南水北調(diào)渠道工程粗砂墊層cm厚壓實方案的

xx渠道工程粗砂墊層（5cm厚）壓實方案的探索xx中線一期工程總干渠xx段渠道設(shè)計中首次采用5cm厚粗砂墊層結(jié)構(gòu)，特別是在1：2坡比的坡面上要求其相對密度不低于0.7，國內(nèi)均無先例可循。就此，我們和xx省xx中線工程建設(shè)管理局的同志們根據(jù)我局承建的第三標(biāo)段以及xx段同時進(jìn)行的其他標(biāo)段渠道襯砌的工程實體，一步一步研究探索，并最終解決了此難題。1.工程概況xx段總干渠渠道形式：渠道采用梯形斷面，設(shè)計渠底寬度為13～18.5m，渠底內(nèi)一級邊坡1:2～1:3，坡長19.5～28.8m，渠道縱比降為1/28000。渠道襯砌結(jié)構(gòu)自下而上為：基面渠床、強滲軟式透水管及單向排水閥等渠道自排水結(jié)構(gòu)布置、5cm厚粗砂濾層、2cm厚聚苯乙保溫板、600g/m2的復(fù)合土工膜，10cm（渠底8cm）厚砼面板。2.渠道砂墊層（5cm厚）的技術(shù)難點由于5cm厚砂墊層渠道結(jié)構(gòu)設(shè)計在xx段是第一次采用，沒有經(jīng)驗可供借鑒，沒有成熟的機械設(shè)備可供選擇，施工方法及工藝更需要摸索。主要的技術(shù)難點可以歸納為：2.1如何實現(xiàn)設(shè)計要求的平整度、坡比和厚度；2.2如何達(dá)到設(shè)計要求的0.7相對密度指標(biāo)；2.3什么樣的施工方法和工藝可以保證工程質(zhì)量，并適合于推廣使用。3.粗砂墊層施工中渠道襯砌機械可應(yīng)用背景目前常用的大型渠道襯砌機械有兩種：振動碾壓式襯砌機和振動滑模式襯砌機。振動碾壓式襯砌機自動布料系統(tǒng)可完成砂墊層布料，螺旋攤鋪機可完成均勻攤鋪，震動壓光輥可嘗試壓實砂墊層。振動滑模式襯砌機布料系統(tǒng)可以完成砂墊層布料，滑模裝置可以完成平整度、厚度及坡比控制，但由于砂墊層只有5cm厚，高頻低幅振搗棒難以完成壓實要求。4.工程實體試驗從目前現(xiàn)有機械設(shè)備情況，問題的核心是如何達(dá)到設(shè)計要求的0.7相對密度指標(biāo)。以此為出發(fā)點，查找相關(guān)技術(shù)資料和類似施工經(jīng)驗，在經(jīng)過充分準(zhǔn)備，原材料、襯砌機械安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)、方案討論細(xì)化等完成后，按照以下4種方案進(jìn)行工程實體試驗。4.1實施方案一：單獨運用振動碾壓式襯砌機直接施工結(jié)合已有的渠道混凝土襯砌方法，用自卸汽車把粗砂堆于一級馬道上，人工上料，通過振動碾壓式襯砌機的自動布料系統(tǒng)人工喂料完成砂墊層布料，并轉(zhuǎn)動螺旋完成整平和多余料的轉(zhuǎn)移，用振動壓光輥完成壓實和收光作業(yè)。試驗過程中粗砂（機制砂）采用虛鋪系數(shù)為1.30，含水率以3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、7%等逐一試驗。實測粗砂墊層平整度、厚度、坡比雖能達(dá)到規(guī)程要求，但無論碾壓輥怎樣碾壓均不能達(dá)到設(shè)計相對密度0.7的要求。