优化一体机混凝土浇筑的质量控制方法

在U型土方渠道上现浇混凝土，最重要的是解决未凝固混凝土的立住问题。混凝土拌和物具有极强的可塑性，在初凝前均会表现出一定的流动性。在进行混凝土衬砌施工时，凝固过程中，U型一体机的成型滑模会随一体机运动，脱离混凝土拌和物，此时混凝土拌和物只有一面受土模约束，另一面凌空，混凝土拌和物表现出的流动性会导致其在临空面发生一定的塑性变形，最终可能会发生鼓包、坍塌等问题。解决该问题的方法主要有如下几方面。

1.选用合适的断面形式

现浇混凝土很难在U型渠道铅直面立住，而是要与铅直面形成一定角度斜面，该斜面有利于混凝土拌和物贴合在渠槽土表面不发生下滑。据此可以设计出直线圆弧相切型和抛物线形等多种形状的U型渠道，以结构尺寸（如宽度、高度）作为设计变量，构造目标函数为结构稳定，考虑占地等约束条件。通过论证和试验，在衬砌厚度为60mm时，确定该斜面与铅直面夹角在14°。

2.充分压实土基

在现浇混凝土衬砌施工时发现，混凝土拌和物塌落的原因除了混凝土本身在重力作用下的下滑外，还有渠槽土基不稳导致的部分土体与混凝土拌和物一同塌落。土体作为混凝土拌和物的约束基础，其密实度直接影响混凝土拌和物的稳定性，密实度差的土体内部普遍存在脆弱面，这些脆弱面受地基开挖和混凝土浇筑的扰动，易发展成为破裂面，混凝土拌和物浇筑在这些破裂面上，稳定性无法得到保证。为此，应保证混凝土拌和物是浇筑在密实、稳定的地基上的。

3.及时现浇混凝土施工，减少开挖土方回松的影响

土方开挖成U型槽，如果不及时混凝土衬砌，之间要拖延较长时间，则处于临空面的土层产生滑坡裂缝或在表面形成一层“浮土”，形成一些脆弱面，后续衬砌时，地基土受到外力作用，如混凝土拌和物的重力和振捣产生的振捣力，脆弱面或表面浮土易发生剥离，与混凝土拌和物一同下滑。利用一体机开挖衬砌施工，能最大限度减少开挖土方回松造成的影响。(www.xing528.com)

4.降低混凝土坍落度

通过一定手段降低混凝土拌和物的流动性（坍落度），可以降低其发生形变的能力，改善混凝土拌和物在浇筑过程中坍塌的现象。其方法主要有降低水泥浆含量和使用碎石料。使用多棱角的碎石料（粒径不大于10mm）作为粗骨料替代卵石，可以增加骨料之间的摩阻，降低润滑性，达到降低流动性的目的，也可以通过降低水泥浆含量来降低流动性，保持水灰比不变，降低混凝土的加水量，控制其坍落度为10～20mm。为解决混凝土流动性降低可能造成的衬砌空洞和蜂窝问题，在成型滑模中集成了振动器，呈45°角斜插状态，辅以机械抖动，加速混凝土拌和物在模板间的填充过程。实践证明该措施能延缓渠身垮塌且能增强混凝土的填充密实度，解决混凝土衬砌的蜂窝问题。

5.锁口与渠身同时浇筑

图10-9　锁口、渠身断面图

以往浇筑混凝土U型渠道时，通常是锁口与渠身分开浇筑，先浇筑渠身，后浇筑锁口。这种情况下渠身混凝土拌和物易在重力作用下向渠底滑动，易发生渠身垮塌现象。之后考虑和利用混凝土拌和物本身具有的黏聚性，将锁口与渠身混凝土衬砌连成一体浇筑，有效减少了渠身垮塌现象。锁口与渠身的细节放大如图10-9所示。

该方法的作用原理是：锁口部分的混凝土在地基土的约束下保持一定形状，同时其与渠身混凝土相连接，给渠身混凝土提供相应的黏聚力，以克服在重力作用下向下的位移趋势，使渠身混凝土拌和物在初凝之前可以保持一定的形状，不发生过大的变形。