1 簡述
焦作1段第一施工標段起點樁號ⅳ28+500，終點樁號為ⅳ33+700，總長5.2km，其中明渠長度4864m。渠道為梯形斷面，ⅳ28+500～ⅳ28+717.
6 段渠底寬度為17m，渠坡坡比為1:2.75；ⅳ28+717.
6～ⅳ28+737.6段渠底寬度為17m～21m，渠坡坡比為1:2.
75～1:2；ⅳ28+737.6～ⅳ33+700段渠底寬度為21m，渠坡坡比為1:
2。渠底高程98.892～98.
574m，縱坡比為1/29000，堤頂寬5.0m，外坡1:2。
ⅳ28+500～ⅳ32+200段為c20f150w6混凝土襯砌，渠坡厚度10cm，渠底厚度8cm。ⅳ32+200～ⅳ33+700段為c20f150w6纖維混凝土襯砌，渠坡厚度12cm，渠底厚度10cm。襯砌混凝土下面採用復合土工膜防滲，其中ⅳ28+500～ⅳ31+000段復合土工膜為600g/ m2(150g/m2-0.
3mm-150g/m2)的長絲兩布一膜，ⅳ31+000～ⅳ33+700段復合土工膜為800g/ m2（150g/m2-0.5mm-150g/m2）的長絲兩布一膜。在渠底及渠坡防滲復合土工膜下鋪設2cm或2.
5cm厚的聚苯乙烯保溫板防凍層，防凍層下鋪設砂礫料墊層，渠基設定縱橫向排水暗管暗管排水及逆止閥和抽排幫浦站排放方式。
1.1氣象條件
本渠段多年平均氣溫為15.2℃，多年平均最低氣溫10.4℃，平均最高氣溫20.
5℃。多年平均風速2.3m/s，最大風速22m/s。
多年平均凍土深度11.47cm，最早地面穩定凍結初日在12月9日，凍結終止日期在2月19日，歷年最大凍土深度19cm；霜凍初日最早為10月17日，終期最晚為4月3日。
1.2 工程地質
本標段渠道樁號ⅳ28+500～ⅳ33+700，總長5.2km。在新莊～恩村工程地質段內，均屬粘性土均一結構。
本渠段以半挖半填為主，渠底板主要位於重粉質壤土中。渠坡岩性主要由重粉質壤土和輕粉質壤土夾卵石組成。輕粉質壤土多呈飽水狀態，渠道開挖後可能發生流土、邊坡垮塌等滲透破壞現象，邊坡穩定性較差。
地下水位高於渠底板約4～6m，施工排水問題顯著。樁號ⅳ29+900～ⅳ31+900段含水層岩性為卵石和輕粉質壤土，具中等～強透水性，富含地下水，基坑排水量較大，施工時應採取相應的排水措施。其它段含水層為粘性土層，具微～弱透水性，施工時採取適當的排水措施。
渠道執行後樁號ⅳ31+900段上部斷續分布的輕粉質壤土和樁號ⅳ31+610附近下部的輕粉質壤土存在**液化問題，採取處理措施，消除**地基液化沉陷的影響。
1.3水文地質
場區屬太行山前衝洪積傾斜平原，鑽孔揭露深度範圍內地層主要為第四系鬆散層，岩性主要為粉質壤土、中細砂和卵石透鏡體。
場區地下水可劃分為第四系孔隙潛水和承壓水。潛水主要賦存於上部粉質壤土中，總厚度一般20～30m，滲透係數k=1.2×10-6～3.
6×10-5cm/s，一般屬微～弱透水，賦水性差。樁號ⅳ30+300～ⅳ31+600斷續分布有砂或卵石透鏡體，為中等～強透水性。勘察期間地下水位埋深一般0.
5～1m，區域性渠段埋深大於2m。潛水主要接受大氣降水入滲及側向逕流方式補給，主要以蒸發、人工開採及側向逕流方式排洩。
第四系孔隙承壓水在樁號ⅳ29+500以前主要賦存於卵石層中，含水層埋深約25m，厚度一般3～8m，卵石層滲透係數k=1.93×10-2～4.80×10-2cm/s，為強透水，賦水條件好；樁號ⅳ29+500以後承壓水主要賦存於細砂和少粘性土層中，含水層埋深一般20～30m，厚度一般5～8m，區域性含水層埋深大於40m，中細砂滲透係數k=3.