結(jié)果分析：由于5cm厚粗砂墊層太薄，壓光輥和粗砂墊層接觸面小，半徑不夠大、砂墊層較薄，振動碾壓時，砂子會向輥子的兩側(cè)雍起，最終達(dá)不到預(yù)期效果。因此，該方案需優(yōu)化。殃4.錄2襯實施方案伍二蒙:管運用振動碾壓泡式襯砌機和配首置自行設(shè)計生錦產(chǎn)的平板振動劍器施工吉對鑄方案一芽實施優(yōu)化月，自行研制一患套壓實裝置，朝懸掛于洋振動碾壓式橫襯砌機的桁架緞結(jié)構(gòu)上，替代額碾壓輥然完成壓實作業(yè)淋。饑通過模擬和試全驗改裝，采用協(xié)0.7霉5懼、撇1.2琴、曬1.5貧、假2.0KW居四放種平板振動電尚機與不同面積屯及不同重量的多自制面板進(jìn)行銳組合，共組合仗出遭12聽種不同型式的銹平板振動器在錦渠坡進(jìn)行蜓振握壓試驗。希試驗攻結(jié)果顯示：損以換1.5K瑞W裙振動電機、以裝60cm肆寬、烘100cm鍵長、托盤面板誼厚度者5mm嗚的加筋板不為最優(yōu)選擇，疊不僅能達(dá)到預(yù)沖期目的，而且儉工效快速斑。閑者從試驗實施過車程來看，用襯稻砌機的布料系渣統(tǒng)完成施工，灰占用大部分的纖襯砌機械時間接，效率低，工讓程成本較高，天不利于大面積母作業(yè)。該方案慶需禁繼續(xù)景優(yōu)化。卻4.咳3表實施方案憂三東:拋人工攤鋪粗砂傍墊層，振動碾但壓式襯砌機精聽平和預(yù)壓，懸蝶掛壓實裝置實卷現(xiàn)終壓蜓繼續(xù)優(yōu)化方案丙二，撐采用裝載機鏟央料到坡面上，盛人工直接攤鋪錢、奪初平，用振動身碾壓式襯砌機猾轉(zhuǎn)動螺旋完成袍整平和多余料嘆的轉(zhuǎn)移里，政懸掛的壓實裝臣置實現(xiàn)終壓?？姘创_定的技術(shù)綠參數(shù)歌繼續(xù)試驗處：磚粗砂根虛鋪系瘋數(shù)慘1.30樹，慶現(xiàn)場攤鋪按及6.5cm攏～臭6.6cm弦控制；碾壓含魯水率振按驢4恢%眠～概5真%辮控制；碾壓遍震數(shù)征（順坡往返一嘩次為一遍）選稀擇儀兩遍。境試驗夸完成的矩5cm宵厚粗砂墊層全鍋部陽達(dá)到刊設(shè)計要求菌的厚0.頑7抓相對密度指標(biāo)闊，平整度、厚拜度、坡比等指輛標(biāo)均滿足規(guī)程扒要求。喚4.愈4將實施方案聲四樸:茅人工攤鋪粗砂上墊層，加工一這套自動行走壓分實裝置實現(xiàn)壓欣實丑為加快施工進(jìn)拴度，新引進(jìn)了移一臺振動滑模痕式襯砌機，同璃時嘗試使用天鴨然河城砂凝（粗砂）。由洞于在此機械上擔(dān)掛置壓實裝置堡較難，且襯砌纖機械較重，工墾程使用成本較字高。綜合歪考慮工程受成本、效率因軟素等，采用人須工直接把粗砂飽攤鋪于基面上貧并車掛線咬精平，替代振晶動滑模式襯砌錯機布料作業(yè)；趙單獨加工一套余自動壓實設(shè)備效，主要包括行籍走裝置、自動辟控制裝置、框憂架結(jié)構(gòu)、壓實腹裝置、傳力系惰統(tǒng)等，完成貼5cm等厚粗砂壓實、動平整度、坡比栽控制等作業(yè)。艦試驗過程中粗顆砂（天然河冬砂百）含水率士以芹4牌%央、岸5返%宗、擴6賓%繳、貪7朽%松、重8訪%濾、堤9救%通、億10渴%煙、妥11僑%巧等穿逐一字試驗。冰最終確定鵝含水率圈在扛7.4采%孟～虜11.8似%唱時，易虛鋪厚度長按柔6.魄0蛋-6.5捉cm王控制，冶碾壓遍數(shù)皂為饅2寫遍墳時，舉砂墊層均能久達(dá)到設(shè)計相對港密漸度阿0.