桑振宇,于廣輝
(哈爾濱市呼蘭區水務局澇區管理站,哈爾濱150500)
哈爾濱市呼蘭城區段河道及堤防整治工程迎水面護坡,采用等厚度矩形單式斷面,混凝土板厚度為12 cm,強度標號為C20,抗凍標號為F200,下面鋪設一層400 g/m2復合土工膜和10 cm砂礫石墊層。為避免混凝土的熱脹冷縮和堤防的不均勻沉降而造成的破壞,現澆混凝土板尺寸采用1.0 m×1.5 m,分縫用0.5 cm發泡聚乙烯混凝土填縫板填充。
現澆混凝土板護坡工程施工前,應進行詳細的施工組織設計。充分作好料場、拌和場等施工場地的布置以及施工用電、用水、道路和機具設備的準備工作。應對試驗和施工的設備進行檢測和試運行,如不符合要求,應予更換或調整。還應作好永久性和必要的臨時性排水設施,確保現澆混凝土板護坡施工符合要求。
2.2.1 土方填筑
堤防工程土方填筑應嚴格按《堤防工程施工規范》SL260-98要求施工,填筑土料含水率和壓實干密度要符合設計要求。堤防填筑采用分層填筑壓實的方法,每層鋪土厚度約30 cm,鋪土要均勻平整,應嚴格控制土壤含水率在適宜范圍內。若土壤含水率較大應采用晾曬、換土等方法以使含水率控制在適宜范圍之內。一次回填壓實工作面應≥100 m,堤坡應預留20~30 cm的削坡量。為避免堤防出現沉陷變形,一般混凝土板施工選在堤防填筑施工的第二年進行。
2.2.2 現澆混凝土施工放樣
在堤防修坡和模板安裝施工之前,應進行施工放樣。首先,用水準儀按四等水準要求定出堤腳和堤頂高程控制線和平面位置線,閉合精度要求控制在20 mm,控制點在直線段每50 m的1個,彎道處5 m的個。用鋼尺量距,誤差≤1/1 000。然后,根據堤腳和堤頂控制線,放樣出每層澆筑高程控制線。
2.2.3 堤防修坡
為避免表面干燥和施工中人為因素的踐踏及雨水沖刷而造成的起塵和破壞,堤坡削坡宜在混凝土現澆前7 d內進行。削坡時應嚴格控制高程及表面平整度。采用人工掛線精削。如果削坡過量,不得用浮土回填,應采用砂礫石回填,邊坡平整度允許偏差±0.5 cm。修坡經過驗收合格后應立即鋪復合土工膜和砂礫石墊層。
2.3.1 水泥
混凝土所用水泥應符合《水工混凝土施工規范》SDJ207-82的有關規定,由于具有抗凍要求,宜采用標號32.5或42.5的普通硅酸鹽水泥。根據本工程實際情況采用虎鼎牌P.O42.5普通硅酸鹽水泥。
2.3.2 粗骨料
混凝土板厚度12 cm,粗骨料最大粒徑不應大于板厚的1/4,因此確定粗骨料最佳粒徑為3 cm。采用兩級配0.5~1.0、1.0~3.0,阿城玉泉產碎石。0.5~1.0碎石堆積密度1 030 kg/m3;1.0~3.0碎石堆積密度1 290 kg/m3。
2.3.3 細骨料
本工程采用地產中砂,細度模數 2.8,堆積密度1 380 kg/m3。
2.3.4 混凝土配合比
本工程委托黑龍江水利工程質量檢測中心站做C20F150混凝土配合比試驗,混凝土攪拌站根據混凝土配合比通知單進行配料。混凝土材料用量:水泥315 kg/m3、砂705 kg/m3、0.5~1.0碎石240 kgm3、1.0~3.0碎石960 kg/m3、液體引氣劑0.75 kg/m3。重量比為,水泥∶砂∶石子∶水 =1∶2.24∶3.81∶0.49。坍落度范圍 3~5 cm,含氣量控制范圍 3.1% ~3.6%。
現澆混凝土板護坡施工流程圖見圖1。
2.4.1 測量放線
用GPS測量儀定出堤肩線,直線段50 m定一個樁,曲線段5~10 m定一個樁;根據堤肩線找出1∶3坡比并且靠近固腳的點,要求4個點在同一平面,而且形成矩形對角線偏差控制在規范要求的范圍以內。現場施工隊,根據需要可以10 m間距加一個控制點,以備模板安裝和校核模板用,高程與50 m樁點相同。
各施工段從堤肩線順坡量出整米數點確定第一道槽鋼位置線,根據斜坡長度計算出堤肩與第一道槽鋼之間高差,用水準定出第一道槽鋼高程位置。由以下公式計算:

