渠道衬砌工法管理指南03版.docx
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1、附件:南水北调中线干线工程渠道衬砌工法管理指南华北水利水电学院二零一三年五月前 言南水北调中线干线工程建设正处于高峰期、关键期。2013年年底应全面完成渠道衬砌任务,所面临的形势依然严峻,工程建设任务十分繁重,尤其是黄河南段工程,开工时间晚,基本上没有时差可供调整。因此,解决好质量和进度关键问题是实现建设目标的重要工作。为了又好又快的完成南水北调中线干线剩余渠道衬砌任务,国务院南水北调办公室监管中心组织编写了南水北调中线干线工程渠道衬砌工法管理指南(以下简称“指南”)。本指南旨在为渠道衬砌施工管理人员提供可行的技术指导和资源配置建议,可指导施工单位编制或细化作业指导书,为建管单位和监理单位的质
2、量管理和进度管理提供参考。本指南的主要编制依据:国务院南水北调办公室发布的渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程质量检验评定标准(NSBD8-2010)(以下简称评定标准)和南水北调中线干线工程建设管理局发布的南水北调中线干线工程渠道混凝土衬砌施工操作指南(试行)(以下简称衬砌指南),以及国家或行业的有关标准、规程、规范。本指南若与上述标准、规程、规范有不一致时,以上述标准、规程、规范为准。本指南是为达到上述标准、规程、规范的要求而编制的工法实施指导建议,未尽事宜应执行相关的标准、规程、规范。本指南主要内容材料管理、设备管理、工法管理、渠道衬砌混凝土典型质量缺陷处理。工法管理主要包括测量、工艺试验及
3、作业指导书、渠床整理、永久排水系统、砂砾石垫层(反滤系统)、保温板、复合土工膜、衬砌混凝土、伸缩缝、特殊天气施工等。本指南由国务院南水北调办公室监管中心负责解释。在使用过程中,如有需要修改、补充、完善之处,请将意见反馈给国务院南水北调办公室监管中心。本指南的主编单位:国务院南水北调办公室监管中心、华北水利水电学院。本指南主要起草人: 汪伦焰 张智晓 赵振通 肖旭光 马大仲 吕英军 拜勇胜 吴元成 周伟目录1材料管理11.1材料的选场11.2进场材料检查及检测11.3材料保管11.4质量控制要点21.5混凝土配合比设计注意事项31.6施工配合比调整注意事项42设备管理62.1设备类型尽量统一62
4、.2成立机修队,备足备品、备件72.3施工设备的日常维护和改进83.测量93.1控制点的布置及施测93.2渠道衬砌施工测量控制94工艺试验及作业指导书115渠床整理135.1渠坡渠床整理135.2渠底渠床整理175.3基面防护195.4超挖处理195.5工法控制要点206永久排水系统216.1排水沟槽的开挖216.2透水管(排水板)铺设236.3三通、四通安装246.4粗砂填筑、振捣256.5逆止阀安装266.6齿槽开挖276.7工法控制要点287砂砾石(粗砂)垫层(反滤系统)297.1渠坡砂砾石(粗砂)垫层(反滤系统)297.2渠底砂砾石(粗砂)垫层(反滤系统)327.3工法控制要点338保
5、温板348.1保温板铺设及固定348.2工法控制要点359复合土工膜369.1渠坡复合土工膜369.2渠底复合土工膜399.3预留复合土工膜的保护419.4工法控制要点4110渠道衬砌混凝土4210.1机械衬砌混凝土4210.2人工衬砌混凝土5010.3桥梁墩柱与衬砌面板结合处处理5411伸缩缝5611.1切缝5611.2灌缝5711.3工法控制要点5812特殊天气施工5912.1低温季节施工5912.2高温季节施工5912.3雨季施工6013渠道衬砌混凝土典型缺陷处理6213.1质量缺陷产生原因6213.2质量缺陷修补建议方法631材料管理1.1材料的选场材料厂家的选择应符合南水北调中线干线
6、工程渠道混凝土衬砌施工操作指南(试行)的要求。施工单位提出主要材料的潜在生产厂家或供应商名单,监理单位组织对施工单位提出的潜在生产厂家或供应商进行考察,考察组由建管、设计、施工等单位代表组成,必要时,可邀请上述单位以外的专家参加。经综合评审确定合格的生产厂家或供应商名单(一般不少于3家)。施工单位应从评审合格的生产厂家或供应商中采购材料,并应事先经得监理工程师批准。其他合格生产厂家或供应商作为备用。1.2进场材料检查及检测(1)进场的主要材料应附产品合格证和质量检验报告(材质证明)。(2)检查进场材料的外观质量和短时间内能够得出结果的检测项目,如:水泥的入罐温度(不高于65),粉煤灰的细度、砂
