一种北方高寒地区混凝土渠道结构及施工工艺

摘要

本发明公开了一种北方高寒地区混凝土渠道结构，其特征在于，包括倒梯形截面的渠道和依次铺设在渠道上的砾石垫层、M5砂浆固面层和混凝土现浇层，所述M5砂浆固面层用于对砾石垫层进行固面。本发明通过对传统混凝土渠道施工方法进行改良，增加M5砂浆固面层工序，从而可控制垫层砾石不滑落，能够有效保证渠道坡面的砾石垫层和混凝土面板的厚度，确保混凝土渠道施工质量，提高渠道抗冻胀能力，延长渠道使用寿命。

说明书

技术领域：

本发明涉及水利水电工程（含农田水利工程）的混凝土渠道施工，更具体地说它是一种北方高寒地区水利水电工程（或农田水利工程）渠道现场混凝土浇筑施工工艺。

背景技术：

在节水灌溉、跨区域调水工程中，混凝土渠道由于投资相对少、输水效率高、施工方便等优势被广泛运用，在北方高寒地区如何提高渠道的抗冻胀能力，增加渠道使用寿命，是渠道工程建设中的一个关键因素；在设计之时工程师们便设计了砂砾石垫层，通过增加基面的排水性来减小冻胀影响，同时也可增加渠道基础承载力；但是，渠道大多是梯形断面，在坡面上施工如何控制垫层砾石不滑落，确保达到设计要求的厚度和坡度，如何控制现浇层厚度均匀一致等问题都是施工中需要特别注意的。

发明内容：

鉴于现有上述技术问题，本发明的目的在于提供一种北方高寒地区混凝土渠道结构和施工工艺，该北方高寒地区混凝土渠道结构和施工工艺可有效避免面层混凝土钻入砾石垫层，保证砾石垫层和面板混凝土现浇层在振捣施工后仍能达到各自的设计厚度，确保各层充分发挥各自作用，提高渠道的抗冻胀性能，保证渠道结构稳定。

为了实现上述目的，本发明的其中一种技术方案是：

一种北方高寒地区混凝土渠道结构，其特征在于，包括倒梯形截面的渠道和依次铺设在渠道上的砾石垫层、M5砂浆固面层和混凝土现浇层，所述M5砂浆固面层用于对砾石垫层进行固面。

为了实现上述目的，本发明的另一种技术方案是：

一种北方高寒地区混凝土渠道结构及施工工艺，其特征在于：包括如下步骤，

S1、开挖并修整渠道边坡基面；

S2、砾石垫层铺筑；

S3、砂浆固面稳背；

S4、模板制作及安装；

S5、混凝土现浇及抹面；

S6、拆模养护及施工缝、伸缩缝施工；

所述步骤S1开挖并修整边坡基面，具体包括：

首先在施工前根据渠道设计的高程和纵坡，通过开挖或回填压实以大致平整渠线基础；

然后采用挖补工艺进行渠道断面雏形开挖及边坡修整：即按照设计要求开挖渠道雏形，将渠道边坡及渠底多余部分进行挖除；

而后通过测绘放样、定桩挂线后进一步修整边坡，使渠底及边坡平整并达到设计开挖要求；

所述步骤S2中砾石垫层铺筑包括在步骤S1开挖并修整好的渠道渠底及边坡基面上铺筑砾石垫层，厚度按设计要求执行；

所述步骤S3中的砂浆固面稳背，其包括在步骤S2的砾石垫层铺筑表面抹M5砂浆进行固面，M5砂浆厚度2-8厘米，M5砂浆用以稳固砾石垫层，尤其是稳固渠道边坡的垫层。

进一步的，上述步骤S4中模板制作及安装，包括按照设计要求制作木质或钢制模板，并按照施工伸缩缝宽度的要求，在步骤S3铺筑的M5砂浆表面架设模板。

进一步的，上述步骤S5中混凝土现浇及抹面，包括在步骤S4的模板制作及安装的基础上，将按设计配合比拌和的混凝土倒入模板中间进行振捣施工，待振捣密实后进行抹面施工。

进一步的，上述步骤S6中拆模养护及施工缝、伸缩缝施工，包括在步骤S5混凝土现浇及抹面的基础上，在初凝后的混凝土面板上，在不影响混凝土的结构的前提下轻轻取下模板；并对已凝结的混凝土进行养护，保证其凝结质量；待混弄土养护完毕后进行施工缝、伸缩缝的施工。

进一步的，上述步骤S3中M5砂浆层在施工后，需自然凉干3-48小时后再进行步骤S4的架设模板。

本发明具有如下的显著优点：

本发明通过对传统混凝土渠道施工方法进行改良，增加M5砂浆固面层工序，从而可控制垫层砾石不滑落， 能够有效保证渠道坡面的砾石垫层和混凝土面板的厚度，确保混凝土渠道施工质量，提高渠道抗冻胀能力，延长渠道使用寿命。

