王華震* 武 鵬
(中國水利水電第十一工程局有限公司,河南 鄭州 450001)
引江濟淮工程(河南段)第三施工標(biāo)段調(diào)蓄水庫工程為人工開挖的調(diào)蓄水庫,平均開挖深度為5.0m。調(diào)蓄水庫正常蓄水位為40.90m,設(shè)計水深為3.9m,總庫容為80 萬m3。調(diào)蓄水庫邊坡坡度為1:2.5,迎水坡面采用C25 預(yù)制混凝土帶孔六棱塊護砌,預(yù)制塊厚度為0.15m。預(yù)制塊護坡下設(shè)三層結(jié)構(gòu),分別為0.15m 厚的20~40mm 的碎石墊層、0.1m 厚的5~20mm 的碎石墊層和一層350g/m3土工布。
預(yù)制塊護坡是生態(tài)護坡的一種,與比全斷面護砌相比存在多孔性、透水性等優(yōu)點,能夠很好的平衡護坡與臨邊土壤的水壓力,避免兩側(cè)水壓力不平衡而損壞,同時還保持了較強的抗沖刷能力,保持邊坡的穩(wěn)定,有利于水生植物的生長,微生物的存活,能夠較好的處理水土流失問題。
混凝土預(yù)制塊護坡已經(jīng)被廣泛用于線性河道工程綠化、防護工程,但如何保證在環(huán)形水庫長距離坡面中環(huán)形處、不等距處等位置預(yù)制塊鋪裝效果和鋪裝質(zhì)量,減少不必要的返工,是急需解決的難題。
2.1 采用AUTOCAD 提前模擬現(xiàn)場鋪裝整體布局,測算出調(diào)節(jié)縫的數(shù)量及面積。
2.2 采用GPS 與AUTOCAD 配合控制現(xiàn)場定位調(diào)節(jié)縫的位置,長距離鋪裝做到精準施工,減少返工。
2.3 更新傳統(tǒng)鋪裝方式,以調(diào)節(jié)縫為鋪裝范圍控制線,先護砌外側(cè)再護砌里側(cè),鋪裝效果美觀且實用。
常規(guī)混凝土預(yù)制塊鋪裝在河道中應(yīng)用較多,在環(huán)形水庫中應(yīng)用技術(shù)較少。本技術(shù)主要應(yīng)用于環(huán)形坡面及不等距混凝土預(yù)制塊長距離鋪裝,具有能夠保證質(zhì)量、加快施工進度、外觀效果好的特點。
本工程為人工開挖的調(diào)蓄水庫,平均開挖深度為5.0m,總庫容為80 萬m3,調(diào)蓄水庫邊坡坡度為1:2.5,迎水坡面采用C25預(yù)制混凝土帶孔六棱塊護砌(厚度0.15m,邊長0.24m),預(yù)制塊單重為46.5kg。水庫護坡底部設(shè)置C25 混凝土現(xiàn)澆護腳,護坡頂設(shè)置C25 混凝土現(xiàn)澆壓頂。本工程為環(huán)形水庫坡面預(yù)制塊鋪裝,庫區(qū)上口護砌周長2km,下口護砌周長1.8km,為不等距長距離環(huán)形預(yù)制塊鋪裝。
鋪裝前,對環(huán)形、庫區(qū)上下護砌不等距位置增加調(diào)節(jié)縫(后期采用等強度混凝土填補),調(diào)節(jié)縫位置利用GPS 測量儀器現(xiàn)場定位測量,利用AUTOCAD 模擬現(xiàn)場鋪裝效果,提前對調(diào)節(jié)縫數(shù)量、位置進行測算,指導(dǎo)現(xiàn)場施工,避免調(diào)節(jié)縫過多影響鋪裝效果。
