水利工程斜坡護面施工中簡易滑膜技術的應用

韓顯達

(朝陽市水務局，遼寧 朝陽 122000)

實踐表明，漿砌石或灌砌石護坡造成的澆筑質量差、人工成本增加等問題日趨突出。在水利工程中設計人員逐漸以混凝土護坡替代漿砌石、灌砌石護坡，但因施工方法選擇不當在混凝土坡面施工時極易產生澆筑不密實的問題。因此，文章以簡易滑膜技術為例，系統闡述了該項技術的應用特點、優點及其設計制作安裝要點，可為保證混凝土澆筑質量提供一種切實可行、操作簡單的施工技術[1-2]。

1 工藝流程

首先，在澆筑護坡混凝土之前先設立滑模軌道，即將12#槽鋼架立在護坡分縫處，選用3根20#槽鋼拼制成一塊寬60cm的鋼板放置在斜坡下部并用作滑動模板；然后把2個5t的手動葫蘆架設在12#槽鋼上端，滑動模板與葫蘆起重掛鉤相連；采用溜槽直接把混凝土入倉，混凝土平倉高度與滑動模板保持一致，經振搗密實后可人工拉動葫蘆；最后，入倉、平倉、振搗混凝土并澆筑至護坡頂，如圖1所示。

將傳統的斜坡大型有軌滑模系統所需的墊梁、滑軌、地錨、卷揚機及頂升滑模系統所需的支撐體系、油泵、大型千斤頂等施工材料利用簡易的手動葫蘆和鋼槽替代，使周轉材料和設備的投入明顯減少。應用簡易的設備和滑模施工原理進行施工，操作簡單方便，確保了斜坡護面混凝土的密實度和平整度[3]。

2 技術要點

2.1 測放護坡標高、坡度

依據甲方提供的水準點和控制點，在有利于控制、視線良好、安全牢固且不受干擾處設立輔助基線和水準點，并以設計施工圖為基準設立護坡坡頂、底腳及分縫位置的邊線標志，防線施工并測設標高。

2.2 配置混凝土護坡鋼筋

1)混凝土護坡大都設置了鋼筋，為了防止澆筑過程中護坡鋼筋的下陷，將直徑≥Φ10的支撐馬凳筋增設于下部墊層與鋼筋網之間，板筋在Φ12以下時控制其間距不超過600mm×600mm，板筋在Φ12以上時控制間距不超過1000mm×1000mm，距離鋼筋末端≤150mm且同一方向的支撐≥2道。

2)為防止澆筑振搗過程中因振動和碰撞而出現鋼筋移位、綁扣松散、露筋的情況，應牢固綁扎鋼筋。

3)采用電焊的方式焊接上層鋼筋與馬凳筋接觸點，為增強鋼筋網的整體穩定性采用同樣的方式焊接其周圍2-3道范圍內的鋼筋網。

4)鋼筋綁扎過程中，保護層預留尺寸要符合設計規定要求。

2.3 制作與安裝滑動、滑軌模板

1)制作滑動模板。以相鄰兩道滑軌之間的間距再加上50cm作為滑動模板的長度，一般控制其寬度為60cm；工程中利用鋼板和20#槽鋼制作滑動模板，以電焊的方式拼接3塊20#槽鋼，為了使滑動模板表面無扭曲還要下覆一塊厚8mm的鋼板。在距離邊緣20cm處焊接兩個Φ16的吊耳，將其作為牽引點。

2)制作滑軌。以護坡鞋廠再加上50cm作為滑軌長度，利用12#槽鋼制作滑軌，若槽鋼長度無法滿足滑膜一次性到頂的施工要求必須用電焊接長。采用正焊縫對接的方式連接槽鋼的上下翼緣和腹桿，再將一塊8mm厚的菱形鋼板用電焊的方式覆于腹板內側連接段位置；采用磨光機將與模板貼近的一面和滑軌滑動面的一側焊縫磨平。每隔100cm，將Φ48腳手鋼管與滑軌背面相焊接，設計護坡厚度一般等同于該段長度，要求整根滑軌無扭曲、平整。采用電鉆沿槽鋼長度方向每隔50cm打上一些Φ10的小孔，以備側模板的加固使用，為了掛放手拉葫蘆在滑軌上端采用Φ18圓鋼焊接一個吊耳，滑軌與吊耳之間的焊接長度取雙面焊10cm，并且必須為滿焊。