附图说明：

图1是本发明北方高寒地区混凝土渠道结构的剖面构造示意图；

图2是本发明工艺步骤流程图。

具体实施方式：

本发明北方高寒地区混凝土渠道结构具体包括倒梯形截面的渠道1和依次铺设在渠道上的砾石垫层2、M5砂浆固面层3和混凝土现浇层4，所述M5砂浆固面层3用于对砾石垫层进行固面。

上述倒梯形截面的渠道1的各尺寸可以根据设计需要来确定，如渠底宽度可以为100-120厘米，高度165-180厘米，渠道的坡比为1：1.07等等；上述的尺寸并非用于限制本申请的构造和工艺方法。

上述砾石垫层2、M5砂浆固面层3和混凝土现浇层4可以根据设计需要，来确定厚度等尺寸，如砾石垫层的厚度可以为35-60厘米，所述M5砂浆厚度可以是2-8厘米，一种实施例的厚度可以为3厘米，混凝土现浇层厚度可以为10-20厘米，一种实施例可以为12厘米。

本发明北方高寒地区混凝土渠道的施工工艺，具体详细步骤如下：

步骤S1：开挖并修整渠道边坡基面；根据设计高程和纵坡通过开挖或回填压实大致平整渠线基础；采用挖补工艺进行渠道断面雏形开挖及边坡修整：按照设计要求开挖渠道雏形，将渠道边坡及渠底多余部分进行挖除；通过测绘放样、定桩挂线后进一步修整边坡，使渠底及边坡平整并达到设计开挖要求；

步骤S2：砾石垫层铺筑；在开挖并修整好的渠道渠底及边坡基面上铺筑砾石垫层，厚度按设计要求执行；

步骤S3：砂浆固面稳背；按设计厚度铺筑砾石垫后，在已铺筑的砾石垫层铺筑表面抹M5砂浆进行固面，厚度约3~5厘米，以稳固砾石垫层，防止砾石滑落，尤其是防止渠道边坡的垫层砾石滑落，确保砾石垫层厚度始终达到设计要求；

现有工艺中，在砾石垫层2上直接浇筑混凝土现浇层4，容易使混凝土容易渗入到砾石垫层2中，以及使混凝土与砾石一起沿坡面下滑，使预算一定立方量的混凝土和砾石材料不能达到设计要求的厚度和坡度，本申请通过在已铺筑的砾石垫层铺筑表面抹M5砂浆进行固面，从而可以大大稳固了砾石垫层，防止了砾石的滑落，尤其防止了渠道边坡的垫层砾石滑落，确保砾石垫层厚度始终达到设计要求；也避免了混凝土容易渗入到砾石垫层2中，以及混凝土的滑落。

步骤S4：模板制作及安装；按照混凝土面板设计要求，制作相应厚度、宽度和造型的木质或钢制模板；按照混凝土面板长度和施工伸缩缝宽度要求，在已进行砂浆固面并已晾干的砾石垫层铺筑表面架设模板，形成浇筑空腔；在步骤3结束后自然凉干3-48小时后再进行架设模板。

步骤S5：混凝土现浇及抹面；将按设计配合比拌和的混凝土倒入模板中间空腔，进行人工平仓使混凝土铺满空腔并进行振捣施工，振捣后混弄土厚度达到设计厚度，即与制作的模板同高；待振捣密实后进行抹面施工，通过人工或机械进行提浆抹面，使混凝土表面平整光滑，无石子外漏，无蜂窝麻面；

一般混凝土现浇及抹面工序使用跳仓法施工，以提高施工效率；

同时，可根据渠道断面大小或设计要求，进行渠底、左右渠坡分步骤施工，也可以渠底渠坡一次成型施工。

步骤S6：拆模养护及施工缝、伸缩缝施工；待混凝土初凝后即可拆模，拆模时不得影响混凝土的结构；为保证和提高混凝土质量，根据工程所在地气温、湿度等因素情况，采用洒水、覆膜、保温等相应措施，对混凝土进行养护；砼跳仓浇筑时，将闭孔板按设计尺寸安装到位，闭孔板安装做到相对固定，不跑位。待砼板养护到期之后，再将顶上部分闭孔板用细钢筋勾出，并用高压气泵将缝内的尘土清理干净，经监理工程师确认满足要求后，用聚氨酯密封膏灌缝，灌缝要满，密实。

本发明具有如下的显著优点：

本发明通过对传统混凝土渠道施工方法进行改良，增加M5砂浆固面层工序，从而可控制垫层砾石不滑落， 能够有效保证渠道坡面的砾石垫层和混凝土面板的厚度，确保混凝土渠道施工质量，提高渠道抗冻胀能力，延长渠道使用寿命。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。