水库混凝土护坡施工技术探讨

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水库混凝土护坡施工技术探讨

山东茂隆新材料科技有限公司 2021-03-23 1475


【摘 要】混凝土护坡因其施工程序简单,使用机械器具易操作、作业面宽、可连续施工等优点,在水库加固工程中得到广泛应用,有效解决了水库普遍存在大坝坝体、坝基、坝端渗漏水等问题。实践证明,混凝土护坡加固后的水库,通过对混凝土板块钻芯取样,其强度、密实度、厚度及表面回弹值都满足设计及规范要求。【关键词】混凝土护坡;水库加固;工程施工  1.混凝土护坡结构形式  工程结构一般分4层,自下而上分别为硬质坝坡、复合土工膜(考虑坝体、坝基有防渗要求)、砂石垫层、混凝土坡面。坝坡为平实后的土质坝面,复合土工膜采用“两布一膜”,具有较强抗断裂、顶破能力及防渗效果,常用规格为200g/m2/0.5mm/200g/m2。  垫层为砂垫层、碎石垫层或砂石混合垫层,总厚度10~15cm。混凝土护坡设计强度为C20,有抗冻要求时,混凝土设计强度可采用C25,厚度10~12cm。  2.施工工艺流程  2.1施工流程  施工前期准备→坝面整理→混凝土框格浇筑→复合土工膜敷设→砂石垫层铺装→混凝土坡面浇筑→养护及修整。  2.2施工机械  施工主要机械有:混凝土拌和机、运输车辆、振捣器具、磨光机等。其中振捣器具有3类:插入式振捣棒用于混凝土块体周边、拐点处振捣;平板振捣器用于平面振捣;滚筒式振捣器用于面上找平、提浆,节省人力。磨光机主要作用是提高混凝土表面密实度、光洁度,以保证混凝土块体抗风浪侵袭能力及抗冰冻强度。  2.3施工班组  根据工期要求和工程量的大小,现场采用流水施工,将护坡划分为几个施工段,安排多个施工班组,同时开展工作。每个施工班组施工人数控制在15~20人,人员分配方案为:模板工2人,拌合台6人,混凝土入仓2人,平仓、振捣3人,坡面压光5人。每日工作量以25~30个板块为宜,成品面积约260m2。  3.施工技术措施  3.1施工测量、放样、定位  小型水库多建于上世纪中期,受主客观因素制约,筑坝时,无设计资料,人工堆坝,随地势而建,坝轴线多存在折线,且经过风浪、雨水长期冲袭、侵蚀,使得坝面凸凹不平,临水坝脚淤积严重。因此,做好施工前期准备工作,合理确定施工方案是一项重要的基础性工作。  (1)坝体测量:测量时对坝体折线、拐点坝面、坝脚起伏变化较大处,应加大实测断面密度,力求准确反映坝体现状。  (2)现场放样:认真阅读图纸,并进行技术交底,现场解疑。放样时,可在施工现场建立局部直角坐标系和施工断面图,确立轴线之后,实地定出控制线,并妥善保管,直到竣工验收。  (3)施工定位:绘制坝体横断面图及坝脚、坝顶纵断面图,合理确定护坡底坎墙的方位、高程,尽量减少削坡土方量,控制坝坡回填土方量。  3.2原材料要求  垫层黄砂宜选用中粗砂,若砂质过细,浇筑或遇雨水时,砂层易滑动成堆,造成铺装层厚度不均,遇干燥天气易起风尘,也影响临近混凝土块体表面质量。垫层碎石宜选用粒径3.0~8.0mm的细石子,不宜选用粒径大于10mm的石子,原因是细石子垫层密实性、保浆性好。混凝土的原材料:黄砂宜选用中粗砂;受混凝土护坡厚度的限制,碎石宜选用10~20mm级配。若用粒径小于10mm碎石,混凝土拌和物入仓后易流动下滑,混凝土强度难以达到设计要求;而用粒径大于20mm碎石,水泥浆液易下渗,内部密实度不足。  3.3模板制作  采用定型槽钢或工字钢,经工厂加工而成。钢质模板具有较强稳定性、易固定、脱膜早、周转周期短、可重复使用等优点。  4.施工质量控制  4.1质量预控  (1)建立质量管理网络,完善质量管理体系。制定质量评定、例会等制度,实行施工单位“三检制”,履行工序报检、报批制度,分工明确,责任到人,奖罚分明。  (2)进行技术交底,严格按照施工方案操作。进行施工图纸会审和设计技术交底,针对护坡施工特点,做到措施详细具体,流程明晰清楚,工序紧凑合理。  (3)质量检验制度。