水利工程中水閘水泥砂墊層的施工技術(shù)

【摘要】本文以實(shí)際工程為例，對(duì)水泥砂墊層的施工進(jìn)行了分析，對(duì)拌合材料的選擇、拌合質(zhì)量的控制、施工參數(shù)以及水泥砂的主要施工方法進(jìn)行探討，取得了良好的施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】水利工程；水閘水泥；砂墊層；施工

Abstract： based on the actual project as an example， analyses the cement sand cushion construction， the selection of mixing materials， the batch quality control， construction parameters and discusses the main construction method of cement sand， has obtained the good construction quality.

Keywords： water conservancy project；Lock the cement；Sand cushion；The construction of the

1、工程概況

某水利工程泄水閘一共有3個(gè)孔，總建設(shè)寬度為72m，泄水閘的總建設(shè)高度為8.6m。閘基為粉細(xì)砂，需要對(duì)其進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)使用水泥攪拌樁進(jìn)行施工，設(shè)計(jì)攪拌樁高程為13.5m。為了將樁間土的作用充分發(fā)揮出來，使用褥墊層布置在閘室底板和樁頂，并對(duì)土和樁的荷載分擔(dān)比進(jìn)行調(diào)整。結(jié)合本工程實(shí)際情況，褥墊層為使用水泥和細(xì)砂拌合后的砂漿。加固示意圖見圖1。

2、水泥砂墊層的功能

由于挖掘泄水閘基坑的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)粉細(xì)砂的品相很不錯(cuò)，在設(shè)計(jì)砂墊層的時(shí)候決定使用水泥砂，絕大多數(shù)的粉細(xì)砂比較的干凈，含泥量非常的小，只有一少部分粉細(xì)砂含泥量很大或者是含有淤泥質(zhì)土。粉細(xì)砂大都是散粒體，自身具有較強(qiáng)的彈性模量，使用水泥對(duì)其進(jìn)行改性處理，可以較大程度的提升粉細(xì)砂的彈性模量，使?jié)B透系數(shù)得到較好的降低。合理利用泄水閘基坑的開挖料，既可以將工程的棄渣重復(fù)利用，又可以實(shí)現(xiàn)就地取材，使工程的投入資金得到有效的降低。從土力學(xué)的角度出發(fā)，細(xì)粒料和粗粒料的粒徑區(qū)別僅僅有0.1毫米，這又在粉細(xì)砂的粒徑范圍之內(nèi)，這樣工程的性質(zhì)就會(huì)處于粘性土和砂性土的中間。當(dāng)粉細(xì)砂處于濕潤(rùn)的狀態(tài)時(shí)，具有微微的粘性，可以實(shí)現(xiàn)特殊工程的要求，使用水泥砂墊層屬于技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在施工參數(shù)和水泥砂攪拌的方面沒有成功的經(jīng)驗(yàn)可以進(jìn)行參考，需要經(jīng)過生產(chǎn)試驗(yàn)來進(jìn)行不斷的摸索。該工程的水泥砂墊層在設(shè)計(jì)的時(shí)候，夯填度要控制在0.87以內(nèi)，需要通過試驗(yàn)來確定碾壓的次數(shù)、碾壓的形式、攤鋪的厚度和形式以及最佳含水量。

3、施工的主要參數(shù)

3.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)

施工的過程中，水泥的摻加量要控制在4.5%以內(nèi)，夯填度要控制在0.87以內(nèi)，相對(duì)的密度要達(dá)到0.7以上，滲透系數(shù)為，試驗(yàn)報(bào)告中顯示水泥要使用普通的硅酸鹽水泥，砂為基坑挖掘的粉細(xì)砂，對(duì)砂樣顆粒進(jìn)行分析的詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1所示，干密度的詳細(xì)信息見表2所示。

經(jīng)過計(jì)算，當(dāng)加入水利量為4.5%，干密度要超過1.58，當(dāng)摻入水泥量為6%時(shí)，要求干密度大于1.6。對(duì)滲透系數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

3.2 碾壓試驗(yàn)的辦法

先要對(duì)開采區(qū)的含水率進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，經(jīng)過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：將覆蓋層剝離1米以后，粉細(xì)砂的含水量可以達(dá)到6.4%左右，使用自卸汽車運(yùn)輸輔料，在攤鋪、平整和找平的過程中，使用人工來進(jìn)行作業(yè)。依據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果來嚴(yán)格控制粉細(xì)砂的含水率，輔料的平整度和厚度要在現(xiàn)場(chǎng)控制好，使用水準(zhǔn)儀來檢查攤鋪是不是平整，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)以后，進(jìn)行碾壓施工，按照設(shè)計(jì)的要求來完成碾壓的次數(shù)，使用鐵鍬將表面的土層清理干凈。取樣的時(shí)候使用環(huán)刀的辦法，在壓實(shí)層下部三分之一的位置進(jìn)行取樣，最少要從兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行取樣，在試驗(yàn)段上平均選取取樣點(diǎn)，取樣結(jié)束以后，使用相同質(zhì)量的水泥來回填取樣坑，夯實(shí)后做好標(biāo)記，這樣可以有效的避免發(fā)生重復(fù)取樣的情況。

4、拌制水泥砂

4.1 拌合的方法

由于泄水閘砂墊層施工量比較大，如果使用人工來進(jìn)行水泥砂拌合的話，需要人工控制填加水和水泥的數(shù)量，這樣就很難保證拌合的質(zhì)量可以達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量控制會(huì)非常的困難。由于人工作業(yè)的效率較低，工程的施工強(qiáng)度很難得到滿足，所以使用混凝土攪拌站集中拌合的辦法，這樣可以有效控制水泥砂的拌合效果，實(shí)現(xiàn)水泥砂拌合的集中管理。

