董風齊 郭璐璐
【摘 要】混凝土護坡因其施工程序簡單,使用機械器具易操作、作業(yè)面寬、可連續(xù)施工等優(yōu)點,在水庫加固工程中得到廣泛應用,有效解決了水庫普遍存在大壩壩體、壩基、壩端滲漏水等問題。實踐證明,混凝土護坡加固后的水庫,通過對混凝土板塊鉆芯取樣,其強度、密實度、厚度及表面回彈值都滿足設計及規(guī)范要求。
【關鍵詞】混凝土護坡;水庫加固;工程施工
1.混凝土護坡結構形式
工程結構一般分4層,自下而上分別為硬質壩坡、復合土工膜(考慮壩體、壩基有防滲要求)、砂石墊層、混凝土坡面。壩坡為平實后的土質壩面,復合土工膜采用“兩布一膜”,具有較強抗斷裂、頂破能力及防滲效果,常用規(guī)格為200g/m2/0.5mm/200g/m2。
墊層為砂墊層、碎石墊層或砂石混合墊層,總厚度10~15cm?;炷磷o坡設計強度為C20,有抗凍要求時,混凝土設計強度可采用C25,厚度10~12cm。
2.施工工藝流程
2.1施工流程
施工前期準備→壩面整理→混凝土框格澆筑→復合土工膜敷設→砂石墊層鋪裝→混凝土坡面澆筑→養(yǎng)護及修整。
2.2施工機械
施工主要機械有:混凝土拌和機、運輸車輛、振搗器具、磨光機等。其中振搗器具有3類:插入式振搗棒用于混凝土塊體周邊、拐點處振搗;平板振搗器用于平面振搗;滾筒式振搗器用于面上找平、提漿,節(jié)省人力。磨光機主要作用是提高混凝土表面密實度、光潔度,以保證混凝土塊體抗風浪侵襲能力及抗冰凍強度。
2.3施工班組
根據(jù)工期要求和工程量的大小,現(xiàn)場采用流水施工,將護坡劃分為幾個施工段,安排多個施工班組,同時開展工作。每個施工班組施工人數(shù)控制在15~20人,人員分配方案為:模板工2人,拌合臺6人,混凝土入倉2人,平倉、振搗3人,坡面壓光5人。每日工作量以25~30個板塊為宜,成品面積約260m2。
3.施工技術措施
3.1施工測量、放樣、定位
小型水庫多建于上世紀中期,受主客觀因素制約,筑壩時,無設計資料,人工堆壩,隨地勢而建,壩軸線多存在折線,且經(jīng)過風浪、雨水長期沖襲、侵蝕,使得壩面凸凹不平,臨水壩腳淤積嚴重。因此,做好施工前期準備工作,合理確定施工方案是一項重要的基礎性工作。
(1)壩體測量:測量時對壩體折線、拐點壩面、壩腳起伏變化較大處,應加大實測斷面密度,力求準確反映壩體現(xiàn)狀。
(2)現(xiàn)場放樣:認真閱讀圖紙,并進行技術交底,現(xiàn)場解疑。放樣時,可在施工現(xiàn)場建立局部直角坐標系和施工斷面圖,確立軸線之后,實地定出控制線,并妥善保管,直到竣工驗收。
(3)施工定位:繪制壩體橫斷面圖及壩腳、壩頂縱斷面圖,合理確定護坡底坎墻的方位、高程,盡量減少削坡土方量,控制壩坡回填土方量。
3.2原材料要求
墊層黃砂宜選用中粗砂,若砂質過細,澆筑或遇雨水時,砂層易滑動成堆,造成鋪裝層厚度不均,遇干燥天氣易起風塵,也影響臨近混凝土塊體表面質量。墊層碎石宜選用粒徑3.0~8.0mm的細石子,不宜選用粒徑大于10mm的石子,原因是細石子墊層密實性、保漿性好?;炷恋脑牧希狐S砂宜選用中粗砂;受混凝土護坡厚度的限制,碎石宜選用10~20mm級配。若用粒徑小于10mm碎石,混凝土拌和物入倉后易流動下滑,混凝土強度難以達到設計要求;而用粒徑大于20mm碎石,水泥漿液易下滲,內部密實度不足。
3.3模板制作
采用定型槽鋼或工字鋼,經(jīng)工廠加工而成。鋼質模板具有較強穩(wěn)定性、易固定、脫膜早、周轉周期短、可重復使用等優(yōu)點。
4.施工質量控制
4.1質量預控
(1)建立質量管理網(wǎng)絡,完善質量管理體系。制定質量評定、例會等制度,實行施工單位“三檢制”,履行工序報檢、報批制度,分工明確,責任到人,獎罰分明。
