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摘要：滑模施工技术在灌区节水改造中的应用有效的提高了工程施工效率和工程质量，本文以桃曲坡灌区渠道改造为例，從模具的制作、安装及施工方法等方面对渠道衬砌滑模施工技术进行了介绍和探讨。
Abstract: the application of Slipform Construction Technology in water-saving transformation in irrigation district to effectively improve the efficiency of engineering construction and engineering quality, the peach music channel slope improvement of irrigation district as an example, from the aspects of mold production, installation and construction method of the Channel Lining Slipform Construction technology are introduced and discussed.
关键词：渠道衬砌； 滑模； 施工技术
Keywords: channel lining; sliding mode; construction technology
中图分类号：[TV91] 文献标识码：A 文章编号：
桃曲坡灌区从1999年开始对灌区渠道进行衬砌改造，干支渠渠道砼衬砌方法主要采用跳仓、填仓法施工,但此施工法施工存在模具整体性差、难固定、易跑模、拆卸组装费时费工，且需多套模具配合使用，成本高、效率低等问题。通过多年不断总结渠道衬砌施工经验，逐渐摸索和实践出了一套新的适合干支渠道砼衬砌的方法，即渠道滑模施工衬砌技术。此技术的运用弥补了跳仓、填仓法施工中存在的不足，成效显著，在近几年桃曲坡灌区支渠改造中已经得到很好的应用和推广。下面仅以东干五支渠改造为例对滑模施工技术做一浅显阐述。
1、工程概况
东干五支渠地处富平县庄里镇，设施灌溉面积3100亩，原灌溉渠道为梯形断面砼衬砌渠道，总长2360m，经过20多年运行，因冻胀破损，毁坏严重。为了充分发挥工程效益，减少渠道输水损失，提高灌溉水利用系数，2010年11月1日开始动工,对该渠道进行衬砌改造。设计采用弧底梯形断面，流量1.0 m3/s，比降1/600，渠深：1.0米，砼衬砌厚度8cm。因进入12月份灌区3000亩小麦急需冬灌，此工程施工面临的最大困难就是工期短，采用传统跳仓法施工无法保障冬灌按时顺利开展，为加快施工进度，经多套施工方案研究比较，最终决定根据渠道设计断面尺寸定做专用整体钢模具，采用滑模施工法施工，使原本需3个月工期的工程最后仅用 45天就完工。 2010年12月15日该渠道砼衬砌工程结束，12月18日开闸进水，保证了灌区冬小麦及时灌溉，充分发挥了工程效益，深受施工单位和灌区群众的欢迎。
2、滑模施工方法
东干五支渠改造工程在施工期间为加快施工进度将施工班组主要分为四组：一组：砼拆除、清理；二组：土方回填；三组：渠槽开挖；四组：砼浇筑。要求各施工班组每天必须保质保量完成各自的工程量，并制定相应的奖罚措施。
施工程序：旧砼板拆除、清理→开挖、修整→回填土→开挖渠槽→精修土模→铺设土工布→铺设轨道支模具→浇筑砼→砼养护→灌注伸缩缝→渠堤培土 。
2.1渠基的清理、回填和渠槽的开挖