2.4 安裝滑軌、模板

采用分塊跳倉的方式間隔護坡混凝土滑模，可用12#槽鋼和修正后的先澆塊混凝土護坡作為先澆塊滑模軌道及后澆塊軌道。澆筑后澆筑塊滑模時可不架設12#槽鋼滑軌，滑模施工時在相鄰先澆筑塊的混凝土面上擱置滑動模板兩端，為避免先澆筑塊的混凝土表面被滑動模板滑升破壞，必須保證其強度≥3.0MPa。滑模施工前先從上至下全面檢查澆筑塊分縫處40cm寬范圍內的平整度，若不符合設計要求必須用磨光機打磨平整或人工鑿平，并將寬40cm的油氈鋪在該范圍內，以防澆筑過程中先澆塊混凝土被污漿污染；在油氈上滑升滑動模板可以一定程度上起到保護先澆塊混凝土表面的作用。

2.5 安放手拉葫蘆

安裝完成滑軌、側模和鋼筋網后進行滑動模板的安放，首先將2個掛鉤安分別設于滑動模板的前端兩側，2個5t的手動葫蘆及其起重鏈條掛鉤分別掛在12#槽鋼滑軌上端的吊耳上和滑動模板上。后澆塊施工時沒有安裝滑軌，為了便于手動葫蘆的掛放應制定一種搬運簡便的活動支架，可以利用槽鋼和角鋼制作成后面加壓重的活動支架。安裝過程中，已澆筑完成的混凝土護坡上端側面要與支架前端的12#槽鋼頂住。

由于澆筑混凝土時會使滑動模板出現上抬的情況，所以必須加配重，大多選用袋裝碎石，利用下式計算最小配重，并采用人工的方式抬運安放。

G配重=p上浮-G滑膜

(1)

式中：G滑模、G配重為滑動模板的自重及其所需的最小配重，kN/m2；p上浮為模板受新澆混凝土的上浮作用力，坡度<1∶1時結合工程經驗取3-5kN/m2，曲線坡面取大值。

先選取手拉葫蘆時應考慮牽引力計算要求進行選取校核，手拉葫蘆一般選取5t，并利用下式計算牽引力T：

T=kA|Gsinθ+τ+f1|p上浮-Gcosθ|+f2Gcosθ

(2)

式中：k為牽引力安全系數，一般取1.5～2.0；f1、f2為鋼模板與混凝土、滑軌間的摩擦系數，f1取0.4～0.5，f2取0.15～0.5；G為滑動模板的自重,kN/m2；A為混凝土與模板的接觸面積，m2；θ為水平向與坡面的夾角，°；τ為混凝土與鋼模板的黏結力，取0.5kN/m2。

2.6 滑模試運行

沿軌道試運行之前，全面檢查葫蘆運行、葫蘆掛鉤、模板滑升、滑軌加固等是否安全可靠，將阻礙滑動模板啟動滑升的一切障礙物，該過程還要保持信號暢通。

2.7 混凝土澆筑、收面養護

1)在攪拌站集中拌合施工用混凝土，可以利用自卸車、工程車或手推雙膠輪車運輸，將混凝土直接倒入集料斗內后沿斜面溜槽自然下滑入倉面。若坡面較陡或較長應在溜槽末端安設一塊擋板，采用人工平倉的方式防止混凝土出現離析，若坡面較緩可用起重設備直接調運卸料或沿溜槽人工鏟滑下滑入倉[6]。工程中要以分層的方式入倉混凝土，一般底層澆筑高度不超過25～40cm范圍，混凝土一次性入倉不能過多，在滑動模板前要求澆筑工人人工平倉，以防混凝土抬升滑動模板。

