渠道混凝土襯砌試驗方案
1、概況
1、工程概況
本標段為新鄉衛輝段第三施工標段，設計樁號為ⅳ139+500～ⅳ144+600，標段長度5.10km，渠道長度3.9km，起點渠底高程為90.
790m，終點渠底高程為90.061m，內坡坡比為1：2，填方及半挖半填渠道外坡為1：
1.5～1：2。
渠道縱坡為1/28000，底寬為19m，為梯形斷面。
渠道為全斷面襯砌，渠坡襯砌厚度均為10cm，渠底為8cm。襯砌混凝土強度等級為c20，抗凍標號f150，抗滲標號w6。防滲採用規格為600g/m2的兩布一膜。
防凍採用聚笨乙烯保溫板，陰坡（右岸）2.5cm, 左岸（陽坡）及渠底為2cm。渠道排水管採用φ150軟式透水管，滲透係數≥0.
1cm/s。並每16m設一道橫向連通管，集水管周圍回填粗砂，每16m設乙個逆止排水閥。通縫每8m布置一道，半縫布置在每兩道通縫中間位置。
1.2、工程地質及水文
衛輝段屬於溫帶季風氣候區，夏秋兩季受太平洋副熱帶高壓控制，多東南風、炎熱多雨；冬春兩季受西伯利亞和蒙古高壓控制，盛行西北風、乾燥少雨。沿線多年平均降雨量為574.7mm，年內降雨分配極不均勻，汛期6～9月降雨量佔全年的70%～80%。
年際變化幅度大，年降雨量最豐年是最枯年的3～5倍。多年平均降雨日數為70.7天，其中6月～9月為36.
7天。多年平均氣溫為14.0℃，全年1月份溫度最低，多年平均最低氣溫-4.8℃。
7月份氣溫最高，平均最高氣溫31.5℃。地面穩定凍結初日在12月6日，凍結終止日期在2月21日，歷年最大凍土深度19cm。
本段區內地勢西高、東低。河道洪水受降雨影響較大，在枯水期乾枯無水或徑流較小，只有汛期降雨時，才能形成短載的洪流。
樁號iv140+160～iv140+280為粘、礫雙層結構。渠坡岩性主要由黃土狀中壤土（alplq1 4）和黃土狀重粉質壤土（alplq2 3）組成，區域性夾卵石薄層或透鏡體，層厚2～7m。上部黃土狀土具中等、中等～強溼陷性，溼陷深度2～6m。
本渠段地下水位一般低於渠底板，但地下水具動態變化特徵。
2．編制依據
2.1、招標檔案及設計圖紙
2.2、《渠道防滲工程技術規範》sl18-2004；
2.3、《堤防工程施工規範》sl260-1998；
2.4、《水利水電工程土工合成材料應用技術規範》sl/t225-1998；
2.5、《水工混凝土施工規範》dl/t5144-2001；
2.6、《水工混凝土檢驗規程》dl/t5150-2001；
2.7、《混凝土質量控制標準》gb50164-1992；
2.8、《普通混凝土拌合物效能試驗方法標準》gb50080-2002；
2.9、《渠道混凝土襯砌機械化施工技術規程》nsbd5-2006；
2.10、《南水北調中線幹線工程渠道混凝土襯砌施工操作指南》；
2.11、《新衛三標施工組織設計》；
2.12、《渠道混凝土襯砌機械化施工質量評定驗收標準（試行）》nsbd8-2007；
2.13、新s-2010-82、新s-2010-101、新s-2010-120設計通知；
3、試驗目的
此次試驗的主要目的是檢驗襯砌機械效能，細化襯砌各工序的操作與銜接，確定襯砌機械技術引數，優化人員及輔助機械裝置配置。
3.1、檢驗襯砌機械化施工系統的機械效能和生產能力，檢驗與實際生產能力相匹配的配套機械效能；
3.2、確定襯砌機的適宜工作引數，包括襯砌機工作速度（m/h）、振搗時間（s），抹面压光的適宜時間和遍數以及切縫時間（h）；
3.3、確定輔助機械、機具的種類和數量，使用各種機械、機具的勞動力數量和定崗、定員等。確定施工組織形式和人員編制。定製施工組織方案和施工工藝流程；
3.4、檢驗新拌混凝土坍落度、含氣量、泌水量、水灰比等適應襯砌機械化施工的情況；
3.5、確定施工產量和進度，完善施工進度計畫。
4、施工布置
4.1、混凝土拌和站
為保證混凝土襯砌試驗施工強度及生產需要，襯砌混凝土拌製在1#營地所在拌和站進行拌製。
4.2、施工道路布置
根據我專案部實際情況，襯砌混凝土運輸利用右岸現有沿渠道路進行運輸。
4.3、施工用水
道路降塵灑水由我專案部自有的8t灑水車進行道路灑水養護，同時補水點在我部固定的供水點進行補充用水；混凝土養護用水主要通過水井作為供水點，並焊接供水管路，根據混凝土具體施工範圍布置管路，同時為保證混凝土養護的及時性，還將採用灑水車（8t）作為備用供水源，並在灑水車出水口處配備一條pvc塑料軟管，作為臨時灑水使用。
4.4、施工用電
混凝土襯砌所用電源在沿渠道路附近的變壓器上引至施工工作面。
5、試驗場地布置及時間安排
5.1試驗場地的布置
此次試驗場地確定在樁號為iv140+160～iv140+280全挖段渠道坡面和渠底進行，試驗前應先進行坡面修整等基礎面處理，使得削坡平整度不應大於1cm/2m。
5.2、試驗時間安排
本次試驗計畫2023年4月20日-5月25日完成。
2023年4月20日～2023年4月30日襯砌機安裝除錯完成；
2023年5月1日～2023年5月5日土工膜焊接工藝試驗；