对原渠道砼进行拆除清理，素土回填、夯实，每层回填土厚度控制在20cm左右，机械逐层夯实，压实系数达到0.93以上。渠槽开挖以施工图标准断面尺寸为准，分两次进行：（1）粗挖成型。根据施工现场条件利用小型挖掘机或人工自上而下进行粗挖成型并预留5—10cm保护层。（2）精修土模。精修土模是明渠衬砌砼的重要环节。每10m打桩1组（左、中、右）测量高程，土模两侧平台50cm内必须严格按照设计土模高程整平。按每5m为一段，在渠槽内安设削土样模，(削土样模采用￠10圆钢按土模横断面设计标准尺寸加工制作)在两样模之间挂两道线绳，自上而下顺线绳削土，使土模表面光滑平整，土模两条口线必须平行、顺直、端正，不得有左右误差。施工过程中应及时校核各高程桩，避免施工碰撞或遗失导致高程数据错误，遗失桩位应及时补测。
2.2土工布铺设
采用一布一膜复合土工布横向铺设，按上游压下游的方法搭接，搭接长度不小于20cm。为防止土工布滑落，两岸必须用沙袋或软性重物将土工布压实，确保土工布与渠道成型土模之间压平贴紧，避免褶皱、架空等现象出现。
2.3模具的制作
东干五支渠采用弧底梯形断面，衬砌高度1.0m，成型渠口宽3.12米。针对渠道断面特点，订做专用整体滑模钢模具。模具主要由以下几部分组成：整体模具、弧底弧形振动器、两边坡振动器、升降导向轮、槽钢轨道、顶部架板。整体模具长2.5米，按渠道中线分为左右对称两部分，中间用定位螺栓连接组成整体模具。首先用角钢制作模具拱架，拱架整体高出渠道砼封顶板20cm，沿纵向用2.5米长角钢连接拱架上下两端，用短角钢沿横向连接拱架下端，用长角钢沿横向连接拱架上端制成模具主骨架，圆弧段300以下部分留空以便浇筑渠底弧底砼，模具骨架外部采用2.5mm厚钢板外包，并用扁钢间距20cm作肋，在模具两边坡内侧各安装2.2kw振动器一台，成型整体模具四角对称安装4个可调节高度导向轮，导向轮丝杆提升高度按20cm制作。整体模具沿轨道滑动，轨道采用14cm宽槽钢制作，槽钢槽内焊接5cm角钢，呈三角状，为导向轮支点。
滑动模具详细尺寸见下图：
滑动模具立面图
滑动模具平面图
2.4模具现场安装
东干五支渠改造定做的整体钢模具总重量960kg,加之跌水、桥梁等建筑物较多，根据此情况采用机械现场整体吊装可达到快速、安全、不易变形目的。模具运至施工现场后用吊车吊装到经验收合格的渠道土模内，4个导向轮同时放入沿渠道两岸平台纵向铺设好的轨道内，在滑模顶部铺设模板已便施工人员站立，渠道模板安装完毕，对其表面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，调整模具中线与渠道中线重合，调整导向轮高度使模具达到设计高程位置，一切符合要求后开始浇筑砼。
2.5砼浇筑
因东干五支渠设计边坡比为1:1，砼在边坡上有一定的附着力，所以砼运至现场后，首先人工沿渠道横断面形状摊铺砼，厚度控制在5cm左右，然后同时提升模具四个导向轮，推至人工铺设的砼初形上，调节丝杆高度使模具达到设计砼上平高程，模具前后部放置制作好的伸缩缝刀，并用木桩或钢钎固定，防止砼在振捣过程中向两侧流动。启动模具两内侧2.2kw振动器开始震动，施工人员根据砼下落情况向模具两侧内连续添加砼，震动时间控制以砼从模具弧角流出为宜。渠道两侧渠坡及封顶板部分砼用D50插入式振动棒振捣密实，渠底圆弧部分砼，用加工的圆弧型振动板振捣密实，最后同时提升模具四角调节丝杆，取下模具前部伸缩缝刀，推动模具前移2.5米，再按照上一个施工方法连续循环作业。
2.6砼收面
为了保证砼内在质量和外观质量，必须做到原浆收面。技工在模具移走后先提浆初收，熟练技工二次收平，在砼初凝前再三次收平压光，以消除砼表面裂缝。因滑模施工两侧砼存在下坠现象，渠道两侧口线收面时必须挂线，达到线直面平的要求。
2.7伸缩缝施工