7、石骨料的超径、外加剂的色泽及气味、聚苯乙烯保温板的厚度、复合土工膜的膜厚及色泽、土工布的厚度等。(3)按照规程、规范的要求进行抽样检验,经检验合格的材料方可用于工程。(4)“外观检查”和“能够短时间内得出结果的检测项目检测”不能代替“按照规程、规范的要求进行抽样检验”。1.3材料保管(1)砂石骨料应按照已检、待检分别堆放保管,避免出现未检的材料用于工程,并设置相应的排水、保温措施。(2)保温板装卸时要轻搬轻放,防止碰损。保温板应选择地势相对较高、平整干燥处摆放整齐,宜采用工业毛毡或塑料布覆盖,并标识清晰,避免直接暴晒雨淋。材料堆放场地应配备灭火器,并悬挂警示标识。(3)用作垫层或反滤系统的粗砂
8、、砂砾料等材料一般堆放在施工现场,堆放场地应平整宜适当硬化,且有隔离及排水措施,避免混入泥块等杂物。粗砂、砂砾料宜集中分区堆放。(4)土工材料的存放应高度关注防火问题,存放场地或仓库附近应配备沙堆、灭火器等。(5)按照南水北调中线干线工程渠道混凝土衬砌施工操作指南(试行)的要求,双组份聚硫密封胶自生产之日起,在不高于27条件下,储存期不超过6个月,施工中务必根据实际的进度计划采购。(6)某些材料有特殊存放要求,比如双组份聚硫密封胶须储存在阴凉、干燥、通风的仓库中;无砂管应分类竖向排放;PVC管材应存放在阴凉、干燥、通风的仓库内,不得与油质物质同库存放。(7)材料发放。应详细记录发放时间、发放人
9、、领用人、发放材料的名称、型号、规格、品种、批次、数量及施工部位等信息。材料应该随用随领,现场不宜堆放过多的材料。对于复合土工膜、保温板等材料需留样备查,并做好材料进出场台账。1.4质量控制要点(1)水泥、粉煤灰选厂时宜至少选择3家。进行混凝土配合比设计时应考虑备用配合比,避免因一种主要材料供应短缺而影响工程施工。(2)砂石骨料等材料的料源应相对稳定,用于垫层的粗砂、砂砾料的材料质量需加强管控。(3)保温板进场时要对厚度和颜色进行检查,板材要和标准材料对比颜色,有明显色差的禁止进场,材料不能掺加再生料,若发现不合格应予以退场。按照绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)(GB/T10801.2-2
10、002)的6.1节要求“导热系数和热阻试验应将样品自生产之日起在环境条件下放置90d进行,其他物理机械性能试验应将样品自生产之日起在环境条件下放置45d后进行”。鉴于此,施工单位对于每批保温板应留样并提前储备材料。(4)砂石骨料、水泥、外加剂、粉煤灰、拌合用水、复合土工膜、保温板等材料应符合渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程质量检验评定标准(NSBD8-2010)以及设计要求。当设计要求低于渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程质量检验评定标准(NSBD8-2010)要求时,按照渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程质量检验评定标准(NSBD8-2010)实施,当设计指标高于渠道混凝土衬砌机械化施工单元工程
11、质量检验评定标准(NSBD8-2010)时按照设计指标求实施。按照水工混凝土施工规范(DL/T5144)“11.2.5骨料品质检验”中规定“每月应在拌和楼取砂石骨料按表5.2.7、表5.2.8-1和表5.2.8-2所列项目进行一次检验” 即月度全项检测。(5)聚硫密封胶的相关检测指标应符合聚硫密封胶(JC/T483-2006)以及设计要求。当设计指标低于聚硫密封胶(JC/T483-2006)要求时,按照聚硫密封胶(JC/T483-2006)的要求实施,当设计指标高于聚硫密封胶(JC/T483-2006)要求时,按照设计要求实施。(6)复合土工膜黏结质量的标准是“黏结均匀,无漏接点,黏结点的抗拉