2)施工過程中利用插入式1.5kW振搗器，以插入間距40cm、插入下一層深5cm為最佳，混凝土激振半徑50cm。一般地，若未能較好地控制混凝土振搗很容易出現滑動模板上抬的情況，所以在提升力允許的條件下要盡量增加滑模配重。另外，若混凝土振搗時間過長則滑模后易形成鼓肚現象，必須合理控制振搗時間。

3)滑升前，為有效降低滑升阻力應將前沿超填混凝土清除干凈，滑升過程中兩端應保持同步、勻速、平穩提升。混凝土澆筑完成一層則滑升一次，控制每次滑升高度≤混凝土的澆筑高度，一般為25～30cm，并確保已澆筑完成的混凝土與滑模底部的搭接寬度≥20cm。

初次滑升過程中，要注意觀察混凝土表面是否存在下墜鼓肚現象、混凝土坍落度大小和滑模滑升速度快慢之間的關系，以剛脫模表面不形成鼓肚現象為準。將滑動模板用手拉葫蘆勻速抬升25～30cm，觀察是否出現鼓肚和下墜現象，通過檢查若設備無異樣且混凝土面基本不動則進入正常滑升階段；若護坡面出現鼓肚或下墜現象應減小坍落度，若坍落度已沒有減小的空間或已無法滿足施工要求則調整模板滑升速度，控制處于2.0～4.0m/h范圍。

4)施工時應連續澆筑護坡混凝土，雨季時還要做好相應的控制措施，具體如下：①減小坍落度和水灰比，混凝土雨天澆筑時要減小坍落度使其不超過4cm，這是由于出機到入倉過程中混凝土均為露天作業，受雨水影響在運輸和入倉過程中混凝土的坍落度、水灰比會發生相應的改變；②必須合理控制澆筑速度，1h內的滑升澆筑厚度不超過50cm；③雨天施工時應及時覆蓋，混凝土脫模后表面易被雨水沖刷形成麻點，所以抹面平整后要及時覆蓋彩條布或薄膜，對混凝土面實施有效的保護。

5)混凝土脫模后若出鼓肚現象，在收面時必須挖除鼓肚的混凝土，并再次復振；因存在坡度使得混凝土成型難度加大，所以要求利用二級配混凝土，控制坍落度處于3～5cm。

6)混凝土收面，要求水利工程混凝土表面的平整度不超過8mm，用清水混凝土面，要收面壓光、平整、密實，確保混凝土不存在龜裂、起砂、起皮和其它缺陷。若因坡度較陡收面工人難以站立，應以滑動模板長、寬尺寸為基準用腳手鋼管制作一條踏板，將3cm厚木7)鋪于踏板上，將兩個Φ16吊環掛上Φ8起重鏈條焊接到踏板外邊緣的兩端。在滑動模板下1.0～1.5m處橫向放置踏板，在加固滑軌的腳手鋼管上掛Φ8起重鏈條兩頭裝保險掛鉤，踏板隨澆筑面的逐漸抬高而抬升，對剛脫模的混凝土面由收面工人負責收面。

8)混凝土養護，完成澆筑、初凝后及時對混凝土鋪蓋養護專用布、麻袋或草袋，以達到保溫保濕隔熱的目的，澆筑后的12h內澆水養護，表面保持濕潤，養護時間≥7d以防出現混凝土裂縫。

3 結 論

簡易滑膜技術的使用，有利于縮短工期，在很大程度上提高護坡施工質量，并取得監理、設計和甲方的一致好評。簡易滑膜技術的成功應用不僅取消了坡面模板的架設，有效減少了工程機械和模板的投入，大大節約了工程成本，而且提高了施工技術水平，有利于樹立良好的企業形象。