河岸防洪堤大面積混凝土護坡施工技術應用

王 松

(福建佳葉建設工程有限公司,福州 350000)

0 引 言

河岸防洪堤護坡治理防護范圍的涉及面相當廣泛,但存在護坡混凝土施工范圍過大,施工面坡度太陡,平順度不好,混凝土密實度不易控制等的施工通病。疏洪道護坡混凝土的施工質(zhì)量,如達不到設計要求,或者在護岸施工中出現(xiàn)一些嚴重安全隱患后,將嚴重威脅到廣大人民群眾的人身和財產(chǎn)安全。對疏洪道護坡混凝土的施工工藝與技術加以研究后,就可以提高疏洪道建設的施工效益并保證其施工質(zhì)量,從而達到了疏洪道施工效益的最優(yōu)化[1]。

1 關于水利工程護坡應用狀況的分析

工程的質(zhì)量優(yōu)劣,是影響當?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)罕娙松碡敭a(chǎn)安全的重要因素。在建筑施工過程中,建筑物施工材料、施工工藝、施工人員專業(yè)技術水平、現(xiàn)場的水文地質(zhì)條件等各種因素,都是直接影響工程質(zhì)量的因素,為盡量地增加建筑施工時防護堤混凝土的澆筑質(zhì)量和效率,需要針對工程項目的施工組織設計等管理體系進一步完善,確保工程項目的整體施工質(zhì)量,提高防洪堤施工的安全性。

在施工實踐中,施工管理原因、施工技術原因等是造成防洪堤護坡風險的主要因素,一旦護坡工程質(zhì)量沒有達到驗收標準,出現(xiàn)質(zhì)量問題就很可能造成防洪堤滲漏或出現(xiàn)防洪堤失穩(wěn)的情況。在洪峰值施工中,它的水流速變化很大,結構承擔了相當大的荷載,易造成危險的情況發(fā)生,不利于周圍區(qū)域的安全生產(chǎn)。在防洪堤護坡施工過程中,必須做好對各種施工原因的綜合考慮,做好有關處理措施的計劃,以便于適應施工實際的需要[2]。

2 工程概況

福建省閩江上游流域防洪尤溪流域防洪二期尤溪段梅仙左岸防洪堤工程Ⅲ標段位于尤溪縣梅仙鎮(zhèn),本工程為新建堤段建設范圍為尤溪干流左岸梅仙電站-梅山大橋,石龜?shù)沟潭?樁號0+000.1+127.936)堤防建設。主要堤型為下部重力式C15埋石混凝土擋墻,上部框架梁植草護坡土堤的復合式防洪堤及重力式石堤;排水箱涵6座,堤段防洪標準采用20a一遇,5a一遇澇水不浸溢設計;堤防工程交叉建筑物均為4級。

3 防洪堤護坡混凝土的配置技術

針對工程建造時混凝土的配置,相應的標準有較嚴格要求和規(guī)范。在工程中,規(guī)定的疏洪道護坡類型應當依據(jù)防洪堤本身性質(zhì)及其周圍自然環(huán)境,制定科學合理的水泥配置。首先應該做好在水泥材料投入前的檢驗工作,一旦發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的,就必須盡快報告并記錄在案,以防止其產(chǎn)生或被混用;再次是水泥產(chǎn)品與原材料之間的搭配[3]。需要先在正規(guī)生產(chǎn)廠家購買水泥原材料,并明確了采用此類標號的混凝土后,要盡量不進行替換,以避免發(fā)現(xiàn)原料品質(zhì)差不齊,或者混合后產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量問題。

3.1 混凝土配合比計算方法

混凝土配合比計算依據(jù)《普通混凝土配合比設計規(guī)程》以及《混凝土結構通用規(guī)范》。

混凝土配制強度計算

混凝土配制強度應按下式計算:

fcu,0≥fcu,k×1.645×σ

(1)

式中:σ為混凝土強度標準差,N/mm2。取σ=5.00(N/mm2);fcu,0為混凝土配制強度,N/mm2;fcu,k為混凝土立方體抗壓強度標準值,N/mm2,取fcu,k=20(N/mm2)。