伸缩缝按照渠道砼横断面尺寸制作楔形钢挡头并按5米一条填充设置。伸缩缝施工处理在渠道砼初凝后进行，填缝前先清除缝内泥土、杂物，然后将焦油塑胶泥条压入缝中，再灌入热熔后的焦油胶泥，使焦油塑胶泥与砼表面紧密粘结，最后用M10砂浆封口，做到填缝密实、饱满、表面平整。伸缩缝处理完成后即可与渠道砼同时采用覆盖洒水法养护，养护期不少于14天。
3、滑模施工应注意的问题
3.1施工人员要相对固定。
设专人立模、上料、振捣、收面，要有专人负责协调料场、施工现场及砼运输车辆，保证砼拌合、运输、浇筑连续不间斷、不滞留，保证施工现场砼浇筑要求。
3.2施工人员要紧密配合。
在调节模具丝杆升降时要四角同时进行，否则易造成丝杆变形、断裂。砼在入仓、振捣时模具两侧要同时进行，否则易造成模具偏离中心。
3.3严格控制砼水灰比。
砼在运输过程中如出现泌水现象，必须进行二次人工拌合后再入仓浇筑，否则在滑模施工中易出现振捣不密实或边坡砼滑塌现象。
4、滑模施工综合评价
4.1降低投资成本：采用滑模施工仅需一套模具，若采用跳仓法则需4套模具循环使用，模具投资成本低，且现场施工人员相对较少，节约了劳动力，提高了工效，降低了单方砼施工成本。
4.2提高了工程质量：滑模施工砼为连续浇筑整体性好，无冷缝，口线顺直，平整度高，克服了跳仓法施工存在的冷缝易渗水，防渗效果差，口线不直等问题。
4.3施工效率高：采用滑模施工单日最高进度65米，平均50米，仅用 45天就完成2360米渠道衬砌任务，若采用跳仓施工日进度最高为25米，则需94天才能完成任务，效率提高了2倍，工期缩短了一半。
5、结语
2010年以来在桃曲坡灌区节水改造工程中采用滑模施工技术先后对高干东支渠、东干五支渠、东干九支、十支渠及尚书干渠进行改造，均收到良好效果。此技术的应用不仅降低了工程投资成本，提高了施工质量，加快了工程进度，而且操作简单，实用性强。实践证明无论是在提高工程质量上还是在提高施工效率上，渠道砼衬砌滑模施工技术都具有明显的优势，值得在灌区渠道改造工程中推广和应用。
Abstract: the application of Slipform Construction Technology in water-saving transformation in irrigation district to effectively improve the efficiency of engineering construction and engineering quality, the peach music channel slope improvement of irrigation district as an example, from the aspects of mold production, installation and construction method of the Channel Lining Slipform Construction technology are introduced and discussed.
关键词：渠道衬砌； 滑模； 施工技术
Keywords: channel lining; sliding mode; construction technology
中图分类号：[TV91] 文献标识码：A 文章编号：
桃曲坡灌区从1999年开始对灌区渠道进行衬砌改造，干支渠渠道砼衬砌方法主要采用跳仓、填仓法施工,但此施工法施工存在模具整体性差、难固定、易跑模、拆卸组装费时费工，且需多套模具配合使用，成本高、效率低等问题。通过多年不断总结渠道衬砌施工经验，逐渐摸索和实践出了一套新的适合干支渠道砼衬砌的方法，即渠道滑模施工衬砌技术。此技术的运用弥补了跳仓、填仓法施工中存在的不足，成效显著，在近几年桃曲坡灌区支渠改造中已经得到很好的应用和推广。下面仅以东干五支渠改造为例对滑模施工技术做一浅显阐述。
