徐凱
【摘要】混凝土護坡因其施工程序簡單,使用機械器具易操作、作業面寬、可連續施工等優點,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范要求。
【關鍵詞】混凝土護坡;水庫加固;工程施工
【Abstract】Concrete revetment construction program because of its simple, easy-to-use mechanical appliances, wide operation, continuous construction, etc., are widely used in reservoir reinforcement project, an effective solution to the common reservoir dam body, dam foundation, dam seepage end water and other issues. Practice has proved that the reservoir after reinforcement of concrete revetment, concrete blocks by drilling core, its strength, density, thickness and surface resilience values and meet the design specifications.
【Key words】Concrete revetment;Reservoir reinforcement;Construction
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。
根據工期要求和工程量的大小,現場采用流水施工,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狀。
(2)現場放樣:認真閱讀圖紙,并進行技術交底,現場解疑。放樣時,可在施工現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,經工廠加工而成。鋼質模板具有較強穩定性、易固定、脫膜早、周轉周期短、可重復使用等優點。
4. 施工質量控制
4.1質量預控。
(1)建立質量管理網絡,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,施工中如發現土工膜破損,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,輔以釵、銑進行修整,開挖寬度應與設計值吻合。基槽開挖后,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場,為防止混凝土發生分離、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,待施工作業完成后沿坡面削平。
(8)混凝土塊體規格與外形設計: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,由于易產生沉陷變形,板塊規格應控制在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。
經檢查,混凝土板塊無下滑、斷裂現象,水位變動區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].科技創新導報,2010,(02).