3.2 混凝土原材料和配合比

混凝土材料用量對混凝土質(zhì)量和裂縫的影響明顯。水泥水化作用產(chǎn)生的水化熱和收縮會造成混凝土質(zhì)量問題。

本工程護坡混凝土選用水化熱低的普通硅酸鹽42.5水泥;粗骨料選用優(yōu)質(zhì)的碎石,堆積密度為1570kg/m3,粗骨料粒徑為5～25mm,含泥量<1%,細骨料選用細度模數(shù)3.1的人工砂,外加劑使用型號為KL-4速凝劑,混凝土坍落度80～120mm。護坡混凝土配合比具體摻量見表1。

在將檢驗好的水泥運到施工現(xiàn)場后,需要再次進行檢驗,確保水泥達到施工的要求。

3.3 混凝土的攪拌

根據(jù)混凝土澆筑時間安排,將大氣平均溫度按14℃考慮,選擇拌合混凝土骨料溫度為14℃,水泥50℃,拌合水14℃、粉煤灰14℃等條件,則混凝出機溫度計算如表2所示,通過混凝土出機溫度計算,表明出機溫度滿足入模溫度設計要求。

表2 混凝土出機溫度計算表

4 防洪堤護坡混凝土施工技術

4.1 混凝土、塊石入倉

拌制站對生產(chǎn)的混凝土,在進行塌落度等檢驗合格之后至建設施工現(xiàn)場。并根據(jù)現(xiàn)場的實際條件和工程進度考慮,選用鏟斗機、吊罐等方式進倉澆筑。用于埋石混凝土中的塊巖必須采用新鮮、完整的石塊,無風化剝離斷層和裂紋,石塊表面應清理潔凈,所入的倉塊石表面也應處于濕潤狀態(tài)。所采用的塊石粒徑大小通常在15～45cm之間,并將15～45cm的塊石埋入混凝土中,在符合實際的前提下,盡量增加埋石率,輔以人工放碼。

4.2 埋石混凝土施工技術要點

首先是施工準備,將需要進行混凝土層段的模板、預埋件及管道等全部要求布置齊全,經(jīng)相關方面的檢測滿足施工規(guī)程規(guī)范要求,按照施工圖進行施工[4]。

施工混凝土模板支搭過程時,應進行現(xiàn)場檢驗混凝土的保護膜墊片有無墊好,是否符合規(guī)范標準。如用木模板時要灑水,保持混凝土的濕潤。柱子模板的掃除口,必須在排除灰塵和雨水之后,才能關閉。對于作為建筑承重構件和抗?jié)B防水工程所用的混凝土,屬于預拌混凝土類型的,在混凝土制品出廠時由混凝土供應企業(yè)自行安排的相應技術人員完成鑒證。而現(xiàn)場拌和的混凝土則由施工單位與設計(監(jiān)理)機構、拌和設備、混凝土的配制人員完成鑒證任務。

泵送混凝土時必須保持混凝土泵的持續(xù)運行,一旦出現(xiàn)了問題,停止時>45min或水泥發(fā)生離析現(xiàn)象時,應立即以加壓水或其他方式?jīng)_刷管內(nèi)剩余的水泥。所使用侵入的水泥振搗器一定要快插慢拉,接頭部位也應均勻按順序,逐點移動,依次展開,不可遺漏,以保證均勻振實。在施工中,在清理松散石塊之后,進行了適當?shù)慕櫤蜎_刷,鋪設混凝土的厚度一般為1.5cm,混凝土和水泥之間的比例保持在1∶0.4的范圍。同時,要使振動器的平板在已振實部分之間的邊界。施工結束后,還必須對護坡工程設計加以適當調(diào)整,以提高護坡的品質(zhì)與效益。工程量詳見表3。