鋪裝過程中鋪裝方式采用從坡腳逐層向上安裝,結(jié)合CAD圖紙調(diào)節(jié)縫預(yù)留位置開始,從靠近調(diào)節(jié)縫的邊側(cè)開始施工,在邊側(cè)砌筑完成后,再進行內(nèi)圈底部的施工,砌體的排布無問題后,將從底部向頂部進行預(yù)制塊逐層安裝,保證整體縱橫交錯,內(nèi)外連成一體,無通縫。
施工過程作好詳細施工記錄,經(jīng)常符合測量點位,為質(zhì)量評定提供依據(jù)。坡面修整、鋪無紡布、墊層、預(yù)制塊分序施工,監(jiān)理工程師驗收上一道工序合格后,才能依序進入下一道工序的施工。
護砌施工流程:施工準備→測量放線→土工布鋪設(shè)→碎石墊層攤鋪→預(yù)制塊安裝→調(diào)節(jié)縫澆筑→驗收。
5.2.1 施工準備
5.2.1.1 工程施工前,詳細了解工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、人文環(huán)境情況,明確施工環(huán)境的不利影響,做好前期各項準備工作,各種施工設(shè)備和器材提前到場,并對現(xiàn)場作業(yè)人員進行交底,保證每一位施工人員掌握施工控制要點。
5.2.1.2 提前降水,降水深度滿足施工需求,且邊坡坡面預(yù)留的保護層修整完成,基面驗收合格。
5.2.1.3 施工供電電纜均應(yīng)提前敷設(shè)到護砌工作面。
5.2.2 測量放線
測量人員要熟讀施工圖紙,使用全站儀在水庫周圈相隔固定距離進行樣架的設(shè)立,現(xiàn)場點線位置應(yīng)便于確認、不易移動、方便施工,并經(jīng)常檢查維護點線位置的準確度。
在澆筑好的護腳混凝土頂面布設(shè)點位,標(biāo)出高程、樁號;修整好的坡面間隔10 米作為一個斷面,每個斷面均布3 個點位,標(biāo)出高程、樁號;在環(huán)形處、不等距處加密布設(shè)。
5.2.3 土工布鋪設(shè)
土工布由生產(chǎn)廠家運輸?shù)轿镔Y倉庫,土工布進場后周揚檢測5%以上,保證產(chǎn)品質(zhì)量符合工程設(shè)計要求。經(jīng)檢驗合格后用汽車運輸?shù)绞┕げ课?,人工進行攤鋪。
5.2.3.1 基面處理
在基面處理前,布置好護砌周邊的排水設(shè)施,保證達到設(shè)計干地要求后可以進行土工布鋪設(shè)施工。
土方開挖及庫岸換填過程中預(yù)留的10~20cm 保護層開挖,采用液壓反鏟自下而上進行,人工配合局部修整,反鏟斗牙部位設(shè)置一塊平板刮板器,基本保證坡面平整度。
鋪設(shè)前對表面進行平整度檢查和處理,按要求修整護坡;坡面應(yīng)平整、無雜物、無尖狀物質(zhì),填平坑凹,平整土面。
5.2.3.2 土工布鋪設(shè)。(1)在經(jīng)驗收合格的基面上及時鋪設(shè)土工布,鋪設(shè)過程中,作業(yè)人員必須穿軟底鞋進行施工,并防止一切可能引起土工布損壞的作業(yè)。(2)土工布鋪設(shè)從護腳向壓頂方向進行施工,將護腳已固定土工布向上拉起至壓頂位置,用重物將土工布進行固定,防止滑動。土工布上、下端按設(shè)計要求預(yù)留足夠的長度,埋入壓頂溝槽內(nèi)。(3)坡面上土工布鋪設(shè)以鋪平為原則,不得強拉,保證土工布松緊適度、平順,與地面結(jié)合緊密,無空隙。土工布施工完成后,應(yīng)避免日光直射,碎石墊層應(yīng)及時施工,為土工布質(zhì)量提供保證。(4)防止起風(fēng)對施工的影響,所有的鋪設(shè)完成土工布當(dāng)天搭接、拼接完成,用重物進行臨時固定,碎石墊層施工過程中逐步將重物移走。(5)為避免機械或其他人為因素出現(xiàn),導(dǎo)致下部工序施工時土工布損壞的情況出現(xiàn),在發(fā)現(xiàn)土工布損壞的第一時間,立即對損壞部分進行更換或修補。
