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        大型河渠現(xiàn)澆混凝土襯砌機械化施工技術(shù)研究

        2022-08-17 03:34:08查小慶安徽水利開發(fā)有限公司
        珠江水運 2022年14期
        關(guān)鍵詞:作業(yè)混凝土施工

        ◎查小慶 安徽水利開發(fā)有限公司

        1.前言

        隨著社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展,薄壁現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)越來越多,河渠底寬較大,邊坡坡陡,河渠邊坡混凝土薄,不易振搗,攤鋪成型密實難度大,無論對襯砌質(zhì)量還是施工進度,傳統(tǒng)的人工施工工藝已遠遠滿足不了工程要求。

        國內(nèi)有文獻研究了在渠道襯砌施工中不同的襯砌機械,介紹了各渠道襯砌施工方式的工藝流程和質(zhì)量控制方法。為了進一步改進和提高大型河渠機械化施工技術(shù),保證高標(biāo)準、高質(zhì)量地完成施工任務(wù),更好地推廣大型河渠襯砌機械化施工,現(xiàn)介紹一下大型河渠現(xiàn)澆混凝土襯砌機械化施工的有關(guān)方法,以便在今后類似工程施工中推廣應(yīng)用和完善該項技術(shù)。

        2.工程概況

        引江濟淮工程江淮溝通段J005-2 工程位于江淮溝通段內(nèi)樁號32+100~35+180 樁號,河渠總長3.080km。河道開挖標(biāo)準斷面:河道底寬60.0~152.0 m,底標(biāo)高13.4m,坡比1:3,每6m坡高設(shè)置一個平臺,平臺寬度為4.0m。

        本標(biāo)段襯砌形式包括:

        (1)32+640~34+700段左右側(cè)各10m寬12cm厚C25混凝土護底;

        (2)34+770~35+180段左右側(cè)各12m寬15cm厚C25混凝土護底;

        (3)32+100~33+255段左右岸一、二級15cm厚C25F50混凝土護坡,三級12cm 厚MU25 鉸接式生態(tài)磚;

        (4)33+255~35+180段左右岸一、二級15cm厚C25F50混凝土護坡,三級生態(tài)毯護坡。

        3.工程難點

        本工程護坡混凝土(砼面板)約4.3萬m,存在施工方量大、坡面混凝土澆筑質(zhì)量(密實度、強度)不均衡、外觀質(zhì)量難控制(平整度、切縫質(zhì)量、砼面表面外觀等)困難。

        采取措施:目前采用混凝土機械襯砌進行施工,即使用修坡機、襯砌機、抹光、切縫一體化施工機械,按照設(shè)計分縫進行施工,既解決了砼厚度控制、坡面砼振搗、壓光、切縫等方面的施工難度,又杜絕平整度、切縫彎曲、蜂窩、麻面、混凝土表面裂紋等質(zhì)量通病的發(fā)生,保證了施工進度。

        4.工藝原理

        本工藝(如圖1-圖3)將河渠混凝土襯砌的鋪設(shè)、整平、切縫作業(yè)聯(lián)動開展,將多種作業(yè)流程集成施作,通過一體化設(shè)備保證多個作業(yè)的連續(xù)實施。通過軌道快速移動整個設(shè)備,可實現(xiàn)河渠襯砌的分條塊施工,減少多余工作時間,即皮帶、橡膠板、掛板的運行速度及位置可分控,當(dāng)皮帶上混凝土較多時,可通過獨立電機減慢皮帶滾軸的運行速度或加快橡膠板的行進速度,保證掉落的混凝土量適當(dāng)滿足設(shè)定標(biāo)高的襯砌所需用量。

        圖1 河渠襯砌澆筑作業(yè)的縱向斷面圖

        圖2 河渠襯砌澆筑作業(yè)的橫向斷面圖

        圖3 河渠伸縮縫切割作業(yè)的橫向斷面圖

        通過切縫設(shè)備及時施作伸縮縫,可在襯砌混凝土塑性階段完成橫縫作業(yè),改變了原有的混凝土硬化后統(tǒng)一切割伸縮縫的模式,提高了施工進度。通過坡度調(diào)節(jié)器,可滿足多種坡度的河渠襯砌施工,通過設(shè)置滑落板,可減小混凝土的鋪設(shè)落差,有效地防止混凝土落差過大而骨料分離。

        本工藝以減少河渠混凝土襯砌用工的實際問題為導(dǎo)向,綜合采用機械化的作業(yè)方式,解決河渠襯砌施工中的混凝土鋪筑、刮平、切縫等問題。

        5.施工操作要點

        5.1 施工準備

        做好臨時道路的修建,安排工程機械、電氣設(shè)備、計量器具、工具等施工設(shè)施進場,做好生產(chǎn)準備。

        5.2 坡面修整

        河渠邊坡水泥改性土換填完成后采用挖掘機進行粗修,預(yù)留5~15 cm 保護層采用削坡機進行精修。

        修整邊坡和控制混凝土厚度和外形尺寸的關(guān)鍵在于削坡機的導(dǎo)軌,導(dǎo)軌鋪設(shè)前應(yīng)掛線平整導(dǎo)軌基礎(chǔ),嚴格控制導(dǎo)軌標(biāo)高,軌鋪設(shè)時嚴格控制其標(biāo)高和方向,鋪設(shè)后用道釘固定。

