纤维混凝土机械化衬砌技术在南水北调高填方渠道施工研究

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发布时间：2022-05-08

资料介绍

【摘要】南水北调焦作1段三标横穿焦作市区，渠道为高填方渠段，渠坡衬砌面板为12m的薄壁无筋结构，
渠道设计流量达65m/s。为提高衬砌面板抗渗、抗裂能力，采用纤雏混凝土，同时为加快施工进度，采用机械
化材砌施工技术，在施工过程中总结质量控制的“十个度”，确保了薄壁混凝土面板施工质量。
【关键词】南水北调高填方渠道薄壁结构纤雏混凝土机械化衬砌技术质量控制
在混凝土中起到支撑骨架的作用，阻止粗、细骨料的
1工程概况
沉降。纤维混凝土中纤雏以单位体积内较大的数量均
匀乱向分布于混凝土内部，纤维的加人犹如在混凝土
南水北调焦作1段第三施工标位于河南省焦作市区
中摻入无数根微细筋，裂缝在发展过程中必然遇到纤
的西半部，横穿焦作市区，全长3400m,其中渠道长度
维的阻挡，消耗了能量，从而阻止裂缝扩展，起到抗
2595m,全部为高填方渠段。渠道过水断面为梯形，底宽
裂的作用。
21m,内边坡系数1：2（坡脚至坡顶长19m),外边坡系
2.1.2纤维对基体的增强作用
数1：2（设置有马道），设计流量265m/s,加大流量
主要是对抗拉强度的提高，在脆性材料中摻入纤维
320m/s。渠道边坡衬砌面板厚12cm.
后，在复合材料结构形成和受力破坏的过程中，有效地
本标段渠坡长，填方高，工程量大，衬砌面板薄壁
提高了复合材料受力前后阻止裂缝引发与扩展的能力，
无筋，采用传统的施工方法和混凝土材料进行渠道衬砌
达到纤维对混凝土增强的目的。
面板浇筑，施工进度慢，村砌面板过水易冲刷开裂。针
2.1.3纤维对基体的增韧作用
对以上难题，通过试验研制出了具有防渗、抗裂的纤维
纤维混凝土的最大特点就在于韧性的显著改善。一
混凝土；提出了薄壁纤维混凝土衬砌机械化施工工艺，
方面，纤维延缓了混凝土基体裂缝的开展时间，从而抑
极大地提高了施工功效：施工质量管理控制“十度”标
制了材料或结构构件的脆性破坏，使得材料或构件破坏
准，保证渠道村砌施工质量。有效指导南水北调高填方
前具有较好的变形能力：另一方面，纤维混凝土内部大
渠段衬砌面板的高效、优质施工。
量乱向分布的纤雏本身能够吸收作用在基体上的一部分
冲击能量，同样起到增强材料或结构构件在外力作用下
2纤维混凝土研究
保持塑性变形的能力。
2.1.4纤维对基体的抗渗作用
针对薄面板易开裂的雅题，在南水北调焦作三标高
在混凝土中，纤维的存在使应力裂缝趋于闭合，显
填方渠道提出纤维混凝土衬砌方案。
著减少初始裂缝的数量，有效抑制裂缝的宽度和长度，
2.1纤维混凝土理论研究
大大降低生成连通裂缝的可能性。因此，在一定范围内
在纤维混凝土中，纤维对混凝土基体的作用概括起
混凝土单位体积内均匀分布的纤维根数越多，混凝土凝
来主要有4种：阻裂、增强、增韧、防渗。4种作用使得
结过程中产生的裂缝就越细化，裂缝宽度就越窄，混凝
纤维混凝土与普通混凝土相比各种物理力学性能指标都
土的扰渗性能也就越优越。这就是纤雏混凝土具有较高
得以改善，
抗渗性能的主要原因。
2.1,1纤维对基体的阻裂作用
通过对纤雏混凝土特性研究，明确了纤维混凝土试
纤维对新拌混凝土早期性收缩裂缝和硬化后的收
验研究方向，为纤维混凝土试验方案和试验要求提供了
缩裂缝的产生和扩展起到阻碍作用，均匀分布的纤维
理论支撑。