5.2.3.3 土工布的拼接。鋪設(shè)時,因土工布需要嵌入到護腳及壓頂混凝土中,為防止土工布受到損壞,土工布沿順坡方向分為3 段進行搭接,搭接段分別為護腳段、中間段及壓頂段,接縫采用縫接方式,搭接長度不少于10cm。(圖1)
圖1 土工布縫接方式
土工布鋪設(shè)完畢,應(yīng)盡快鋪設(shè)碎石墊層,防止土工布污染、風(fēng)吹移位。
5.2.4 碎石墊層攤鋪
墊層碎石由市場采購,驗收合格的碎石墊層,由自卸汽車直接運至水庫坡肩環(huán)庫堤堤基上,按設(shè)計攤鋪量和每車的運輸量,較均勻的卸在指定位置。
碎石鋪筑前做好場地排水、將土工布上浮渣、雜物清除干凈、設(shè)好樣樁、備足濾料。本工程碎石濾料粒徑分為兩種:緊貼土工布為10cm 厚粒徑5~20cm 的碎石,其上為150cm 厚粒徑20~40cm 的碎石。不同粒徑組的濾料層厚度必須符合設(shè)計要求。
碎石鋪筑方式為:有長臂反鏟將碎石投放到坡面,自下而上進行施工,不允許高處直接傾倒,粒徑不同碎石按要求逐層施工,保證互不混雜,層次分明。
碎石墊層鋪筑需進行必要的壓(夯)實,壓實后相對密度不小于0.7。碎石墊層經(jīng)監(jiān)理驗收后,及時安裝混凝土預(yù)制塊。
冬季施工時,碎石不得夾雜凍塊,雪天立即停止施工,及時覆蓋。雪停復(fù)工時,應(yīng)及時清除積雪、雜物,清理完成后恢復(fù)正常施工。
5.2.5 預(yù)制塊安裝
市場采購符合設(shè)計圖紙要求的加工合格的混凝土預(yù)制塊,預(yù)制塊入場經(jīng)施工現(xiàn)場驗收合格后方可投入使用?,F(xiàn)場驗收的主要內(nèi)容有外觀尺寸、破損程度、混凝土強度等。
5.2.5.1 預(yù)制塊卸車。卸車前,查驗數(shù)量及完好程度;進行簡單的技術(shù)指標(biāo)檢驗;卸車時采用20t 汽車吊、人工配合進行。根據(jù)每車運送的數(shù)量和工作面的需要數(shù)量,較為均勻的卸在庫周坡肩外側(cè)平地上。
5.2.5.2 預(yù)制塊安裝。碎石墊層逐層驗收后,依據(jù)測量放樣為依據(jù),順?biāo)畮爝吰轮行木€方向,每20 米設(shè)置測量斷面,并在護腳、中部、壓頂各設(shè)置加密樁點,并在碎石坡面上用預(yù)制塊不均勻的布設(shè)控制點,標(biāo)注符合設(shè)計要求的預(yù)制塊厚度線以及跛腳、坡頂?shù)膶?yīng)位置,用細繩連接各控制點,作為安裝預(yù)制塊的控制高程;由于坡面高差較大,預(yù)制塊不可在碎石墊層上拖拉,混凝土預(yù)制塊由20t 汽車吊將其吊放到作業(yè)面,人工進行安裝。
鋪裝過程中鋪裝方式采用從坡腳逐層向上安裝,結(jié)合CAD圖紙調(diào)節(jié)縫預(yù)留位置開始,從靠近調(diào)節(jié)縫的邊側(cè)開始施工,在邊側(cè)砌筑完成后,再進行內(nèi)圈底部的施工,砌體的排布無問題后,將從底部向頂部進行預(yù)制塊逐層安裝,保證整體縱橫交錯,內(nèi)外連成一體,無通縫,無架空、超高現(xiàn)象。