        5.3 坡面排水管施工

        在河渠一、二級邊坡,若存在巖土交界面、軟弱裂隙面、輕中粉質(zhì)壤土層,現(xiàn)澆砼護坡設(shè)置Φ75PVC排水管,順?biāo)飨蜷g距2.5m?,F(xiàn)澆板下無換填土?xí)r排水管長度不小于1.0m,有換填土?xí)r排水管伸進原狀土不小于0.5m,埋土段排水管開多孔,包裹300g/m無紡?fù)凉げ肌?/p>

        5.4 土工布敷設(shè)

        現(xiàn)澆C25 砼板通縫、板與截水溝、壓頂、固腳分縫下距鋪設(shè)一層500g/m無紡?fù)凉げ?,?.8m。

        土工布由生產(chǎn)廠家送至施工現(xiàn)場卸貨,進場后根據(jù)使用位置就近堆放。堆放場地應(yīng)選在有排水措施、符合安全要求的區(qū)域,選擇在地勢高、堅實、平坦的地方。材料按類別、批次、規(guī)格堆放整齊,并用防雨布覆蓋,防止雨淋和日曬。

        土工布鋪設(shè)應(yīng)松緊適度,不可拉得太緊,以免用力撕裂,并用編織土袋覆蓋,以防土工布移位。土工布自然搭接,平地搭接寬度30cm以上,不平地面50cm以上。沿坡的土工布應(yīng)自下而上鋪設(shè),上層與下層重疊。沿河鋪設(shè)的土工布應(yīng)根據(jù)上游壓力和下游壓力進行搭接。

        5.5 模板安裝及拆除

        通縫側(cè)模板采用整體鋼模,鋼模寬度與襯砌厚度相同,當(dāng)混凝土強度達到2.5MPa時方可拆模,先撬開模板的一端,然后用硬物敲打其背面,模板松動后,從另一端取出。

        5.6 河渠襯砌混凝土施工

        河渠襯砌使用的混凝土由砼拌和站統(tǒng)一拌和,采用砼攪拌運輸車將砼運輸至施工場地,襯砌的適宜環(huán)境溫度在30℃以下,高于30℃時宜選擇在傍晚或夜間氣溫較低時進行施工。

        5.6.1 邊坡機械襯砌

        襯砌施工前先調(diào)整好襯砌機架的坡度比和標(biāo)高,由混凝土攪拌車直接輸送到襯砌機的進料口,混凝土均勻地鋪設(shè)在襯砌面上。

        1)混凝土布料。①先用少許水潤濕輸送機的進料槽和輸送帶,卸料自由落體高度不大于1.5m。②通過傳送帶將混凝土輸送到布料機的接料口,啟動螺旋布料器進行均勻布料。啟動振搗器和行程開關(guān),邊走邊振。當(dāng)澆筑機上的混凝土過多時,啟動反向功能以回收混凝土。布料寬度達到2~3m時,啟動成型機,進行二次振搗、整平。施工時料位正常高度應(yīng)低于螺旋葉片最高點,但不得缺料。襯砌機應(yīng)以恒定速度均速工作,振搗速度與之適應(yīng)。

        (2)襯砌機操作及混凝土振搗。①在襯砌機械化施工中,嚴格執(zhí)行試驗段確定的振搗時間、布料速度等參數(shù),防止混凝土過振、漏振或欠振,達到深振的效果。②若襯砌板表面出現(xiàn)蜂窩、麻面或拉溝,立即停機檢查,并二次振搗處于初凝前的混凝土,清除初凝后的混凝土,填補混凝土后重新振搗。③機械振動的薄弱點為截排水溝、頂部、腳槽和模板的拐角處,缺料、漏振時應(yīng)及時布料并人工輔助振搗。

        5.6.2 渠底襯砌

        采用皮帶輸送機或溜槽輸送渠底襯砌混凝土。澆注時,分塊跳倉澆筑或沿條帶澆注,采用振搗梁振搗整平混凝土,控制振搗梁的振搗時間、速度和方向。

        5.7 混凝土養(yǎng)護

        待混凝土最終凝固后,用氈布覆蓋,并專人進行澆水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間或頻率以混凝土表面濕潤為準,養(yǎng)護時間為28d。

        6.結(jié)論

        本文工藝采用混凝土機械襯砌進行施工,即使用修坡、襯砌、抹光、切縫一體化施工機械進行施工,既解決了混凝土厚度控制、坡面砼振搗、壓光、切縫等方面的施工難度,又杜絕平整度、切縫彎曲、蜂窩、麻面、混凝土表面裂紋等質(zhì)量通病的發(fā)生,保證了施工進度,具有一定的經(jīng)濟效益。該項技術(shù)在引江濟淮工程江淮溝通段J005-2工程渠道襯砌施工中得到了成功應(yīng)用,在今后類似工程施工中具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。

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