賀 強(qiáng)
( 撫寧縣洋河下游灌區(qū)灌溉管理處,河北 撫寧066300)
水利渠道工程防滲施工,自然離不開(kāi)防滲墻,本文將對(duì)其工藝類(lèi)型展開(kāi)相關(guān)的探討。
在利用多頭深層攪拌樁機(jī)進(jìn)行防滲墻施工的時(shí)候,首先需要利用樁機(jī)一次多頭鉆進(jìn),接著將水泥漿噴入土體之內(nèi)并進(jìn)行適量的攪拌,盡量讓水泥漿液與土體充分混合,從而固結(jié)成一組水泥土樁,之后水泥土樁間便能搭接起來(lái),形成水泥防滲墻。從目前我國(guó)已有的施工案例來(lái)看,此種施工工藝下的防滲墻深度最大為22 m 左右,其滲透系數(shù)在1.3 MPa 左右。采用多頭深層攪拌水泥土防滲墻的主要優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)泥漿污染、施工也十分方便且造價(jià)也較低,比較適用于砂土、黏土、砂礫層及淤泥地段等。
鋸槽法主要使用的設(shè)備是鋸槽機(jī),它的組成部分主要有動(dòng)力及傳動(dòng)設(shè)備、行走底盤(pán)、排渣系統(tǒng)、起重設(shè)施及相關(guān)的電氣控制系統(tǒng)。在先導(dǎo)孔中,利用鋸槽機(jī)的刀桿以一定的傾角作為基礎(chǔ),然后邊上下來(lái)回切割邊以0.8 ~1.5 m 的速度前進(jìn)開(kāi)槽;在開(kāi)槽過(guò)程中,被切割掉的土體一般可以通過(guò)正循環(huán)或反循環(huán)方式的排渣系統(tǒng)將其排出槽外。在進(jìn)行塑性混凝土澆筑時(shí),讓其形成一種寬度在0.2 ~0.3 m 的防滲墻體。采用此法的優(yōu)勢(shì)在于墻體連續(xù)質(zhì)量好、連續(xù)成槽功效高,并且成墻深,主要適用于砂土、黏土及卵石粒徑<100 mm 的砂礫石地層。
使用的薄型抓斗斗寬在0.3 m 左右,首先挖土開(kāi)槽,并用泥漿保護(hù)槽壁,通過(guò)塑性混凝土的澆筑或者使用自凝灰漿形成一道薄壁防滲墻,這種方式下的最大成墻深度能達(dá)到40 m左右。此法主要適用于砂土、卵石、黏土等土層中。
水利渠道工程防滲施工的具體施工步驟為:地基的處理→模板制作→水泥選擇及質(zhì)量控制→骨料質(zhì)量控制→混凝土配合比設(shè)計(jì)→混凝土拌和→混凝土運(yùn)輸→混凝土澆筑。
在進(jìn)行地基處理時(shí),主要有以下幾個(gè)步驟:
1) 施工前,需對(duì)防滲施工渠道進(jìn)行放樣,尺寸應(yīng)符合相關(guān)的圖紙要求。放線(xiàn)主要獲取渠道的底腳線(xiàn)及渠口線(xiàn)等線(xiàn),然后工作人員就可以根據(jù)這些線(xiàn)進(jìn)行開(kāi)挖。
2) 襯砌渠道一般都是新建渠道,由于地形的不同,某些渠道采用的是開(kāi)挖,而有些則采用的是填方。開(kāi)挖式基礎(chǔ)比較堅(jiān)硬,但在開(kāi)挖過(guò)程中卻會(huì)出現(xiàn)開(kāi)挖面的松動(dòng),因此在進(jìn)行防滲墻施工前必須對(duì)松動(dòng)的地方進(jìn)行處理,同時(shí)也應(yīng)及時(shí)將松動(dòng)的土清理干凈,這樣之后才能回填并將渠道夯實(shí)與整平。填方式渠道基礎(chǔ)則比較松散,一般采用的是在施工前對(duì)其加水浸水預(yù)沉,但效果依然不明顯,很大程度上也無(wú)法符合襯砌時(shí)的密實(shí)要求,因此還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行必要的夯實(shí)。
3) 地基的處理還需要進(jìn)行削坡處理,一般在混凝土澆筑前約1 d進(jìn)行,這樣能有效規(guī)避施工中人為踐踏或者表面過(guò)于干燥而產(chǎn)生的破壞。在具體的削坡過(guò)程中,應(yīng)該嚴(yán)格控制表面的平整度與高程,盡量采用人工掛線(xiàn)精削。如果開(kāi)挖或回填及設(shè)計(jì)時(shí)的誤差過(guò)大,那么就需要采用多次修坡處理。