37×10-3～1.31×10-2cm/s，屬中等～強透水，少粘性土（輕粉質壤土）一般具中等透水性，賦水條件較好；勘察期間承壓水位高程一般102～104m，承壓水頭一般20～25m，承壓水主要接受上游地下水側向逕流補給。
2 渠道纖維混凝土襯砌施工依據
⑴ 《南水北調中線一期工程焦作1段第1標段（城區段變更方案）渠道施工圖紙》
⑵ 南水北調中線一期工程總幹渠黃河北～羑河北段（中線建管局直管專案）焦作1段第一施工標招標檔案《技術條款》
⑶ 《南水北調中線一期工程材料效能指標補充技術要求》
⑷ 《渠道混凝土襯砌機械化施工技術規程》2006-10-30
⑸ 《渠道混凝土襯砌機械化施工質量評定驗收標準（試行）》2007-10-01
⑹ 《南水北調中線一期工程渠道工程施工質量評定驗收標準（試行）》2007-05-20
⑺ 《南水北調中線幹線工程渠道混凝土襯砌施工操作指南（試行）》2009-12-31
⑻ 《渠道襯砌合成纖維混凝土試驗技術要求》(焦1設-2011-04)
⑼ 《碾壓式土石壩施工技術規範》（sl274-2001）、《土工試驗規程》（sl237-1999）、《堤防工程施工規範》（sl260-98），以及國家、行業頒布的相關規程、規範、技術標準。
3 渠道襯砌機工作原理
山東水總機械工程****scfm型振動滑模混凝土襯砌機由混凝土皮帶布料系統、混凝土振搗密實系統、混凝土成型压光系統及電氣自動平衡系統等組成。該型襯砌機通過在南水北調其他標段施工證明，綜合性能完全滿足施工要求，該機型有以下特點：
⑴ 混凝土皮帶布料系統：由兩條分輸送帶和一條主輸送帶組成，分輸送帶把混凝土從罐車出料口輸送到主輸送帶，主輸送帶上有滑動刮板式分料器，將混凝土從渠道頂部均勻地輸送到渠底坡腳、渠坡和坡肩；裝置長度方向設定料倉，儲存混凝土，料倉內設定雙布料螺旋，雙螺旋配合布料保證混凝土貫穿整個料倉大致均勻，不致下滑造成料倉下部漏料或溢位混凝土。
⑵ 混凝土振搗密實系統：採用優噪音插入式振動棒變頻機組，每套機組帶動4臺高頻率自振式振動棒。
⑶ 抹光平台供操作人員在平台上抹光作業，抹光平台設有電機，隨時開機沿軌道前後移動。
4 渠道襯砌施工
4.1 施工準備
襯砌施工前，由渠道襯砌施工隊將場地清理乾淨，在場地清理乾淨後按試驗裝置配置要求，組織施工機具提前進場，在投入執行前進行一次全面檢修，並將倉面施工機具運至施工現場。對所有參加渠道襯砌混凝土施工的施工人員進行一次技術培訓，並將施工計畫下發到施工班組，並安排相關人員現場值班。
施工用水採用灑水車運送，在馬道上布置塑料桶裝水，採用軟管從塑料桶處接至各施工用水面。各施工用電機具採用電纜線連線電源。
(1) 人員準備：
① 做好施工前動員，對職工講明本工程的重大意義，使職工對參加本工程施工負有責任心，做好施工後勤保障，解除職工的後顧之憂；
② 施工前，組織施工技術人員、機械操作手、專職安全環保人員對施工圖紙、技術要求、施工特點、工序銜接、施工安全、施工期環保等內容進行認真研究分析，熟練掌握，做到了解設計意圖和施工期各項要求，有序施工。
(2) 材料準備：
① 水泥選用河南孟電水泥****生產p.o 42.5散裝低鹼水泥；
② 骨料為人工砂石骨料，人工砂及小石選用焦作周窯祥和石料廠骨料；
③ 粉煤灰選用河南濟源沁北電廠生產的ⅰ級粉煤灰；
④ 外加劑選用山西黃騰化工****生產的減水劑、中國水電十一局外加劑廠生產的引氣劑；
圖4-1 渠道襯砌機械化施工工藝流程圖
⑤ 強滲軟式透水管、聚苯乙稀保溫板、聚乙烯閉孔泡沫板、800g/m2復合土工膜等按施工計畫準備。