圖1 現澆混凝土板護坡施工流程圖

式中:L為斜坡線長度,m;H為堤肩與第一道槽鋼高差,m。
坡長與高差計算表見表1。

表1 坡長與高差計算表
2.4.2 模板制作及安裝
縱向模板采用標準型6 m[12槽鋼制作,橫向隔板采用5 mm厚的鋼板制作,長度為1.5 m和1.0 m兩種。1.5 m隔板用在已拆模的混凝土水平縫處,用來形成5 mm的混凝土伸縮縫;1.0 m隔板用來形成混凝土塊之間的伸縮縫。在模板加工時應做以下工作:在6 m[12槽鋼1.5 m處割一個3 cm長0.1cm寬的縫,用Φ12鋼筋在[12槽鋼槽內焊接加固,在端部距端頭5 cm處焊第一個,可以在支模時用來連接和固定兩槽鋼以保證兩槽鋼連接順直;在1.0 m隔板端部用5 mm鋼板加工的環用以與[12槽鋼連接固定;在1.5 m隔板長邊測焊接兩個用5 mm鋼板加工的環用以拆模用。
模板安裝要根據堤肩線順坡用鋼尺量出15~18 m,用Φ8帶尖鋼釬釘入土中掛線,要與坡線相交來確定模板水平位置與高程,兩槽鋼連接處用兩個木楔子來加固;把1.0 m隔板端部帶環的部位插入槽鋼孔內用扒鋸子固定槽鋼與隔板,并且要求隔板與坡線一致,保證1∶3坡比,槽鋼與隔板底部要墊牢,防止變形。待墊層鋪完后再安裝1.5 m隔板。槽鋼模板要求順直,不能有彎曲,隔板要與槽鋼模板垂直,對角線偏差不能>1 cm,模板高程控制在3 mm以內。模板嚴格按照施工放線位置及高程安裝,利用堤頂及堤腳樁掛線校正模板的平直度,保證板縫順直。模板的安裝圖見圖2。
2.4.3 墊層鋪設
坡面土工膜鋪設驗收合格后,馬上鋪設5 cm砂墊層,進而保護土工膜不受日光照射老化及踩踏破壞。模板現場刷脫模劑后安裝、校模,用刮杠找平砂墊層,再鋪設5 cm礫石墊層,墊層頂面中砂平整礫石縫隙以模板底控制,刮板找平。澆筑混凝土前墊層灑水沉實,防止混凝土澆筑時跑漿并準確控制混凝土的厚度。

圖2 模板安裝圖
2.4.4 混凝土施工
混凝土采取在攪拌站集中攪拌,5 m3混凝土攪拌車水平運輸,電動鐵鏟溜槽垂直運輸,機械振搗人工抹面。混凝土施工配合比要根據省水科院作的混凝土配合比設計和現場砂石骨料的現場實驗數據進行調整。混凝土強度等級為C20、抗凍等級為F150。混凝土攪拌站設有精確的混凝土骨料計量設備,進而保證混凝土配合比的準確性,混凝土原材料允許偏差(重量計)水泥2%,粗細骨料(砂、石)3%。運輸采用混凝土罐車運輸,完全保證了混凝土在運輸過程中不發生漏漿、離析等現象。混凝土運至施工現場后用溜槽將混凝土傳送至澆筑部位,人工平倉。振搗采用手持插入式振搗棒傾斜插入振搗,嚴格控制振搗棒不擾動墊層,插點間距控制在30 cm以內。混凝土澆筑后再次掛線校正模板是否走模,如有走模,在混凝土初凝前校正完畢。用拉板對混凝土表面進行抹面,以模板高度為標準抹平混凝土面,并在初凝后進行二次抹面,抹面平整度控制在2 mm以內。混凝土澆筑后12 h內用塑料薄膜覆蓋保濕養護,也可以用噴灑混凝土養護劑來養護。由于混凝土有抗凍要求,所以在混凝土攪拌時添加減水劑和引氣劑,減水劑和引氣劑的用量經實驗后確定,拌制時間按照使用說明控制。施工過程中按規范要求檢查混凝土的坍落度,嚴格控制混凝土的水灰比和塌落度(4~6 cm),同時按規范要求隨機制取混凝土試塊,每組3個試件應在同一罐混凝土中取樣制作,做好混凝土試件的養護工作,齡期后進行混凝土抗壓和抗凍試驗,測定抗壓和抗凍強度。
2.4.5 模板拆除
根據混凝土澆筑速度,先提出一部分隔板但不要全部提出,再進行壓光。當混凝土初凝抹面后拆除全部隔板,要求拆隔板人員邊拆除邊清理板面,模板拆除時嚴格保證混凝土不掉角、不損邊。拆模后對模板進行維修和涂脫模劑,準備下個施工段使用,專人負責保管,以防變形。
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