12、强度要求不低于母材的80%,且断裂不得在接缝处”。粘接质量主要通过手撕、目测的方法控制,不能检查抗拉强度等指标。因此,施工单位应通过工艺试验确定复合土工膜粘接施工参数,粘接抗拉强度需委托有资质的单位检测,以验证工艺试验结果的可操作性,并按照确定的参数施工。粘接材料(KS胶)应附有产品说明书、合格证等,报验后方能用于施工。若更换生产厂家需重新进行工艺试验及检验工作。1.5混凝土配合比设计注意事项(1)选择合适的坍落度、含气量渠道衬砌混凝土有抗冻抗渗要求,需严格控制混凝土拌合物的坍落度、含气量等指标。渠道衬砌混凝土配合比设计时应充分考虑混凝土的工作性能及耐久性,一般均掺加高效减水剂和引气剂。混凝土
13、坍落度宜根据所选用渠道衬砌机的类型确定,一般选择57cm或者68cm,含气量宜控制在46%。(2)严格控制混凝土的泌水渠道衬砌混凝土为薄壁混凝土结构,混凝土的泌水若不排除将导致混凝土表面强度降低,进而影响混凝土表面的抗冻性能。混凝土泌水造成塑性收缩是一个不可逆的变形。泌水引起混凝土的沉降导致混凝土产生塑性裂纹。塑性裂纹的存在会降低混凝土的强度。控制混凝土泌水的主要措施如下:选用混凝土泌水较小、流动度大的高效减水剂。如果配合比固定,在满足标准和使用要求的情况下,选用减水率合适的减水剂掺量,避免减水率过高造成泌水。按照黄河北渠道衬砌施工经验减水剂类型一般选用聚羧酸系列。严格控制混凝土振捣时间,避免
14、过振。另外,对于混凝土的性能控制,选取适当的控制点,使得控制有利于减小混凝土泌水。比如控制最大含气量,控制点可选在入仓口,将混凝土输送过程中含气量损失对泌水的影响降到最低。当仓面内已经出现了泌水,必须及时排除,其最有效的方法是真空吸水或用海绵等吸水性强的材料吸水,尤其在混凝土收面时更应该及时吸去泌水,便于混凝土收面,确保混凝土表面强度和外观质量。(3)严控细骨料的石粉含量砂石骨料须选择规模较大、生产稳定的供应厂家。砂石骨料除了满足规范要求的各项指标外,使用人工骨料时,应高度关注其石粉含量。有研究表明砂子的石粉含量在6%10%时,混凝土的强度、抗冻性能均处于最佳状态。当砂子的石粉含量大于15%时
15、,混凝土中的惰性材料比例较高,会导致混凝土的抗冻性能有所下降。(4)选用合理级配混凝土、严控水胶比和胶凝材料用量渠道衬砌混凝土宜优先选用二级配。当设计有要求时,应严格执行设计要求。每方混凝土胶凝材料宜控制在240260kg,水胶比宜为0.460.48。(5)减少渠底衬砌混凝土的粉煤灰用量渠底混凝土在振捣过程中,粉煤灰宜出现上浮现象,覆盖在混凝土表面,可能影响混凝土的强度及抗冻性能。渠底衬砌与渠坡衬砌相比,更容易出现积水现象,若不能及时处理,则容易出现混凝土表面强度降低、抗冻性能下降等现象。粉煤灰混凝土28d以前龄期,混凝土的孔结构较纯水泥混凝土的粗,故粉煤灰混凝土的早期抗冻性要下降。随着粉煤灰
16、掺量的增加,抗冻性下降的幅度也越大。在配合比设计时,渠底衬砌混凝土的粉煤灰用量宜控制在15%以下,宜选用一级粉煤灰。1.6施工配合比调整注意事项(1)减水剂、引气剂掺加宜优先采用电脑数控。减水剂、引气剂宜用水稀释后使用,提高外加剂的添加精度。减水剂稀释后的浓度宜为20%,引气剂稀释后的浓度为宜5%(根据不同的掺量选择合适的稀释浓度)。减水剂、引气剂的稀释应在试验人员在场时实施并留有记录,确保稀释过程质量受控。稀释后的减水剂、引气剂宜在短时间内用完,否则,减水剂、引气剂稀释液的浓度可能发生变化,影响混凝土拌合物质量的稳定性。稀释液若为悬浊液,应定期搅拌防止沉淀。(2)混凝土每次开仓前,试验人员检
17、测砂的细度模数、粗骨料超逊径含量和砂石骨料的含水率,相应调整砂率、实际骨料用量和用水量,并在试验室试拌的基础上开具施工配料单,配料单尚需经监理工程师签认。(3)拌合楼正式生产前,应在试验人员、监理人员见证下,进行混凝土生产性试拌,根据试拌结果(坍落度、含气量和和易性)验证施工配料单。(4)施工配料单的调整拌合人员应严格按照最终确定的配料单拌合,不得随意改变材料用量。若混凝土拌合物不能满足工作要求或其他原因需要调整施工配料单,应及时通知试验人员及监理人。试验人员应出具相关配料单调整文件,并经监理人员签字确认。调整时,应确保水灰比的偏差在规范要求范围内,混凝土坍落度的调整宜优先调整减水剂的用量。第