對(duì)于混凝土工程而言,模板屬于其重要的輔助作業(yè),作用在于支撐新澆筑的混凝土,并使之成型,此外還兼顧著保護(hù)與改善混凝土表面質(zhì)量的效果。從目前來(lái)看,模板根據(jù)制作材料的不同可以分為鋼模板、木模板、鋼筋混凝土預(yù)制模板及混凝土模板等。模板在安裝時(shí)必須依照?qǐng)D紙的設(shè)計(jì)測(cè)量進(jìn)行放樣,并且應(yīng)在重要結(jié)構(gòu)上多設(shè)控制點(diǎn),要保證模板在拼裝時(shí)嚴(yán)密準(zhǔn)確,表面平整不漏漿,而且不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形等??傊?,制作的模板其允許偏差值不得超過(guò)《水工混凝土施工規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,而規(guī)定中關(guān)于模板制作的允許偏差見(jiàn)表1。
表1 模板制作允許偏差 / mm
從目前市場(chǎng)來(lái)看,我國(guó)水泥種類(lèi)繁多,比如通用水泥、專(zhuān)用水泥及特種水泥等,因此在具體的施工前要慎重選擇合適的水泥,并對(duì)其質(zhì)量加以控制。在選擇水泥時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):
1) 散裝水泥應(yīng)優(yōu)先選用;
2) 水泥運(yùn)送到指定地點(diǎn)后,應(yīng)按照相關(guān)要求儲(chǔ)存,比如根據(jù)品種、強(qiáng)度、生產(chǎn)廠家等分別裝倉(cāng);
3) 運(yùn)輸及儲(chǔ)存中必須做好防水防潮措施;
4) 水泥庫(kù)房中需要設(shè)置相關(guān)的通風(fēng)、排水設(shè)施,保持庫(kù)房?jī)?nèi)的干燥;
5) 先出廠的水泥優(yōu)先使用,且要做好浪費(fèi)與環(huán)保措施。
骨料的質(zhì)量直接關(guān)系著混凝土的強(qiáng)度及水泥的用量等,從而間接影響到了建筑工程的造價(jià)與質(zhì)量,因此必須做好骨料質(zhì)量的控制,可以從以下兩個(gè)方面去把握:
1) 合理選擇骨料場(chǎng): 合理選擇骨料場(chǎng),除了能保障骨料質(zhì)量,也能促進(jìn)工程進(jìn)度。要做好這個(gè)方面,需要做到: ①主料場(chǎng)地必須開(kāi)闊,儲(chǔ)量大,質(zhì)量好且高程要適宜;②骨料儲(chǔ)量需要滿(mǎn)足相關(guān)的級(jí)配需求,因此必須保障料場(chǎng)貯備充足。
2) 骨料質(zhì)量要求: 對(duì)于骨料的質(zhì)量要求而言,主要指的是其抗凍性、強(qiáng)度、顆粒形狀、雜質(zhì)含量、級(jí)配及化學(xué)成分等符合相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
混凝土的施工配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須進(jìn)行一定的實(shí)驗(yàn),只有達(dá)到了相關(guān)的施工要求及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),且通過(guò)了相關(guān)的審批之后才能使用?;炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)中有3個(gè)基本的參數(shù),即水灰比、單位用水量與砂率。
2.5.1 初步配合比計(jì)算
首先應(yīng)確定試配強(qiáng)度( fcu,0) ,其公式為:
其次,計(jì)算混凝土配置強(qiáng)度,其公式為:
其中:fcu,0為混凝土配置強(qiáng)度,MPa; fcu,k為設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,MPa;σ 為混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,MPa。
