U型渠道衬砌机在渠道改造工程中的应用
【摘 要】本文结合灌区渠道工程改造中U型衬砌机的使用，分析了U型衬砌机在改造工程中的优点、结构、施工及注意要点，为灌区渠道改造积累一定经验。
【关键词】衬砌机;渠道;改造;应用
东雷抽黄灌区灌溉渠系建成于上世纪八十年代，渠道设计标准低，防渗效果差，渗漏严重，存在水资源浪费现象，且大大增加供水成本和群众水费的负担。为了有效降低水资源的浪费，灌区结合近几年续建配套节水改造项目，对干、支渠渠系进行了必要的改造，支渠断面形式以U型渠道断面为主。结合灌区渠道工程改造，就渠道改造项目施工中的U型渠道衬砌机使用及砼防渗渠道的施工工艺流程情况，做出以下几点看法，不到之处敬请指正。
一、U型渠道衬砌机在施工中的优点
现浇U型渠道具有水力条件优越、占地面积小、抗冻胀性能好等优点被广泛用于支、斗渠及其以下田间工程中。由于灌区节水改造项目施工战线长，施工地点分散，渠道的布设因地形条件不同而各异，渠道施工中使用U型渠道衬砌机与传统渠道现浇施工相比，在施工中结合卷扬机配合使用，可实现施工现场机械连续浇筑、衬砌过程为滑模收面、断面标准、一次成渠、渠线端直、砼振捣密实、施工速度快、省工省料，其施工质量、速度均有较大提高，且渠道防渗效果较好等优点。
二、U型渠道衬砌机的结构
U型渠道衬砌机具有结构紧凑，安装、拆卸及运输、维修方便等优点。其设备结构与配置基本如下：
1)设备基本配置
主机1台、卷扬机1台、振动器1台、电机1台、模架2套、切缝刀1把、钢丝绳200m。
三、U型渠道衬砌机的施工准备
在砼浇筑前，认真检查衬砌机的各部件配件及螺丝是否紧固后，将衬砌机放置渠道中心，调整衬砌机，使导向模、振动模、托模和渠道土模中心在同一直线上，然后调整收边器的高度，使收边器底面与渠道设计深度相等。放卷扬机至衬砌机前约180m处，连接钢丝绳与牵引环，使连接中心与导向模形相吻合，与衬砌机前约50m处固定好定向轮。启动振动器及卷扬机，在空载情况下，检验机组是否运行正常，无异常情况，即可填料浇筑。
四、U型渠道衬砌机施工及注意要点
1、U型渠道衬砌机施工工艺流程
(1)U型渠道衬砌机施工及要点
清理施工区域内的树木、树桩、杂草、垃圾、废渣及其它有碍物和表土清除，定位放线，按设计图纸现场测量放样，并用木桩定位。确定土方开挖地形标高，标明其轮廓，其场地标高偏差控制在验收标准允许偏差范围内。
在砼的配合比确定的情况下，渠道施工中，根据实验室砼配合比，依据施工现场搅拌站的实际情况，应按最佳配料顺序和拌和时间进行试验。经试验后，达到要求方可使用。配合比单、顺序、时间严格按照要求进行，不得擅自更改，以确保砼的质量。砼的组成材料的配料配合比施工中均以重量计。同时，根据天气状况，特别是降雨情况，现场应及时对石子、砂子的含水率进行测试，适时调整配合比，使实验室配合比不断和实际相适应。砼的拌和物应具有与施工条件相适应的和易性，拌和均匀，不夹带生料，依据工地粗细集料情况及所用水泥的材性，依据《水工混凝土配合比设计规程》、《水工混凝土施工规范》，选取水灰比依据实验室做出的数据为依据，根据实测砂石料的含水率加以调整;同时，塌落度控制在实验室数据附近即可。选取水灰比W/C=0.54，坍落度应控制在35～50mm之间，便于渠道衬砌机施工操作并能保证振捣密实及砼的外观质量。
