶部带有旋转千斤顶的钢管，钢管间距约为2m，沿架钢管顶部铺设水平方向的槽钢，调整丝杠的长度，使其轨道与纵缝平行。轨道固定好后，用绳子牵引切割机沿坡面缓缓放到轨道位置，小心摆正位置，再次调整丝杠的长度，使金刚石刀片在与坡面垂直方向，并于缝面吻合。在切缝过程中还需要加强检查切缝深度和宽度，伸缩缝应底部平坦、宽度均匀一致，对深度不符合设计要求的应做补切缝处理。根据渠道砼历时强度记录（试验室取样）：历时22小时强度3.4MPa；历时32小时强度4.8MPa；历时38小时强度5.9MPa；历时43小时强度6.1MPa；历时49小时强度7.4MPa和本标段试验结果，确定渠道砼切缝施工工艺参数如下：（1）切缝开始时间：砼浇筑完成后24小时开始；（强度约4MPa左右，效果最好，试验时外界气温19 OC26OC）（2）切缝机行走速度：纵缝0.83 m/min（平行于渠道轴线），横缝1.3 m/min（垂直于渠道轴线）。6.7、渠衬砼的养生正常情况下砼养护在砼浇筑完成1218h开始，砼表面覆盖土工布洒水养护，养护时间为28天，养护安排专人进行，混凝土养护过程中，尽量不要频繁调整或更换养护人员。养护过程中需随时检查和注意混凝土是否出现裂缝等现象，对铺设在混凝土面上的毡布或草帘子需经常进行检查，保证其完全覆盖混凝土面，不出现混凝土外露的情况。混凝土养护过程中需根据当日的天气情况随时调整养护时间及用水量，保证混凝土在养护周期内始终处于最佳养护状态。充分保持砼表面湿润。在风天施工要及时压光。低温时段采用养护剂养护必要时加盖棉被保温，确保砼不被冻裂。砼表面凝固后喷涂2层养护剂。6.9填缝6.9.1切缝按照设计伸缩缝宽度采用合适的混凝土切割片。在切割片上用油漆做好切割深度标识。切缝时锯片磨损较大，施工过程中随时用钢板尺检查切缝的深度和宽度。6.9.2伸缩缝清理伸缩缝成型后，在填充前切割缝面用手提式砂轮机修整，用空气压缩机将缝内的灰尘与余渣吹净；保证缝面洁净干燥，并检查缝宽、缝深。合格后将闭孔泡沫板用专用工具压入缝内，保证上层填充密封胶的深度符合设计要求。6.9.3密封胶填充（1）工艺试验结果 密封胶在大量施工前先进行生产性试验，试验在11月27日、11月28日进行，聚硫密封胶采用郑州丽水JL-856明渠专用聚硫密封胶。试验时均在下午进行，外界温度试验期间在816之间试验结果如下：在此温度下掺配比例为，底胶掺配比为黄：白=1：1（质量体积比均为1：1）；填充密封胶的掺配比例为白：黑=1（桶）：1（袋）（质量比为白：黑=10：1） ；混合掺配好的的密封胶必须在2小时内填充用完。（2）涂胶施工在清理完成的伸缩缝两侧粘帖胶带。胶带宽为3cm，胶带距伸缩缝边缘为0.5cm。用毛刷在伸缩缝两侧均匀的涂刷一层底胶（混合后的底涂必须一次用完，在涂到基面上的底涂保证24小时内注胶，则不影响粘结质量），2030min后用刮刀向涂胶面上涂35mm密封胶，并反复挤压，使密封胶与被粘结面更好的浸润。用注胶枪向伸缩缝中注胶并压实，保证涂胶深度。填充后的胶体应饱满，颜色均匀一致，胶层表面平整光滑，无裂缝，气泡、脱胶和漏胶现象。密封胶与伸缩缝粘结牢固，填充后外观饱满、牢固、顺平美观，在当前的昼夜温度在316的条件下，经810天硫化成弹性体，在经过28天后才能完全硫化。混合后的密封胶随拌随用，并在规定的时间内用完。严禁施用硬化的胶料。6.9.4施工注意事项由于聚硫密封胶都是双组份膏状物，随用随时混合，这给施工带来一定的不便，但只要记住两句话、8个字就可以了，即“界面清洁、混胶均匀”。 1、界面清洁：不能有水、油污、灰尘等。雨天不能施工，气温在5以下不宜施工。 2、混胶均匀：这是非常重要的，不能有色差，如果混合不均匀，就会固化慢或者长时间不固化，或失去粘合力，从而影响工程质量。 3、固化速度调控：因为固化速度受气候条件的影响，最好事先做些小试验。如果固化过快(如l小时以内)可适量减少B组份用