表3 本工程工程量明細表

4.3 砌石工程

在本項目中,墊層填筑的尺寸、位置、粒徑范圍、材料級配應符合施工規(guī)定。鋪筑時濾料處于濕潤,以免顆粒分離,防止不同規(guī)格的料物、雜物混入。相鄰層面須拍打平整,確保層次清楚,每層厚度不低于設計厚度,在分段鋪筑時,應將接頭處各層鋪成階梯狀,防止層間間斷、錯位、混雜。墊層與漿砌石交界面隔離,防止流入砂漿。墊層鋪筑須壓實,墊層應妥善保護。完成鋪筑后,在下道工序施工前需搭設腳手供人行走。圖2為砌體工程施工工藝流程。

圖1 砌體工程施工工藝流程

4.4 施工縫處理

混凝土澆筑完成后,由于混凝土裂縫屬于薄弱環(huán)節(jié),同時受混凝土高溫變化的作用,也容易對新澆筑混凝土品質(zhì)造成影響。針對實際混凝土路堤建設與施工過程中的實際狀況,按每隔15～20m的距離設計一條永久施工縫分隔,將在裂縫處已填滿了混凝土的密葉杉屬板用瀝青料混凝土勾接,縫長約2cm。外露沉降縫的表面還應進行封閉表面處理[5]。

4.5 控制溫度裂縫的條件

混凝土抗拉強度可按下式進行計算:

ftk(t)=ftk(1-e-γt)

(1)

式中:混凝土齡期為t時的抗拉強度標準值用ftk(t),N/mm2;ftk為混凝土抗拉強度標準值用,N/mm2;γ為系數(shù),根據(jù)所用混凝土試驗確定,在無試驗數(shù)據(jù)時,可近似地取γ=0.3;控制溫度裂縫的條件為:

σz≤λftk(t)/k,σx≤λftk(t)/K

(2)

式中:K為防裂安全系數(shù)用,取K=1.15;λ為摻合料對混凝土抗拉強度影響系數(shù)用,λ=λ1·λ2,表4為混凝土抗拉強度標準值。

表4 混凝土抗拉強度標準值 N/mm2

5 水利工程中防洪堤護坡施工技術的優(yōu)化

1)按照國家有關水利標準,在重點工程的防洪堤建設實施過程中,實現(xiàn)整體混凝土質(zhì)量的合理提升,必須嚴格遵照相應的施工規(guī)程、規(guī)范、設計圖紙組織施工,優(yōu)化施工環(huán)節(jié)施工技術,實現(xiàn)各不同建設階段的合理協(xié)調(diào),實現(xiàn)各原材料采集環(huán)節(jié)、原材料配送環(huán)節(jié)、混凝土澆筑環(huán)節(jié)、混凝土澆筑階段等的合理配合,并做好對這些階段的質(zhì)量管理,真正提高了混凝土的總體品質(zhì)。

2)在混凝土的后期養(yǎng)護過程中,需要確保混凝土養(yǎng)護工作系統(tǒng)的正常運行,在規(guī)定澆筑時限內(nèi)完成各種保護措施的正常應用。在防洪堤混凝土的后期維護過程中,須對混凝土表面進行稻草等覆蓋措施,以確保其混凝土整體抗拉強度滿足施工規(guī)程規(guī)范和設計圖紙要求,同時為了防止裂紋的形成,還必須做好切縫作業(yè)的實施,有效提高混凝土的使用壽命,確保了防洪堤總體穩(wěn)定性的提高。

6 結 論

隨著工程建設項目的增多,施工的方式也隨之增加。而雖然從施工上來說,疏洪道護坡措施是整體施工的重要基礎,但是在具體的施工過程中往往會面臨的各種不利因素,并由此使得其施工的質(zhì)量以及穩(wěn)定性逐漸下降,所以在具體實施時,施工主管部門就更需要充分重視,嚴格執(zhí)行國家的規(guī)程規(guī)范、企業(yè)內(nèi)部的規(guī)章制度,經(jīng)常性組織工程技術人員的內(nèi)部學習培訓,提高工程從業(yè)人員的質(zhì)量意識和施工技術水平,樹立工程的質(zhì)量就是企業(yè)的生命理念,即實現(xiàn)了企業(yè)效益的最大化,也提高了工程質(zhì)量服務了社會和當?shù)厝嗣瘛?/p>