含原材料及设备进场的检验制度,施工过程的检验制度,施工结果的检验制度。  (4)做好工程资料管理。必须如实填写、记录施工日记,及时办理有关工序签证,施工完毕按质检验收要求做好资料整理工作。  4.2质量控制要点  (1)坝坡平整:清除原坝面树根、杂草或原有砌体,按设计坡比削坡、回填、碾压平实,使坡面达到设计坡比。实际施工中,为保证坝体坡面密实,结合坝体平顺要求,一般采用临水面削坡、背水面加复土方的方式进行。  (2)土工膜敷设:复合土工膜的敷设应在干燥和温度适中条件下进行,为便于拼接,防止应力集中,复合土工膜采用波浪形松弛方式,长度富余量约为设计长度的1.5%,展开后及时摊平,与坡面吻合平整,无突起褶皱。敷设时,施工人员应穿平底布鞋或橡胶底鞋,严禁穿钉鞋,以免刺破土工膜,施工中如发现土工膜破损,应及时修补。  (3)混凝土框格施工:由于格梗宽度一般为30~40cm,深度为50~70cm,因此基槽开挖均采用人工作业,辅以钗、铣进行修整,开挖宽度应与设计值吻合。基槽开挖后,应尽早立模、浇筑,防止土体受到踩塌或雨水冲袭。  (4)砂石垫层铺设:以施工框格为单位,一次铺装到位,铺装砂垫层时采用湿砂(含水率较大)或用喷壶撒水,用平板振捣器或人工拉滚筒方式密实;碎石垫层密实也采用上述方法。采用混合砂石垫层时,先湿润砂、石料,拌匀后再铺设。实践表明,混合砂石垫层的密实度好于砂、石单体材质垫层。  (5)混凝土护坡浇筑:拌合物采用轻型翻斗车或手推车运至浇筑现场,为防止混凝土发生分离、泌水,尽量缩短运输时间及运距,水灰比1∶0.46~1∶0.5,坍落度小于30~50cm,便于找平。拌合物入仓前,对垫层再次湿润;入仓时,在浇筑块体上方架立储料平台,禁止拌合物直接入仓,采用人工铲入作业面,并使拌合物从四周向中间合拢,保证周角盈实,平整仓面拌合物料高度超出控制线10mm左右。用插入振捣器振捣周边及模板拐点处,再用平板振捣器拖振表面,滚筒反复拉动5~7遍;人工整平时采用自下而上,从中间向周边顺延。以上方法均以满足混凝土块体整体密实性要求为准则。  (6)伸缩缝制装:伸缩缝采用沥青油毛毡板或聚乙烯闭孔泡沫板,厚度以20mm为宜,现场裁切宽度应超出混凝土板块厚度20~25mm,其中突出浇筑控制线5.0mm,便于控制面层,保证板块边角不破损,下嵌入垫层15~20mm,防止振捣时浆液外溢,造成底层空洞。  (7)排水孔埋设:坝体无敷设复合土工膜要求时,为较快降低坝体浸润线,可在水位变动区布置排水孔。排水孔材质采用PE管材,宜水平向放置,下部埋入垫层30~50mm,埋入部位用土工布扎实并做好反滤设施,管内用无砂混凝土填充,管壁突出坡面部分,待施工作业完成后沿坡面削平。  (8)混凝土块体规格与外形设计:考虑受力均匀性及施工简易性,板块尺寸不宜过大,一般面积控制在9.0m

复合土工膜(复合防渗膜)分为一布一膜和两布一膜,宽幅4-6m,重量为200—1500g/平方米,抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高,产品具有强度高,延伸性能较好,变形模量大,耐酸碱、抗腐蚀,耐老化,防渗性能好等特点。能满足水利、市政、建筑、交通,地铁、隧道、工程建设中的防渗、隔离、补强、防裂加固等土木工程需要。常用于堤坝、排水沟渠的防渗处理,以及废料场的防污处理。

2以内,纵横长度比控制在1.2∶1.0。处于建筑物位置的回填坝体,由于易产生沉陷变形,板块规格应控制在1.0m×1.0m范围内,垫层加厚到20cm,并将此处作为单体施工段处理。为提高板块整体牢固性,板块应错缝布置;为增强美感,板块的外观型式可采用矩形或哑铃形等。  经检查,混凝土板块无下滑、断裂现象,水位变动区混凝土也无风浪冲袭、冰冻损坏痕迹,运行状况良好,达到了加固目的,成效明显。  【参考文献】  [1]隋险峰.混凝土护坡的施工方法[J].科技创新导报,2010,(02).

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