新型混凝土振捣设备在灌区边坡施工中的应用

摘 要：该文介绍了一种新型混凝土振捣设备构造机理、施工方法特点，并结合工程实际，叙述了在中小型灌区梯形渠道边坡混凝土衬砌施工中的应用效果和实际运用中应注意的技术要点。

关键词：新型振捣设备；渠道边坡；施工方法；应用效果

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

1 前 言

随着我国近年来对农村水利工程的重视，加大了对中小型农田灌区进行续建配套及节水改造工程的建设。为强化中小型灌区渠道等的牢固性及降低水流的摩阻力，一般会对中小型灌区渠道的边坡进行混凝土加固；水利工程灌区渠道断面一般采用梯形形式，用混凝土对渠道进行衬砌（简称“三面光”砼工程 ）；受投资、征地、地形、高程、灌溉地点等因素的影响，渠道很难按直线布置，特别是中小型灌区渠道走向基本都是弯弯曲曲的，因此大型的整体滑模设备难以应用。

中小型灌区梯形渠道边坡的混凝土浇筑过程中，因为坡陡，缺少操作平台，以往砼振捣完全依靠人力由多名工人在边坡顶部通过拉绳和操作杆来回移动振捣器的人工施工方法，由于操作人员劳动强度很大，容易因疲劳而出现少振漏振等“偷工”现象，部分砼密实度达不到设计要求，难以保证施工质量，施工进度也缓慢。

为了确保梯形渠道边坡混凝土的施工质量，结合工程施工实践，我们研制发明了一套通过电动卷扬机车配合人力来控制振捣器的新型混凝土振捣设备，使用该设备进行边坡混凝土施工时，振捣器由电动卷扬机车配合人工操作控制上、下、左、右移动，电动卷扬机车由人力推放到施工边坡的上方定位，大大降低了施工人员的劳动强度，保证了施工质量，也加快了施工进度。

2新型混凝土振捣设备构造及边坡混凝土施工方法

2.1 新型混凝土振捣设备构造

新型混凝土振捣设备构造（见图1、图2所示）：包括振捣器和电动卷扬机

车。振捣器包括有常用的振实振捣器和振磨振捣器；电动卷扬机车包括有电动卷扬机和牵引车。设备各部位具体构造功能如下：

① 振实振捣器（见图1）

包括振板（11）、振机（13）、振捣控制器（14）、拉绳（10）和操作杆（12）。振机（13）安装于振板（11）上，操作杆（12）的一端连接到振板（11）上，振机（13）电连接到振捣控制器（14），拉绳（10）的一端连接到振板（11）或振机（13）上，拉绳（10）的另一端绕接于电动卷扬机车的卷筒（20）上。

② 振磨振捣器（见图2）

包括振板（11）、振机（13）、振捣控制器（14）、拉绳（10）和操作杆（12）。振板（11）为圆形振板，振板（11）的背面通过振机（13）的转轴安装一磨振板（15），磨振板（15）可由振机（13）带动旋转和振动。

③ 电动卷扬机车（见图1、图2）

包括有电动卷扬机和牵引车，牵引车具有行走轮（30）和车架（31）。电动卷扬机安装于车架（31）上，电动卷扬机具有卷筒（20）、电动机（22）和控制器（21），卷筒（20）由电动机（22）驱动，电动机（22）电连接到控制器（21），所述控制器（21）具有升、降、开/关按钮。

2.2边坡混凝土振捣施工方法

根据设计图纸、施工规范要求及现场砼运输能力、便于振实磨光等综合因素，渠道边坡混凝土一般按3~5m分仓（块）间隔跳仓施工，也即按Ⅰ、Ⅱ期砼技术要求的方法施工。具体施工方法包括以下步骤：

修平压实边坡，在边坡上安装纵向分隔模条，形成若干分隔仓（块）。

在分隔仓（Ⅰ期）内施工混凝土，施工程序如下：

B1．用混凝土车将混凝土倒入分隔仓内，人工摊平；

B2．用混凝土振捣设备振实分隔仓内的混凝土，该步骤使用振实振捣器（振捣不少于2遍）：在边坡的顶部（堤顶），由1～2人操作电动卷扬机车，使其移动或定位，通过操作控制器（21）使电动卷扬机的卷筒（20）转动收回或放松拉绳（10），配合人工通过操作杆使振捣器上、下、左、右移动；由1人控制操作杆（12）使振捣器左、右移动振捣；