1、工程概况
东干五支渠地处富平县庄里镇，设施灌溉面积3100亩，原灌溉渠道为梯形断面砼衬砌渠道，总长2360m，经过20多年运行，因冻胀破损，毁坏严重。为了充分发挥工程效益，减少渠道输水损失，提高灌溉水利用系数，2010年11月1日开始动工,对该渠道进行衬砌改造。设计采用弧底梯形断面，流量1.0 m3/s，比降1/600，渠深：1.0米，砼衬砌厚度8cm。因进入12月份灌区3000亩小麦急需冬灌，此工程施工面临的最大困难就是工期短，采用传统跳仓法施工无法保障冬灌按时顺利开展，为加快施工进度，经多套施工方案研究比较，最终决定根据渠道设计断面尺寸定做专用整体钢模具，采用滑模施工法施工，使原本需3个月工期的工程最后仅用 45天就完工。 2010年12月15日该渠道砼衬砌工程结束，12月18日开闸进水，保证了灌区冬小麦及时灌溉，充分发挥了工程效益，深受施工单位和灌区群众的欢迎。
2、滑模施工方法
东干五支渠改造工程在施工期间为加快施工进度将施工班组主要分为四组：一组：砼拆除、清理；二组：土方回填；三组：渠槽开挖；四组：砼浇筑。要求各施工班组每天必须保质保量完成各自的工程量，并制定相应的奖罚措施。
施工程序：旧砼板拆除、清理→开挖、修整→回填土→开挖渠槽→精修土模→铺设土工布→铺设轨道支模具→浇筑砼→砼养护→灌注伸缩缝→渠堤培土 。
2.1渠基的清理、回填和渠槽的开挖
对原渠道砼进行拆除清理，素土回填、夯实，每层回填土厚度控制在20cm左右，机械逐层夯实，压实系数达到0.93以上。渠槽开挖以施工图标准断面尺寸为准，分两次进行：（1）粗挖成型。根据施工现场条件利用小型挖掘机或人工自上而下进行粗挖成型并预留5—10cm保护层。（2）精修土模。精修土模是明渠衬砌砼的重要环节。每10m打桩1组（左、中、右）测量高程，土模两侧平台50cm内必须严格按照设计土模高程整平。按每5m为一段，在渠槽内安设削土样模，(削土样模采用￠10圆钢按土模横断面设计标准尺寸加工制作)在两样模之间挂两道线绳，自上而下顺线绳削土，使土模表面光滑平整，土模两条口线必须平行、顺直、端正，不得有左右误差。施工过程中应及时校核各高程桩，避免施工碰撞或遗失导致高程数据错误，遗失桩位应及时补测。
2.2土工布铺设
采用一布一膜复合土工布横向铺设，按上游压下游的方法搭接，搭接长度不小于20cm。为防止土工布滑落，两岸必须用沙袋或软性重物将土工布压实，确保土工布与渠道成型土模之间压平贴紧，避免褶皱、架空等现象出现。
2.3模具的制作
东干五支渠采用弧底梯形断面，衬砌高度1.0m，成型渠口宽3.12米。针对渠道断面特点，订做专用整体滑模钢模具。模具主要由以下几部分组成：整体模具、弧底弧形振动器、两边坡振动器、升降导向轮、槽钢轨道、顶部架板。整体模具长2.5米，按渠道中线分为左右对称两部分，中间用定位螺栓连接组成整体模具。首先用角钢制作模具拱架，拱架整体高出渠道砼封顶板20cm，沿纵向用2.5米长角钢连接拱架上下两端，用短角钢沿横向连接拱架下端，用长角钢沿横向连接拱架上端制成模具主骨架，圆弧段300以下部分留空以便浇筑渠底弧底砼，模具骨架外部采用2.5mm厚钢板外包，并用扁钢间距20cm作肋，在模具两边坡内侧各安装2.2kw振动器一台，成型整体模具四角对称安装4个可调节高度导向轮，导向轮丝杆提升高度按20cm制作。整体模具沿轨道滑动，轨道采用14cm宽槽钢制作，槽钢槽内焊接5cm角钢，呈三角状，为导向轮支点。
滑动模具详细尺寸见下图：
滑动模具立面图
滑动模具平面图