此外,混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差可以采用如下公式計(jì)算:
2.5.2 水灰比計(jì)算
根據(jù)上述公式可以計(jì)算水灰比,其計(jì)算公式為:
其中:fce為水泥實(shí)測(cè)強(qiáng)度,MPa; aa,ab為回歸系數(shù),其與骨料及水泥品種有關(guān)。
2.5.3 水泥用量計(jì)算
水泥用量計(jì)算公式為:
其中:mco為1 m2中的水泥用量,mwo為水泥總用量。
2.5.4 合理選擇砂率
為了選擇合理的砂率,一般需要試驗(yàn)、計(jì)算及查表才能確定,通過(guò)試驗(yàn)便能對(duì)變化砂率進(jìn)行檢測(cè),查看其混合物的坍落度,就能獲取最大流動(dòng)度的砂率,則其為最佳砂率。
當(dāng)混凝土配合比確定之后,在進(jìn)行大型渠道工程施工時(shí),就應(yīng)按照配料順序及其拌和時(shí)間進(jìn)行事先試驗(yàn),符合了相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)與要求后就能投入使用,并且不能擅自更改規(guī)定的配合比要求。對(duì)于小型渠道工程施工,可以將砂、石料的用量加以折算為體積配料,但是不能超過(guò)其誤差范圍。此外,混凝土的拌和物必須同施工條件相適應(yīng),這樣才能使施工操作在保證振搗密實(shí)的情況下,能根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)條件與方法,面對(duì)施工中的改動(dòng),也能及時(shí)應(yīng)對(duì),比如坍落度問(wèn)題,一般在振搗時(shí)選擇的坍落度都較小。
在混凝土拌和與澆筑過(guò)程中,夾雜著混凝土運(yùn)輸,這樣才能隨用隨到。一般采用的運(yùn)輸工具有手推車(chē)、翻斗車(chē)、架子車(chē)、自動(dòng)卸料車(chē)等。在具體的運(yùn)輸中,不管采用何種工具,都需要做到專(zhuān)車(chē)專(zhuān)用,并且運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備必須嚴(yán)密、不漏漿,在每次卸料時(shí)應(yīng)卸凈且最好將其清洗干凈。此外,不論是在高溫還是低溫環(huán)境下,都需要對(duì)運(yùn)輸工具進(jìn)行保溫或遮蓋處理,這樣能有效避免外界因素導(dǎo)致的混凝土質(zhì)量不佳問(wèn)題。
對(duì)于水泥渠道工程防滲施工而言,最主要的便是混凝土澆筑,而這個(gè)過(guò)程主要包括以下幾個(gè)部分:澆筑前準(zhǔn)備、澆筑時(shí)入倉(cāng)鋪料、平倉(cāng)振搗及澆筑養(yǎng)護(hù)。此外,在具體的施工中需要把握以下兩個(gè)方面:
1) 基礎(chǔ)面處理:對(duì)于土基而言,應(yīng)先鋪碎石,然后蓋上濕砂,進(jìn)而加以壓實(shí),最后澆筑;對(duì)于砂礫地基而言,應(yīng)及時(shí)將雜物清理干凈,并將建基面整平,最好利用10 ~20 cm 厚低標(biāo)號(hào)的混凝土作為鋪墊,這樣能有效防止漏漿。
2) 施工縫的處理: 在進(jìn)行新混凝土澆筑之前,應(yīng)采用人工或高壓水槍等將老混凝土的表面雜物清除,盡量讓表面石子半露為宜,從而形成一種利于層間結(jié)合的麻面。施工縫應(yīng)做好沖毛或鑿毛處理,待處理完畢,應(yīng)將其沖洗干凈,讓其表面無(wú)塵、無(wú)碴。
水利渠道工程建設(shè)關(guān)系千千萬(wàn)萬(wàn)人的利益與安全,因此必須保障其質(zhì)量與安全。在水利渠道工程建設(shè)中,尤其要做好防滲施工處理,只有做好了防滲施工,才能提高使用中的安全與質(zhì)量。
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