差7賤的要求會，熄其旨平整度、厚度圾、坡比等均磁也設(shè)滿足規(guī)程要求危。梯但相比第三種排方案，外觀近略煩顯差一些。弓通過以上四種屑方案獎的實施柱和狂比選，禁最終崗根據(jù)惜渠道混凝土蓋襯砌機的類型供確定義下述腰兩種賴方案艷用于粗砂墊層巨大面積幟施工媽作業(yè)寺：鍛當(dāng)維渠道混凝土掠襯砌風(fēng)使用振動碾壓列式襯砌機時，蠢選擇方案三訴；烤渠道混凝土襯仆砌絨使用振動滑模壁式襯砌機時，充選擇方案四。烘5.厲新產(chǎn)品謊使用方法摧和雪施工工藝摟5.1砌新道產(chǎn)品票介紹騎5.1艦.1殖人工攤鋪粗砂促層，振動碾壓愧式攤鋪機精平氣和預(yù)壓，懸掛悉壓實裝置終壓嘴的組合方式。茂壓實裝置鍵：受1.5K讓W(xué)哨振動器，振動亭頻本率鋼48H蠟Z帽，平板托盤，幼60cm茂寬、圈100cm易長、筑5mm信厚普通鋼板。義本文稱課為肺“憂A慰”重型產(chǎn)品。佛如下圖進(jìn)培必“桂A規(guī)”苦型產(chǎn)品壓實主媽設(shè)眾備掩撇令尿“騎A殺”須型產(chǎn)品精平、比初壓、終壓設(shè)助備慮宇銅獎“尊A轟”班型產(chǎn)品人工鋪壤砂現(xiàn)偽場采魚暢芳“充A挨”核型產(chǎn)品壓實效渣果寶5.杰1.2距人工攤鋪粗砂訪層，自動行走阿壓實裝置壓實峰組合方式。自激行研制生產(chǎn)的慰桁架式框架結(jié)京構(gòu)，包括行走佛裝置、自動控霉制裝置、框架異結(jié)構(gòu)、壓實裝危置、傳力系統(tǒng)刺等，其中的壓遞實裝置為塌：攝1.5K相W荷振動器，振動分頻買率被48H貓Z相，平板托盤，沿60cm畜寬、過100cm銀長、堂5mm陽厚普通鋼板；勝或同時懸掛兩折臺稱為改進(jìn)型綱。本文稱押為襯“搜B跳”執(zhí)型產(chǎn)品。支如下圖師“脈B緣”饑型產(chǎn)品主壓實腹設(shè)乓備腎日懇職延“假B膛”谷型產(chǎn)品壓實效返果叛“湊B痕”賠型產(chǎn)品滑模襯縣砌機精皂平皮吊北吉“天B狂”載型改進(jìn)產(chǎn)品壓衛(wèi)實過程狗5惕.走2畫使用方法：杯5體.模2航.1奧“聚A多”擊型產(chǎn)品，由于災(zāi)是在振動碾壓賊式襯砌機桁架滴結(jié)構(gòu)上增加壓解實裝置，只介角紹壓實裝置的何使用方法且。戲1軋、要經(jīng)常檢查撥電路系統(tǒng)，確插保用電安全師。鵲2獲、使用前檢查溫電機運轉(zhuǎn)情況卷，防止帶病作羅業(yè)捏。曬3唱、定期檢查固畢定裝置，防止凳變形引起坡比廣等不一致，影勉響壓實效果寨。影4暢、每次使用完蝦注意保養(yǎng)，并輔防止振動電機丟受潮和淋雨刑。述5折、使用時，人掏工搖動控制裝蜻置，把平板振庸動器放下，成速自然松動狀態(tài)富置于粗砂面層咸上，但垂直繩語長不要超過自3cm幻。壓實方式均毛采用由下而上御和由上而下結(jié)勁合方式。使用辯后，人工把平向板振動器提高萄固定竟。筍6落、當(dāng)鋼板不夠漫厚時，注意更吧換托盤。粘5奪.伸2顆.2嫂“拼B育”芽型產(chǎn)品，自動翻行走壓實裝置總類似渠道襯砌辰機，在此只做蒙簡單介紹宜。誘1不、要經(jīng)常檢查奔電路系統(tǒng)，確務(wù)保用電安全否。醋2瞇、使用前檢查寄電機運轉(zhuǎn)情況寶，防止帶病作乳業(yè)奉。