2.4模具现场安装
东干五支渠改造定做的整体钢模具总重量960kg,加之跌水、桥梁等建筑物较多，根据此情况采用机械现场整体吊装可达到快速、安全、不易变形目的。模具运至施工现场后用吊车吊装到经验收合格的渠道土模内，4个导向轮同时放入沿渠道两岸平台纵向铺设好的轨道内，在滑模顶部铺设模板已便施工人员站立，渠道模板安装完毕，对其表面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，调整模具中线与渠道中线重合，调整导向轮高度使模具达到设计高程位置，一切符合要求后开始浇筑砼。
2.5砼浇筑
因东干五支渠设计边坡比为1:1，砼在边坡上有一定的附着力，所以砼运至现场后，首先人工沿渠道横断面形状摊铺砼，厚度控制在5cm左右，然后同时提升模具四个导向轮，推至人工铺设的砼初形上，调节丝杆高度使模具达到设计砼上平高程，模具前后部放置制作好的伸缩缝刀，并用木桩或钢钎固定，防止砼在振捣过程中向两侧流动。启动模具两内侧2.2kw振动器开始震动，施工人员根据砼下落情况向模具两侧内连续添加砼，震动时间控制以砼从模具弧角流出为宜。渠道两侧渠坡及封顶板部分砼用D50插入式振动棒振捣密实，渠底圆弧部分砼，用加工的圆弧型振动板振捣密实，最后同时提升模具四角调节丝杆，取下模具前部伸缩缝刀，推动模具前移2.5米，再按照上一个施工方法连续循环作业。
2.6砼收面
为了保证砼内在质量和外观质量，必须做到原浆收面。技工在模具移走后先提浆初收，熟练技工二次收平，在砼初凝前再三次收平压光，以消除砼表面裂缝。因滑模施工两侧砼存在下坠现象，渠道两侧口线收面时必须挂线，达到线直面平的要求。
2.7伸缩缝施工
伸缩缝按照渠道砼横断面尺寸制作楔形钢挡头并按5米一条填充设置。伸缩缝施工处理在渠道砼初凝后进行，填缝前先清除缝内泥土、杂物，然后将焦油塑胶泥条压入缝中，再灌入热熔后的焦油胶泥，使焦油塑胶泥与砼表面紧密粘结，最后用M10砂浆封口，做到填缝密实、饱满、表面平整。伸缩缝处理完成后即可与渠道砼同时采用覆盖洒水法养护，养护期不少于14天。
3、滑模施工应注意的问题
3.1施工人员要相对固定。
设专人立模、上料、振捣、收面，要有专人负责协调料场、施工现场及砼运输车辆，保证砼拌合、运输、浇筑连续不间斷、不滞留，保证施工现场砼浇筑要求。
3.2施工人员要紧密配合。
在调节模具丝杆升降时要四角同时进行，否则易造成丝杆变形、断裂。砼在入仓、振捣时模具两侧要同时进行，否则易造成模具偏离中心。
3.3严格控制砼水灰比。
砼在运输过程中如出现泌水现象，必须进行二次人工拌合后再入仓浇筑，否则在滑模施工中易出现振捣不密实或边坡砼滑塌现象。
4、滑模施工综合评价
4.1降低投资成本：采用滑模施工仅需一套模具，若采用跳仓法则需4套模具循环使用，模具投资成本低，且现场施工人员相对较少，节约了劳动力，提高了工效，降低了单方砼施工成本。
4.2提高了工程质量：滑模施工砼为连续浇筑整体性好，无冷缝，口线顺直，平整度高，克服了跳仓法施工存在的冷缝易渗水，防渗效果差，口线不直等问题。
4.3施工效率高：采用滑模施工单日最高进度65米，平均50米，仅用 45天就完成2360米渠道衬砌任务，若采用跳仓施工日进度最高为25米，则需94天才能完成任务，效率提高了2倍，工期缩短了一半。
5、结语
2010年以来在桃曲坡灌区节水改造工程中采用滑模施工技术先后对高干东支渠、东干五支渠、东干九支、十支渠及尚书干渠进行改造，均收到良好效果。此技术的应用不仅降低了工程投资成本，提高了施工质量，加快了工程进度，而且操作简单，实用性强。实践证明无论是在提高工程质量上还是在提高施工效率上，渠道砼衬砌滑模施工技术都具有明显的优势，值得在灌区渠道改造工程中推广和应用。