B3．用混凝土振捣设备振磨分隔仓内的混凝土，该步骤使用振磨振捣器，其施工方法与B2步骤的施工方法相同，直至砼面振磨光面为止；

B4．分隔仓内的混凝土养护达到设计强度后拆去分隔模条，完成混凝土段（Ⅰ期）施工。

在混凝土段的纵向侧边装上膨胀止水条（Ⅱ期）。

在步骤B完成的混凝土段相邻的分隔仓内（Ⅱ期）施工混凝土，施工程序与步骤B中的B1、B2、B3相同。

为了确保边坡砼振捣的密实度，首先要保证振捣不少于2遍，具体以观察砼面泛浆情况而定；另外，根据边坡砼的设计厚度，可调整振板的荷重，通过现场振捣试验确定最佳荷重及振捣遍数。

3 工程应用实例和应用效果

3.1工程简况

高州水库灌区位于广东省粤西沿海鉴江流域中下游平原，该灌区主要任务是以农业灌溉为主，设计灌溉总面积约118万亩，是广东省三大灌区之一。高州水库灌区续建配套及节水改造首期工程，改造渠道总长度约153km，其中包括我司施工的南盛引鉴总干渠（约22．984km，灌溉面积约15万亩）。

首期改造工程渠道设计基本维持了现有梯形断面，对渠道采用80~100mm厚C20砼衬砌（即“三面光” 砼衬砌），内坡（即边坡）为1：1~1.5不等，渠道砼衬砌纵向每3m设一道伸缩缝（也即按3m分仓分块间隔施工）。

3.2新型混凝土振捣设备的实施及应用效果

在高州水库灌区（续建配套及节水改造首期工程）南盛引鉴总干渠施工实践中，为了保证渠道梯形边坡的混凝土施工质量，加快施工进度，我们自2011年3月开工以来，结合工程实际，经过不断改造创新，研制发明了该套新型混凝土振捣设备，并将该设备自2011年6月开始应用于施工现场。经过一年多的实践检验，效果显著，取得了良好的工程经济效益和环境生态效益：

① 经过省市有关质检部门定期及不定期的抽查、“飞检”， 边坡混凝土厚

度、密实度和强度，全部达到设计要求；坡面外观质量，也非常光洁美观，通水（节水）能力大有提高。

② 在本工程使用该新型设备以来，每个施工面（段）至少节约了1～2个劳动力，有效地减少了边坡混凝土的施工成本，一年多来共节省了人工成本约80多万元（按实际6个施工面估算），直接经济效益非常可观；同时，由于节约了成本，减少了浪费，做到文明施工，从而减少了对环境的污染，保护了生态。

③ 采用该新型的混凝土振捣设备，一改传统的完全依靠人力在边坡上移动混凝土振捣器的方式，具有省时省力的特点，大大降低了施工人员的劳动强度，使十分沉重无人愿做的任务变为轻松的人人争做的差事，从技术上避免了施工人员因疲劳而出现漏振的现象，保证了施工质量，也加快了施工进度。

4 结 语

实践证明，该振捣设备具有结构简单、实用、造价低、省时省力、使用和运输方便的特点；其中增加的电动卷扬机车，可直接推到河堤或水渠堤上使用，无需敷设导轨，移动方便，特别适用于弯弯曲曲的中小型灌区梯形渠道或河堤边坡混凝土的振捣。

该新型混凝土振捣设备应用于灌区边坡砼施工中，在广东乃至全国水利工程施工领域尚属首例。通过高州灌区首期工程南盛引鉴总干渠施工实践，为今后同类工程施工提供了十分有益的经验，值得推广应用；现在广东高州灌区首期工程全线及湛年运河改造工程等其它灌区渠道施工中普遍使用。

参考文献：

[1]广东省源天工程公司．《一种用于河堤或水渠边坡施工的混凝土振捣设备》（实用新型专利号：ZL20122019598.3）

[2]广东省源天工程公司．高州水库灌区续建配套及节水改造首期工程施工组织设计（南盛引鉴总干渠0+000~22+984） （2011．03）

[3]广东省水利水电勘测设计研究院．高州水库灌区续建配套及节水改造首期工程设计施工图纸（南盛引鉴总干渠0+000~22+984） （2011．03）

[4]《渠道防渗工程技术规范SL18-2004》

《水工混凝土施工规范》[DL/T51441（01）]

《混凝土结构工程施工及验收规范》[GB50204-92]