已安裝完成預(yù)制塊的坡面,應(yīng)做好成品保護,不允許出現(xiàn)堆放雜物或未安裝預(yù)制塊的情況,導(dǎo)致預(yù)制塊表面破損,出現(xiàn)無必要的返工。
5.2.6 調(diào)節(jié)縫澆筑
水庫調(diào)節(jié)縫混凝土澆筑為素混凝土,設(shè)計指標(biāo)為C25F150。
預(yù)制塊安裝完成后,將調(diào)節(jié)縫位置多余碎石、雜物清理干凈后,向監(jiān)理申請開倉驗收。驗收合格后及時開倉澆筑。若遇特殊情況,無法及時澆筑,重新清理、驗收。
5.2.6.1 澆筑分層。調(diào)節(jié)縫混凝土澆筑不分層。
5.2.6.2 入倉。調(diào)節(jié)縫采用在護坡設(shè)置溜槽的方式入倉澆筑?;炷恋轿缓罅⒓催M行平倉,若有出現(xiàn)骨料堆疊的情況,人工將骨料分散至砂漿過多處,不可用砂漿直接覆蓋。
5.2.6.3 振搗?;炷疗絺}完成后,及時采用直徑50mm 軟軸振搗棒振搗。
由于為1:2.5 坡面,振搗時將振搗棒垂直插入混凝土后,慢慢傾斜,方向與坡面方向一致,避免漏振。振搗混凝土?xí)r要做到快插慢拔,振搗結(jié)束時間以混凝土表面不再下沉,不冒氣泡,開始泛漿為止。
5.2.6.4 收面。用刮板刮面,人工使用木抹子兩次抹面,多次壓光,使其部位的平整度控制在規(guī)范指標(biāo)之內(nèi)。
5.2.6.5 養(yǎng)護?;炷翝仓瓿珊?,按要求進行灑水養(yǎng)護,為避免倉面積水、陽光暴曬,對新澆筑混凝土進行覆蓋,陰雨天氣最少灑水養(yǎng)護14 天,在天氣干燥、炎熱時,覆蓋灑水養(yǎng)護時間至少28 天以上。養(yǎng)護過程需連續(xù),不得中斷。
5.2.7 驗收
調(diào)節(jié)縫混凝土為土工布底層與預(yù)制塊分割交接區(qū)域組成的澆筑空間,不存在模板,養(yǎng)護到位后科直接驗收。
主要驗收項目為混凝土外觀,如是否存在蜂窩、麻面,是否有缺角漏漿區(qū)域。若出現(xiàn)混凝土缺陷情況,應(yīng)按照已上報混凝土缺陷處理方案嚴格執(zhí)行,且應(yīng)有監(jiān)理過程見證。
6.1 勞動力配置,見表1。
表1 勞動力配置表
6.2 設(shè)備,見表2。
表2 主要施工設(shè)備表
環(huán)形坡面預(yù)制塊長距離鋪裝外觀控制施工技術(shù)采用AUTOCAD 提前模擬現(xiàn)場鋪裝整體布局,能夠提前測算出調(diào)節(jié)縫的數(shù)量及面積,避免鋪裝過程中的返工、整改情況發(fā)生,同時能夠精確計算出混凝土的澆筑量和施工成本,該技術(shù)加快了施工進度,節(jié)約了施工成本,經(jīng)濟效益顯著。
該混凝土預(yù)制塊鋪裝通過采用AUTOCAD 和GPS 相結(jié)合的處理方式,保證了環(huán)形水庫調(diào)節(jié)縫布置的合理性;通過更新傳統(tǒng)鋪裝方式,以調(diào)節(jié)縫為鋪裝范圍控制線,先護砌外側(cè)再護砌里側(cè),自下而上,達到預(yù)制塊之間無縫對接,鋪裝效果美觀且實用。