1.混凝土護坡的結構形式
工程結構壹般分為四層,自下而上分別為硬質壩坡、復合土工膜(考慮壩體和壩基的防滲要求)、砂墊層和混凝土邊坡。壩坡為平整的土壩面,復合土工膜采用“兩布壹膜”,抗斷裂、抗爆裂能力強,防滲效果好,常見規格為200g/m2/0.5mm/200g/m2。
墊層為砂墊層、礫石墊層或砂礫混合墊層,總厚度為10 ~ 15 cm。混凝土護坡設計強度為C20。有抗凍要求時,混凝土設計強度可為C25,厚度為10 ~ 12 cm。
2.施工工藝流程
2.1施工流程
施工前準備→壩面布置→混凝土框架澆築→復合土工膜鋪設→碎石墊層鋪設→混凝土邊坡澆築→養護修整。
2.2施工機械
主要施工機械包括:混凝土攪拌機、運輸車、振搗器、研磨機等。其中,振動棒有三種類型:插入式振動棒用於在混凝土塊和拐點周圍振動;平板振動器用於平面振動;鼓式振動器用於平整和提升表面的泥漿,節省人力。研磨機的主要作用是提高混凝土表面的密實度和平整度,以保證混凝土砌塊的抗風浪侵襲能力和抗凍強度。
2.3施工隊伍
根據工期和工程量的大小,現場采用流水施工,將護坡分成幾個施工段,安排多個施工隊伍,同時進行作業。各施工隊施工人數控制在15 ~ 20人,人員配置方案為:模板工2人,攪拌臺6臺,混凝土入庫2臺,收倉振搗3臺,坡面壓光5臺。每天工作量要25 ~ 30盤,成品面積260m2左右。
3.施工技術措施
3.1施工測量、放樣和定位
小型水庫大多建於上世紀中葉,受主客觀因素制約。當初建壩的時候,沒有設計資料,是用地形人工築壩的。壩軸線多處斷線,經過風、浪、雨的長期打擊和侵蝕,壩面參差不齊,壩腳淤積嚴重。因此,做好建設前期的準備工作,合理確定建設方案,是壹項重要的基礎工作。
(1)壩體測量:在測量中,應在壩體折線、拐點、壩腳起伏較大的地方增加實測斷面密度,以準確反映壩體體現。
(2)現場放樣:認真閱讀圖紙,進行技術交底,現場解惑。放樣時,可在施工現場建立當地直角坐標系和施工剖面。軸線建立後,可現場放控制線,並妥善保管,直至竣工驗收。
(3)施工定位:繪制壩體橫斷面圖、壩腳和壩頂縱剖面圖,合理確定護坡底檻墻的定位和標高,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
墊層黃砂應選用中粗砂。如果砂太細,在澆築時或遇到雨水時,砂層容易滑動堆積,造成路面厚薄不均,在幹燥天氣容易產生揚塵,影響相鄰混凝土砌塊的表面質量。碎石墊層宜選用粒徑為3.0 ~ 8.0 mm的細石,不宜選用粒徑大於10mm的石料,因為細石墊層具有良好的密實性和保漿性。混凝土原材料:黃砂應為中粗砂;受混凝土護坡厚度限制,碎石宜采用10 ~ 20 mm級配,若采用粒徑小於10mm的碎石,混凝土拌合物入倉後容易流下,混凝土強度難以達到設計要求;而粒徑大於20mm的礫石,水泥漿容易滲透,內部密實度不足。
3.3模板制作
它由異型槽鋼或工字鋼制成,由工廠加工。鋼模板穩定性強,易於固定,脫模早,周轉周期短,可重復使用。
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”,實行工序驗收制度,分工明確,責任到人,獎懲分明。
(2)進行技術交底,嚴格按照施工方案進行操作。進行施工圖紙會審和設計技術交底,根據護坡施工的特點,做到措施詳細具體,流程清晰明了,工藝緊湊合理。