18、65页2设备管理渠道衬砌施工主要机械有削坡机、铺砂机、振砂机、衬砌机、抹光机等设备。每一种机械设备出现故障均可能导致衬砌效率降低。若对施工设备性能掌握不全,不但不利于施工进度,而且影响施工质量。2.1设备类型尽量统一衬砌设备的选型要尽量统一。每一种衬砌机均存在不同的优缺点。衬砌设备到场后,必须安排专人进行调试,把每台衬砌机的特点摸清楚并进行适当调整。作业队在日常的衬砌施工中,每仓混凝土浇筑完成后,应对衬砌机进行检查、清理和维修,发现隐患及时解决。衬砌设备的统一选型不但利于技术人员掌握机械性能,便于维修和日常管理,更利于标段内衬砌施工经验的推广应用,减少不必要的试验时间;可以减少厂家指导人员的投
19、入,提高售后服务质量。渠道衬砌机工作性能及对混凝土拌合物要求编号生产厂家布料方式振捣方式布料速度拌合物最佳坍落度1北京华洋经分料螺旋与计量板的初平使混凝土达到均匀、平整的布料(竖向布料,自下而上)插入式高频振捣棒结合高频振捣梁振捣1.52m/min7cm8cm2河北水工局螺旋布料机构水平输送混凝土,滑模振捣、整平、成型。(竖向布料,自下而上)插入式高频振捣棒振捣1m/min5cm6cm3山东蒙阴输送带将混凝土送至箱体内,由输料器及后挡板均匀的分布到坡面。(横向布料)插入式板式振动器振捣0.13m/min6cm7cm4山东水总输送带将混凝土送至箱体内,由输料器及后挡板均匀的分布到坡面。(横向布料
20、)插入式振捣棒振捣0.13m/min6cm7cm5中兴达传送带布料机布料 振动尺一次振捣,平板振动器二次振捣46m/h6cm8cm6中鹏润传送带布料机布料 振动尺一次振捣,平板振动器二次振捣46m/h6cm8cm7中国水电十一局传送带布料机布料振动尺一次振捣,平板振动器二次振捣46m/h56cm8山东兴水输送带将混凝土送至箱体内,由输料器及后挡板均匀的分布到坡面。(横向布料)插入式振捣棒振捣0.13m/min6cm7cm2.2成立机修队,备足备品、备件渠道衬砌施工主要机械有削坡机、铺砂机、振砂机、衬砌机、抹光机等。每一种机械设备出现故障均可能导致衬砌效率降低。以上几种机械中,衬砌机的故障率相对
21、较高。衬砌机是专业性较强的机械,个别易损配件需要厂家提供。施工中,经常出现衬砌机主要配件损坏后,12周都无法正常工作的现象。为了确保各设备能够较好运行,提高设备利用率,建议施工单位成立专门机修队,同时备用多套易损配件,确保及时对衬砌机进行修理,提高衬砌机的利用率。衬砌设备易损部件统计表序号衬砌机名称生产厂家易损部件及问题1排振滑模式坡面砌筑机河北省水利工程局振动棒2振捣滑模衬砌成型机山东水总机械工程有限公司行走轴承、振捣电机、链条、液压系统、移动小车与皮带3坡面混凝土振动成型机山东蒙阴县市政建安处行走电机、振动电机、行走轴承、搅龙、输送带、容易脱轨4水渠混凝土数宇化自动摊铺设备北京华洋建设开发
22、有限公司布料机升降涡轮、电路、容易脱轨5渠道衬砌机北京中成兴达公司链条、电机、高频电机、安装底板、防跳轮、抹盘及抹盘调节器、平板振捣器、高频振捣器、电机制动器6渠道衬砌机中国水电十一局有限公司减速机、行走电机7振捣滑模衬砌机及抹光机山东兴水水利科技产业有限公司振动器、钢丝绳、输送带、电动机刹车盘、链条、磨盘、电器元件8渠道衬砌机中鹏润(北京)机械工程技术有限公司与石家庄科润应用技术开发有限公司减速机、行走电机2.3施工设备的日常维护和改进施工过程中,施工设备的损坏有部分原因是使用不当和维护不到位,尤其是渠道衬砌机。每次浇筑完成后和开仓浇筑前,宜全面检查衬砌机,包括振捣设备、行走系统、布料系统、
23、轨道、供电系统、设备挠度、收面抹光系统等,不但能够及时得知衬砌机运行情况,还能及时发现故障隐患点、排除隐患,减少设备故障率。衬砌机的振捣型式多样,每台衬砌机的振捣设备数量多,振捣设备易出现故障,影响衬砌质量。在施工过程中,要重点检查振捣设备的工作情况,发现损坏的,及时更换。目前使用衬砌机存在不同的优缺点,施工中,作业人员可以通过试验摸索后,在厂家技术人员的指导下适当改进衬砌设备,使其更便于施工。3.测量3.1控制点的布置及施测(1)根据提供的测量基准点加密渠道测量控制点和参考标高,200m左右一个控制点(渠道转弯处、桥梁两侧可适当加密控制点布设),梅花形布置。控制点的基础应相对稳定,位置应尽量
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