为了确保砼浇筑质量，开始浇筑前，人工在两侧渠堤各清理出施工区域(40～50cm)，同时在渠边准备2m×3m的铁皮3～4张，作为砼的放置物，防止渠边的其它物质掺入砼，影响砼的施工质量。在衬砌前，人工将土模内杂物及虚土清理干净，如果渠床干燥起土应首先洒水湿润，以避免浇筑好的砼保护层因水分过度流失表面出现细裂纹。确保衬砌机安装到位，符合施工要求，填料浇筑。在渠道现浇施工保持衬砌机匀速连续工作，布料均匀，行走速度控制在0.3～0.4m/分钟。衬砌过程中经常检查衬砌振捣装置的工作情况，为了保证砼振捣到位，施工过程中利用插入式振动器配合施工，以防止漏振，以确保衬砌质量。如发现衬砌过后的砼面上出现露石、蜂窝、麻面现象，需补料重新振捣。衬砌机振捣箱前应保持充足的砼拌和物，布料均匀，布料时料位应高于振捣箱底面2～3cm;进入弯道施工时，可通过调整轨道保持衬砌机始终与渠道轴线垂直的工作状态。
衬砌机施工过后，要人工对已衬砌的'渠道表面进行压光收面，收面工作是U型渠道衬砌的重要的工序，做好U型渠道衬砌的收面工作，可以降低糙率，提高输水能力，增强防渗效果，延长使用年限。收面工作要求做到表面平整光滑，无石子外漏，无蜂窝麻面。收面应在浇筑完砼立即用原浆进行收面，不得另外抹砂浆收面，不得洒灰或洒水收面。其工序是先用长木抹粗抹一遍，使表面平整，稍停，再用铁泥抹细抹一遍，最后待大量水分蒸发后，再用铁泥抹压抹一遍，直至达到密实，平整、光滑。
(2)砼施工缝处理
施工缝系指浇筑块间临时的水平和垂直结合缝，也是新老砼的结合面。在新砼浇筑前，必须采用人工或其他方式将老砼表面含游离石灰的水泥膜清除，并使表层石子半露，形成有利于层间结合的麻面。对可不凿毛的表面，应冲洗干净，以利新老工区砼衬砌结合。施工缝凿毛后，应用清水冲洗，使其表面无碴、无尘，在结合面铺水泥浆或小级配砼，才能浇筑砼，确保施工缝结合良好。
(3)砼伸缩缝施工
伸缩缝是渠道避免因温度变化、渠道冻胀等原因引起渠体塌陷、破坏而设置的渠道纵向通缝。一般预留2～3cm，在伸缩缝处理上，应根据设计要求，做好伸缩缝的处理，有效防止渠道横向伸缩而断裂和渠道漏水。切缝时由低向高处进行，且先切横缝，再切纵缝，通缝切割深度宜为砼板厚的0.9倍(伸缩缝见图二)。切缝施工在砼收盘后18～30h进行，或在砼抗压强度达到1MPa～5Mpa时进行。切缝时以锯片不破坏缝两侧砼、缝壁光滑为时间控制标准，宜早不宜迟，避免大面积素砼结构产生裂缝。
(4)砼的后期养护
砼的养护是保证和提高砼质量的重要环节，特别是砼衬砌结构壁薄，外露面积大的特点，养护工作尤为重要，必须专人负责。一般正常气温下，砼浇筑后6～18小时即可养护，保证湿润养护不少于14天。根据实用水泥的不同和气温的不同养护的时间也不同，养护要勤洒水，始终保持砼表面湿润状态。此外，还可以在砼表面覆盖塑料薄膜，为砼提供保温、保湿的境，从而使砼充分得到养护。但应加强检查，特别是大风后，防止薄膜被大风刮起破损而引起保湿养护失效或效果变差。
2、U型渠道衬砌机注意要点
(1)衬砌机、卷扬机在每班使用前都应检查，紧固所有的紧固及连接螺栓，加注润滑油，保证机具的安全、正常使用。
(2)衬砌浇筑时，应始终保持收边器两边步料饱满、均匀，以保证渠口线整齐标准。
(3)每班衬砌结束后，应及时将机具清理干净，并在衬砌好的渠口人工处理一个整齐的渠道断面，利于施工缝的结合，确保下班的衬砌与砼的衬砌质量。
(4)每班衬砌浇筑完后，及时将机具上的土及水泥等杂物清理干净，并给磨损件及易锈件涂抹润滑油或防腐剂，确保下次施工时的衬砌质量。
U型渠道衬砌机比传统渠道施工工艺先进，有力的确保渠道施工的施工进度。施工过程中，应加强施工质量管理，确保砼的配合比、搅拌、运输、浇筑及养护等施工要求进行，伸缩缝及施工缝按照技术要求进行施工，加强砼的后期养护，项目施工的工程质量、进度均可以得到保证。
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