(2)進行技術交底,嚴格按照施工方案操作。進行施工圖紙會審和設計技術交底,針對護坡施工特點,做到措施詳細具體,流程明晰清楚,工序緊湊合理。
(3)質量檢驗制度。含原材料及設備進場的檢驗制度,施工過程的檢驗制度,施工結果的檢驗制度。
(4)做好工程資料管理。必須如實填寫、記錄施工日記,及時辦理有關工序簽證,施工完畢按質檢驗收要求做好資料整理工作。
4.2質量控制要點
(1)壩坡平整:清除原壩面樹根、雜草或原有砌體,按設計坡比削坡、回填、碾壓平實,使坡面達到設計坡比。實際施工中,為保證壩體坡面密實,結合壩體平順要求,一般采用臨水面削坡、背水面加復土方的方式進行。
(2)土工膜敷設:復合土工膜的敷設應在干燥和溫度適中條件下進行,為便于拼接,防止應力集中,復合土工膜采用波浪形松弛方式,長度富余量約為設計長度的1.5%,展開后及時攤平,與坡面吻合平整,無突起褶皺。敷設時,施工人員應穿平底布鞋或橡膠底鞋,嚴禁穿釘鞋,以免刺破土工膜,施工中如發(fā)現(xiàn)土工膜破損,應及時修補。
(3)混凝土框格施工:由于格梗寬度一般為30~40cm,深度為50~70cm,因此基槽開挖均采用人工作業(yè),輔以釵、銑進行修整,開挖寬度應與設計值吻合?;坶_挖后,應盡早立模、澆筑,防止土體受到踩塌或雨水沖襲。
(4)砂石墊層鋪設:以施工框格為單位,一次鋪裝到位,鋪裝砂墊層時采用濕砂(含水率較大)或用噴壺撒水,用平板振搗器或人工拉滾筒方式密實;碎石墊層密實也采用上述方法。采用混合砂石墊層時,先濕潤砂、石料,拌勻后再鋪設。實踐表明,混合砂石墊層的密實度好于砂、石單體材質墊層。
(5)混凝土護坡澆筑:拌合物采用輕型翻斗車或手推車運至澆筑現(xiàn)場,為防止混凝土發(fā)生分離、泌水,盡量縮短運輸時間及運距,水灰比1∶0.46~1∶0.5,坍落度小于30~50cm,便于找平。拌合物入倉前,對墊層再次濕潤;入倉時,在澆筑塊體上方架立儲料平臺,禁止拌合物直接入倉,采用人工鏟入作業(yè)面,并使拌合物從四周向中間合攏,保證周角盈實,平整倉面拌合物料高度超出控制線10mm左右。用插入振搗器振搗周邊及模板拐點處,再用平板振搗器拖振表面,滾筒反復拉動5~7遍;人工整平時采用自下而上,從中間向周邊順延。以上方法均以滿足混凝土塊體整體密實性要求為準則。
(6)伸縮縫制裝:伸縮縫采用瀝青油毛氈板或聚乙烯閉孔泡沫板,厚度以20mm為宜,現(xiàn)場裁切寬度應超出混凝土板塊厚度20~25mm,其中突出澆筑控制線5.0mm,便于控制面層,保證板塊邊角不破損,下嵌入墊層15~20mm,防止振搗時漿液外溢,造成底層空洞。
(7)排水孔埋設:壩體無敷設復合土工膜要求時,為較快降低壩體浸潤線,可在水位變動區(qū)布置排水孔。排水孔材質采用PE管材,宜水平向放置,下部埋入墊層30~50mm,埋入部位用土工布扎實并做好反濾設施,管內用無砂混凝土填充,管壁突出坡面部分,待施工作業(yè)完成后沿坡面削平。
(8)混凝土塊體規(guī)格與外形設計:考慮受力均勻性及施工簡易性,板塊尺寸不宜過大,一般面積控制在9.0m2以內,縱橫長度比控制在1.2∶1.0。處于建筑物位置的回填壩體,由于易產(chǎn)生沉陷變形,板塊規(guī)格應控制在1.0m×1.0m范圍內,墊層加厚到20cm,并將此處作為單體施工段處理。為提高板塊整體牢固性,板塊應錯縫布置;為增強美感,板塊的外觀型式可采用矩形或啞鈴形等。
經(jīng)檢查,混凝土板塊無下滑、斷裂現(xiàn)象,水位變動區(qū)混凝土也無風浪沖襲、冰凍損壞痕跡,運行狀況良好,達到了加固目的,成效明顯。
【參考文獻】
[1]隋險峰.混凝土護坡的施工方法[J].科技創(chuàng)新導報,2010,(02).