4.2 選擇原材料

粉細(xì)砂、水和水泥拌合在一起構(gòu)成了水泥砂，在選擇材料的時(shí)候，一定要控制好粉細(xì)砂的質(zhì)量?；油诰虻闹饕牧暇褪欠奂?xì)砂，部分位置粉細(xì)砂的含泥量比較大，有的還會(huì)夾雜著淤泥質(zhì)土。所以一定要控制好粉細(xì)砂的質(zhì)量，選取的純度一定要高，盡量少含泥、草根植被、團(tuán)結(jié)塊等雜質(zhì)。該工程使用的水泥為普通的硅酸鹽水泥，使用的拌合水直接從河水中抽取就可以了。

4.3 控制拌和質(zhì)量

水泥砂的配比和拌合均勻程度是水泥砂質(zhì)量的只要控制因素，可以采取以下兩種辦法來進(jìn)行控制。第一，使用拌合站的稱量系統(tǒng)來控制配比，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水、水泥和粉細(xì)砂的控制。粉細(xì)砂自身帶有水分，為了更好的控制用水量，應(yīng)該對(duì)粉細(xì)砂的含水量進(jìn)行測(cè)定。第二，控制拌合均勻度。粉細(xì)砂自身顆粒較小、且自身帶有水分，如果依照拌合站的日常程序來進(jìn)行拌合，粉細(xì)砂自身帶有的水分就會(huì)和水泥形成顆粒，這樣水泥攪拌以后也會(huì)有顆粒存在，使拌合均勻度受到嚴(yán)重影響[7]。經(jīng)過認(rèn)真的試驗(yàn)以后，決定先將水泥和水進(jìn)行攪拌形成水泥漿，再將粉細(xì)砂摻入其中，將攪拌的時(shí)間盡量的延長(zhǎng)，這樣就可以使水泥砂攪拌的更加均勻。

5、水泥砂的施工辦法

5.1 處理基面

基面一定要處理干凈，要沒有任何的雜物和積水，依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來回填局部的坑洼處和受到擾動(dòng)的樁間土。放樣的時(shí)候要按照?qǐng)D紙來進(jìn)行，一定要確定水泥砂墊層的范圍和高度，填筑分區(qū)要按照強(qiáng)度來劃分，同時(shí)做好標(biāo)記，基面驗(yàn)收合格以后開始下一道工序的施工。

5.2 水泥砂的運(yùn)輸、鋪料、振搗和養(yǎng)護(hù)

5.2.1 運(yùn)輸水泥砂

使用10t自卸汽車水平運(yùn)輸各閘室底板水泥砂墊層，垂直運(yùn)輸和輔料運(yùn)輸使用長(zhǎng)臂反鏟，墊層料運(yùn)輸使用的車輛一定要固定，做好車廂和輪胎的清潔工作，防止輪胎和車廂中的雜物帶入到填筑區(qū)或者是墊層料里，應(yīng)該連貫且持續(xù)的完成水泥砂料的裝卸、鋪填和運(yùn)輸工作，防止過多周轉(zhuǎn)造成含水量的改變，填筑的時(shí)候不可以使用不合格的填筑料。

5.2.2 鋪料的形式

鋪料的時(shí)候，使用人工和長(zhǎng)臂反鏟配合的辦法，在鋪料以前一定要保證基面濕潤(rùn)，這樣可以有效控制水泥砂的含水量，水泥砂墊層的設(shè)計(jì)厚度為30厘米。依據(jù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的夯填驗(yàn)算，鋪料的每一層厚度要控制在40厘米以內(nèi)，鋪料一定要平整且均勻，嚴(yán)格控制配料的厚度。

5.2.3 振搗水泥砂墊層

水泥砂表面振搗的時(shí)候，使用SW-10型附著式混凝土振搗器來進(jìn)行振搗，振搗以前做好表層鋪料的均勻和平整工作。使用靜壓的施工辦法來進(jìn)行振搗碾壓，碾壓的次數(shù)要控制在7次以內(nèi)，要按照特定的方向施工，振搗的時(shí)候一定要滿足設(shè)計(jì)的遍數(shù)，重疊碾壓的位置要在50厘米以上，邊角位置和接頭處要搗實(shí)，防止出現(xiàn)漏振、欠振的情況。后施工段在施工的時(shí)候，一定要處理好與前施工段的接頭部位，做好振搗工作，前后施工段連接處不可以有接頭出現(xiàn)。

5.2.4 養(yǎng)護(hù)水泥砂墊層

水泥砂墊層料鋪筑好以后，一定要做好養(yǎng)護(hù)和保護(hù)工作，禁止車輛和行人通行，還要及時(shí)的做好取樣試驗(yàn)，那些沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求的施工位置，一定要進(jìn)行返工處理，水泥砂上部混凝土墊層施工一定要及時(shí)，這樣可以有效避免水泥砂長(zhǎng)時(shí)間暴露所造成的損害。

6、結(jié)語

綜上所述，在使用上述施工技術(shù)進(jìn)行水閘水泥砂墊層的施工后取得了良好的施工效果，工程質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過檢測(cè)證明，本工程每一個(gè)施工階段所使用的水泥砂漿指標(biāo)都達(dá)到了規(guī)定要求，有效保證了后續(xù)施工的順利開展。

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作者簡(jiǎn)介：古麗蘇姆阿依·熱合曼、1981.11、女、維吾爾族、新疆莎車、大學(xué)本科、工程師、研究方向：大中型渠道設(shè)計(jì)與建筑物