2023年4月25日～2023年4月27日基面驗收完成；
2023年4月28日～2023年5月10日齒槽開挖完成，排水管鋪設；
2023年5月11日～2023年5月15日粗砂工藝試驗及施工完成；
2023年5月20日保溫板鋪設完成；
2023年5月21日～2023年5月25日土工膜鋪設完成，具備砼澆築條件。試驗過程中試驗專案可根據實際情況進行現場調整。
6、施工準備
6.1 人員準備：
6.1.1做好試驗前動員：試驗前對參加襯砌施工的作業人員講明建設本工程的重大意義，使參與人員對參加本工程施工負有責任心，做好施工後勤保障，解除施工中的後顧之憂；
6.1.2 施工前，對施工技術人員、作業人員及專職安全環保人員進行施工圖紙、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交底，使其做到了解設計意圖和施工要點，保證襯砌試驗有序進行。
6.2 材料準備：
主要材料統計表
6.3機械準備
6.3.1機械裝置：砂石備料場和混凝土拌和系統在專案部香泉河營地，拌和裝置額定生產能力為60m3/h，配備100t水泥罐兩個、100t粉煤灰罐乙個，地磅一套。
6.3.2 運輸、襯砌裝置：3m3裝載機進行上料、8 m3混凝土運輸車、phb坡面混凝土振動布料機一套、phz坡面混凝土振動成型機型一套。
7、試驗原材料及引數確定
7.1、試驗引數
混凝土配合比批覆見附件。
襯砌試驗引數
7.2、襯砌裝置引數：
根據《南水北調中線幹線工程渠道砼襯砌施工操作指南（試行）的通知》和《關於加強渠道襯砌機進場管理有關事宜的通知》對中京段有關建管單位對京石段工程渠道襯砌機的評價，我部渠道襯砌機械化施工裝置選用由山東蒙陰縣市政建安處自主研發生產的具有多項專利技術的「魯蒙牌」的渠道渠坡襯砌機，現該裝置已進場，組裝完成。該套裝置具有簡單實用，技術可靠，造價低，維修方便的特點。可以聯合作業，也可以單機使用。
在正常情況下，最大施工速度可達100～200m3/台班，現澆混凝土質量滿足設計要求，機械效能及有關說明如下：
7.2.1產品特點
該機具備混凝土澆築厚度可靈活調節、方便坡比的變化、滿足左右岸堤寬的行車之要求，必要時既可以用於坡面，也可以用於渠底的施工，布料和襯砌互不影響，而且該機型具備強度高、重量輕、方便拆裝運輸等基本特點。
7.2.2系統組成及襯砌機工作原理
該機由phb系列坡面混凝土振動布料機及phz系列坡面混凝土振動成型機兩部分組成。
⑴ phb系列坡面混凝土振動布料機主要結構為：主體機架、傳動裝置、輸料布料系統、振動系統、行走系統與電器操作等六部分。
①主體機架：主要固定整機所需動力，輸料布料系統與振動部分及部分活荷載。
② 傳動裝置：該機使用1臺電機為布料動力，功率為11-15kw，4臺電機為行走動力，功率為3kw。其餘為振動電機，單機功率為1.1～2.2kw，電機數量視機架長度而定。
③ 輸料布料系統：由輸送帶將混凝土送至箱體內，由輸料器及後擋板均勻的分布到坡面基層上。
④ 振動部分：振動電機帶動板式振動器，插入混凝土中，使混凝土的密實度達到規定標準。
⑤ 行走部分：設定有動力驅動，帶動整機沿軌道前進或後退。
⑥ 電器與操作部分：設在主機架上端有配電箱、操作盤，控制整機執行。
⑦ 坡面振動布料機基本技術引數：行走速度：8m/min；輸送電機功率：
3kw；螺旋輸料器電機功率：7.5～15kw；行走電機4臺功率：
1.5-8*4kw；振動電機3-8臺，功率：1.
1-1.5kw×（3-6）；整機重量：5～25t；外形尺寸：
長×寬×高=7.05-25.65m×3.
5 m×1.6m。
⑵ phz系列坡面混凝土振動成型機主要結構為：主體桁架、傳動裝置、上下執行部分、工作部分、縱向行走部分、電器和操作等六部分。
①主桁架：固定整機動力，工作車上下執行軌道等各工作部分。
② 傳動部分：整機採用5台共16.7-19.7kw電機動力源，以實現面層振動、提漿、整平等工作。
③ 上下執行部分：以設定的動力帶動機頭小車沿軌道、齒條、上下執行工作。
④ 工作部分：該部分由兩部分組成，前側設有螺旋布料器，將混凝土布設均勻，當混凝土料過多時，將多餘的混凝土輸送至施工部位。後側是振動輥，通過旋轉形成振動，在混凝土表面連續擊打，起到整平、提漿、密實的作用。
⑤ 縱向行走部分：以設定的動力帶動整機沿軌道前進、後退。
⑥ 電器與操作部分：配電箱設在裝置的上端，連線操作台於中段，由一人操作，使整機靈活運作。
⑦ 坡面振動成型機基本技術引數：上下行走速度：0.
5～8m/min；縱向行走速度：6m/min；振動輥旋轉速度：450轉/min；輸料器旋轉速度：
300轉/min；上下執行電機功率：3-6kw；振動輥電機功率：5.
5-7.5kw；輸料器電機功率2.2kw；縱向行走電機2臺功率：
1.5-3×2；整機重量：13.
18～25t；外形尺寸：長×寬×高=6.65-25.
65×3.05 m×1.32m。
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