(3)質量檢查制度。包括原材料和設備進場檢驗制度、施工過程檢驗制度和施工結果檢驗制度。
(4)做好工程資料管理。必須如實填寫和記錄施工日記,及時辦理相關工序簽證,並在施工後按質量檢查和驗收要求做好資料整理工作。
4.2質量控制點
(1)壩坡整平:清除原壩面的樹根、雜草或原圬工,按設計坡率削坡、回填、夯實,使坡面達到設計坡率。在實際施工中,為了保證大壩坡面的密實度,結合大壩平整度的要求,壹般在靠近水面處削坡,在背水面處加土方。
(2)土工膜鋪設:復合土工膜應在幹燥、溫度適中的條件下鋪設。為便於拼接,防止應力集中,復合土工膜采用波浪形松弛方式,長度余量約為設計長度的1.5%,並及時鋪開,與坡面平整壹致,無突出褶皺。鋪設時,施工人員應穿平底鞋或膠鞋,嚴禁穿釘鞋,以免刺破土工膜。施工中若土工膜損壞,應及時修復。
(3)混凝土框架施工:由於格構柱寬度壹般為30 ~ 40 cm,深度為50 ~ 70 cm,基槽開挖采用人工操作,輔以切銑,開挖寬度應與設計值壹致。基槽開挖後,應盡快立模和澆築,以防止土壤被壓碎或雨水侵蝕。
(4)鋪設砂石墊層:以施工框架為單位,壹次性將砂墊層鋪設到位。鋪砂墊層時,用濕砂(含水量高)或噴壺,用平板振動器或手動壓路機壓實砂墊層;碎石墊層的壓實也采用上述方法。當采用混合砂石墊層時,先濕潤砂石,攪拌均勻後再鋪設。實踐表明,混合砂石墊層的密實度優於砂石墊層。
(5)混凝土護坡澆築:混合料用輕型自卸汽車或手推車運至澆築地點。為了防止混凝土離析和泌水,盡可能縮短運輸時間和距離。水灰比為1: 0.46 ~ 1: 0.5,坍落度小於30 ~ 50 cm,便於找平。混合料入庫前,再次濕潤墊層;進入倉庫時,應在澆築塊上方搭建壹個儲存平臺。禁止將混合料直接放入倉內,混合料人工鏟入作業面,混合料從四周向中間封閉,保證圓角飽滿,混合料在平坦倉面上的高度超出控制線約10mm。用插入式振動器振動模板周邊和拐點,然後用平板振動器拖面,反復拉輥5 ~ 7遍;人整齊的時候,壹般都是自下而上,從中間向外圍推遲。上述方法基於滿足混凝土砌塊的整體密實度要求。
(6)伸縮縫制作安裝:伸縮縫采用20mm厚的瀝青油氈板或聚乙烯閉孔泡沫板,現場切割寬度超過混凝土板厚度20 ~ 25mm,其中澆築控制線為5.0mm,便於控制面層,保證板角不被破壞,墊層預埋15 ~ 20mm,防止振搗時水泥漿外溢,造成底孔。
(7)排水孔的埋設:當不需要在壩體上鋪設復合土工膜時,為了快速降低壩體浸潤線,可在水位變動區布置排水孔。排水孔采用PE管,應水平放置。排水孔下部應埋入墊層30 ~ 50 mm,埋入部分應用土工布制作,並配有過濾設施。管道內應填充無砂混凝土,管壁應伸出坡面。施工作業完成後,應沿坡面整平。
(8)混凝土砌塊的規格和形狀設計:考慮受力均勻和施工簡便,砌塊尺寸不宜過大,壹般面積控制在9.0m2以內,長寬比控制在1.2: 1.0。位於建築物位置的回填壩體易發生沈降變形,板規格應控制在1.0m×1.0m範圍內,墊層應加厚至20cm,並按單個施工段處理。為了提高板塊的整體牢固度,板塊要錯開;為了增強美感,板材的外觀可以是長方形或啞鈴形。
經檢查,混凝土板無滑動和斷裂現象,水位波動區混凝土無風浪沖擊和凍害痕跡,運行良好,達到加固目的,效果明顯。
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