⑥ 混凝土配合比引數如表，
表 4-2 渠道襯砌纖維混凝土配合比
⑦ 砂石備料場和混凝土拌和系統在專案部1#生產營地，拌和裝置額定生產能力為60m3/h，配備100t水泥罐1個、200t水泥罐1個、100t粉煤灰罐1個、砂石料配料機一套、地磅一套。
運輸、襯砌裝置：hzs60強制拌合機及配料系統一套、裝載機兩台、8m3混凝土運輸車兩台、坡面襯砌機壹台、成型機壹台、機械抹光機壹台。
(3) 施工用水
在施工過程中的用水主要為：混凝土拌合用水、粗砂、砂礫料墊層壓實用水，混凝土澆築完成後養護用水及道路降塵用水。從渠道襯砌管井降水抽排管道引出，水管直接向襯砌施工現場供水。
(4) 施工用電
施工用電主要是施工過程中管井降排水、襯砌機、成型機、抹麵機、切割機等用電，採用變壓器作為襯砌施工電源。
(5) 施工道路
施工道路主要為右岸沿渠道路，寬度為8.0m，右岸渠堤堤頂道路，寬度為6.0m。
下渠施工道路，寬度為5m，按單車道考慮。混凝土運輸車由沿渠施工道路經渠堤堤頂道路到達施工現場。
4.1.1 管井降排水
⑴ 管井井點法
根據工程區水文地質條件，含水層的富水性，土壤滲透係數，降水影響半徑，土層給水度等，結合當地所採用的井點降低地下水方案，本工程渠道襯砌段採用管井井點法降水，確保襯砌施工幹場作業。通過在渠道底部管井抽汲地下水，使地下水位線降低到渠道基底以下，疏幹基坑內土層，保證施工作業處於無水乾燥條件下進行，消除滲水對結構物不利影響，增加渠道邊坡的穩定性。
⑵ 降水井布置
根據降水的目的，水文地質條件與渠道開挖的深度等因數進行管井的布置，具體布置：渠道底部中心線位置，降水井的深度17m（可根據具體地質情況進行調整），降水井的井距24m，如降水效果不好可在中間加打一口井，井徑(外)0.4m。
4.1.2 降水井施工及成井工藝
水井施工工藝流程：定井位→挖泥漿池→鑽機就位→鑽井→換漿→下管→回填濾料→洗井→下幫浦→鋪設排水管線→試抽、驗收→降水維護管理。
⑴ 井孔施工
降水井採用hg-1500型車載幫浦吸反迴圈鑽機鑽進。測量放線確定井位，鑽機就位後挖泥漿池，加水開始鑽進，鑽進時比設計深度多鑽0.5m以上，鑽進過程中注意泥漿濃度，必要時加水稀釋。
鑽孔完成後，立即按下述成井工藝進行施工。
⑵ 成井工藝
安裝管井裝置的工作稱為成井工藝，它包括安裝井管（井壁管、過濾管和沉澱管）、填礫、洗井、試抽等工作。
① 安裝井管
洗井結束後，安裝井管。濾水管為內徑300mm的混凝土濾水管。
井管安裝前的工作：檢查井的尺寸和深度是否滿足設計要求；清理井底沉澱物，並適當稀釋泥漿；檢查井管的質量；反濾料及封閉用的粘土運抵現場。
② 下管方法
採用托盤法下管。將預置的井底用鋼絲繩托吊放入孔口，然後將預置的水泥井管安裝在井底上，並逐節下入孔內，直到全部井管下到預定深度。各井管之間採用竹桿或竹皮並用鐵絲綁紮連線，為防止井內出現湧砂，各井管接頭之間採用塑料薄膜進行封閉。
③ 填礫
將篩選好的礫料均勻地投入井管與井壁之間的環狀間隙中，填礫的目的是在過濾器與井壁之間形**工過濾層，此過濾層可以增大過濾器四周的孔隙率和透水性，減小進水時的水頭損失，以增大單井出水量。 還可以起到濾水擋砂的作用，防止含水層中的細小砂粒湧進過濾器內。井管安裝完畢後，必須立即進行填礫。
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渠道襯砌專項施工方案
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