艦3療、定期檢查桁糖架結(jié)構(gòu)，防止音變形引起坡比融等不一致，影閃響壓實效果烤。圍4逝、每次使用完鈔注意保養(yǎng)，并望防止振動電機密受潮和淋雨接。洽5軋、使用前，調(diào)濤節(jié)好上下軌道油位置的升降系埋統(tǒng)，確保桁架乏結(jié)構(gòu)上壓實裝堆置的行車橫梁犯坡比和渠道坡放比一直，同時儉保證固定平板歸振動器成自然輝松動狀態(tài)置于振粗砂面層上，軋但聯(lián)接垂直繩童長不要超過棗3cm粱。壓實方式均汗采用由下而上貴方式。使用后遙，通過升降裝趟置把平板振動標(biāo)器提升到一定蠅高度樂。銹6跌、當(dāng)鋼板不夠仁厚時，注意更扶換托盤。樂5.坡3襲施工工藝：躁5超.堪3弦.1亞“愉A奪”折型產(chǎn)品隸，惑1陜、粗砂補水和喪運輸。懼5cm腹厚粗砂墊層施架工前，檢驗料膠場粗砂的含水照率，如果不到渠最佳壓實含水薯率，適當(dāng)補水?dāng)?，并用自卸汽紗車把砂運輸?shù)焦际┕c的一級謠馬道上堆放招。超2蝶、人工攤鋪。烏施工現(xiàn)場，用館裝載機把粗砂左鏟到坡面上，殖人工配合，按蠶施工總結(jié)確定嶼的虛鋪厚度，摸均勻的賴攤鋪于坡面；予若是施工渠道禾底板，為防止積機械破壞土基胸面，可以利用退施工渠道底板泳混凝土的配套釀機械，運送到骨底板或采用小勺型運輸車輛直情接運送到渠道梯地面沾。呼3蘆、表面補水。蕩攤鋪完成后，叼檢驗粗砂含水孫率，不到預(yù)定揮的最佳含水率彈時，用噴管設(shè)婆備霧化形式適共量補水，以達(dá)引到最佳含水率搞。迫4文、機械精平和預(yù)初步碾壓。啟男動振動碾壓式方攤鋪機，打開晨螺旋和振動壓駛光輥，進(jìn)行一洗遍精平和初步考碾壓淡。記5刑、平板振動器千壓實。關(guān)閉振籠動壓光輥電源本，打開平板振軍動裝置，按脖10cm雨壓痕重疊進(jìn)行奏一遍壓實，如愧果效果不好，爽再進(jìn)行第二遍睜壓實御。皺施工經(jīng)驗證明即，不能進(jìn)行第棚三遍壓實，會欺降低壓實效果墳。鳥“腸A監(jiān)”嘴型產(chǎn)品工藝流產(chǎn)程圖：人工攤鋪人工攤鋪機械精平和初步碾壓平板振動器壓實表面補水粗砂補水和運輸躬5西.按3羨.銳2識“都B膛”芒型產(chǎn)品伍，仆1市、粗砂補水和稠運輸。具體方受法同吸于裝“求A椒”誼型產(chǎn)品，不重?fù)韽?fù)講述放。筒2長、人工攤鋪。論具體方法同錘于戶“雪A妻”銀型產(chǎn)渴品倚3輕、人工精平。楚用嶺2m輔靠尺，專人全今斷面進(jìn)行檢測棵，不平的地方卡做好記號，另絕外的人員進(jìn)行碼精細(xì)修平；或糞增加滑模式襯批砌機精平斃。搖4制、表面補水?？唧w方法同鴿于怨“邊A肌”洗型產(chǎn)避品禍5銷、平板振動器垮壓實。啟動自擁動行走壓實裝莊置，打開平板蘇振動裝置，按殿10cm稈壓痕重疊進(jìn)行離二遍壓實，施炕工經(jīng)驗證明，慶同樣不能進(jìn)行銜第三遍壓實，廣會降低壓實效泊果；若用改進(jìn)鍵型產(chǎn)品，雙平鉆板振動器，一數(shù)遍即可完成壓住實。柱盛“購B溝”慧型產(chǎn)品工藝流卡程圖：滔誰筑提人工攤鋪人工攤鋪人工精平平板振動器壓實粗砂補水和運輸表面補水箏6植.傲社會經(jīng)濟效益多及推廣使用捎通過舍5cm垂厚砂墊層壓實染機械的研制與