文/傅利榮、馬正鵬 中電建路橋集團有限公司 北京 100080
坡面開挖過程中需要控制土方開挖的深度和坡度,確保開挖面平整。由于巖質(zhì)邊坡的復(fù)雜性,巖石的種類及硬度等特性均會影響開挖難度,同時還需考慮巖石破碎和塊體滑落的風險,因此需要采取相應(yīng)的爆破和支護措施,確保開挖作業(yè)安全順利完成。回填需要選擇符合工程要求的填充材料,坡面施工要求其具有良好的排水性。為保證填充層的均勻性,需要合理安排填充順序和厚度,采用機械壓實設(shè)備加強填充層與原坡面的結(jié)合,提高緊實度。巖石表面與鋼絲格柵網(wǎng)的緊密連接、填充層與鋼筋混凝土襯砌的良好結(jié)合,對于整個護坡工程的穩(wěn)定性至關(guān)重要。因此還應(yīng)選擇適當?shù)倪B接材料和施工方式,確保巖石裸露面和填充層之間的界面牢固可靠。
護坡結(jié)構(gòu)的選擇需要考慮巖質(zhì)邊坡的特點和不同工程條件下的要求。具體而言,不同的巖質(zhì)邊坡具有不同的坡度、高度和巖體性質(zhì),而定型化模板的選擇也應(yīng)當考慮其承載能力、抗?jié)B性能和耐候性等方面的要求,并與巖質(zhì)邊坡的工程要求相匹配,同時采用適當?shù)倪B接方式和支撐系統(tǒng),確保模板的穩(wěn)固性和可靠性。
安裝時注意模板與巖體之間的表面適應(yīng)性和緊密性,確保二者牢固結(jié)合。澆筑時避免出現(xiàn)空洞、缺陷或冷接縫等問題,控制混凝土的均勻性和澆筑質(zhì)量。此外,還應(yīng)當嚴格按照混凝土材料要求進行濕養(yǎng)護,以確保其強度和耐久性??梢姡┕ぶ行枰C合考慮巖質(zhì)邊坡的實際情況,合理選擇護坡結(jié)構(gòu)并采取適當?shù)氖┕ご胧源_保護坡施工的質(zhì)量和安全。
護坡結(jié)構(gòu)本身需要具備一定的防水性能,以防止雨水滲漏進入巖體,因此防水設(shè)計需要同時考慮防水材料和施工方法。排水系統(tǒng)方面,為了防止雨水、積水等在護坡內(nèi)部積聚產(chǎn)生壓力,可以在護坡的背后或底部設(shè)置排水管道,將積聚的水流往外導(dǎo)出,避免水壓對護坡結(jié)構(gòu)的影響。使用適當?shù)拿芊獠牧蠈ψo坡結(jié)構(gòu)的連接處和接縫進行密封處理,以確保整個護坡系統(tǒng)的防水性能。此外,還要充分考慮渠道臨水側(cè)和背水側(cè)的水位差,避免設(shè)計不當導(dǎo)致過大的滲流量和滲透破壞,甚至造成滑坡等不良后果。由該原因所導(dǎo)致的渠道險情超過了總數(shù)量的60%,因此在設(shè)計時還需要全面考量防滲性能等因素。
由于混凝土自身流動性限制,較大的澆筑高度容易導(dǎo)致其難以平穩(wěn)流動,造成澆注區(qū)域內(nèi)的澆筑質(zhì)量不均勻。對此需要采取合適的澆筑方法并控制澆筑速度,確?;炷猎谳^高位置能夠均勻流動,并避免氣泡和缺陷的產(chǎn)生[1]。對于高大渠道坡面而言,還需要考慮混凝土的豎向荷載和溫度控制。較高高度的混凝土澆筑會增加混凝土的垂直壓力,可能導(dǎo)致澆筑區(qū)域內(nèi)的混凝土變形或開裂。對此可以考慮分段澆筑的方法,將混凝土分成若干個相對較小的澆筑段,控制其拼接、協(xié)調(diào)和溫度,以減小混凝土的變形和開裂問題。在養(yǎng)護方面,較高位置的混凝土暴露于外界環(huán)境中受到氣溫和風力等影響,容易發(fā)生快速干燥和收縮的情況。因此施工過程中可通過覆蓋保濕膜、定期噴水等養(yǎng)護措施,保持混凝土的適宜濕度和養(yǎng)護時間,降低收縮和龜裂的風險。
免拆定型化模板相較于傳統(tǒng)的木質(zhì)模板而言,使用更為簡便,不需要拆卸和重新組裝,減少了工期和人力成本,從而實現(xiàn)了施工效率的提高。為有效填平凹巖腔空隙,增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體強度,可通過注漿孔在其內(nèi)部填充膨脹混凝土??涨煌飧卜罎B土工膜的鋼絲格柵網(wǎng),有效固定土層,防止土體流失和坡面下滑[2]。而防滲土工膜可以隔離水分和土壤,提高結(jié)構(gòu)的防水性能,從而同時起到防滲和保護作用??涨粌?nèi)采用泡沫混凝土回填,可以降低整體結(jié)構(gòu)的密度,減輕自重荷載,并提供較好的隔熱性能。這種材料具有輕質(zhì)、保溫、隔音等特點,能夠有效減少護坡結(jié)構(gòu)對土體的壓力,降低滑坡風險??涨磺槐陬A(yù)埋抗浮錨桿拉接多層鋼筋網(wǎng)片,抗浮錨桿的固定作用能夠保證整個結(jié)構(gòu)在水平和垂直方向上的穩(wěn)定性,使護坡結(jié)構(gòu)更為安全可靠。
鋼絲格柵網(wǎng)、防滲土工膜和墊層的依次鋪設(shè)能夠有效地提高護坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和防滲性能。具體而言,鋼絲格柵網(wǎng)通過雙股鋼絲錨桿拉接固定,能夠有效地抵抗滑坡和土壤流失的風險,提高邊坡的抗滑能力。防滲土工膜能夠隔離水分和土壤,防止侵蝕,增加了邊坡的防水性能。墊層在工程施工過程中,能夠平整地面、緩沖地面荷載,提供均勻的支撐,保證施工質(zhì)量。此外,現(xiàn)澆混凝土襯砌的應(yīng)用使得護坡結(jié)構(gòu)更加牢固和耐久。通過使用滑移提升軌道,能夠?qū)崿F(xiàn)模板的拼接和提升。現(xiàn)澆混凝土可以在邊坡空腔外形成一層堅固的襯砌,增加了邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。
東莞石排產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的過程中,面臨著眾多的困境,限制了東莞石排產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,落后的企業(yè)產(chǎn)能,在社會經(jīng)濟的快速發(fā)展環(huán)境下,生產(chǎn)成本不斷提升的情況下,眾多行業(yè)呈現(xiàn)了競爭同質(zhì)化的問題,導(dǎo)致眾多品牌企業(yè)的核心技術(shù)處于同水平的狀態(tài),是阻礙東莞石排產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重大問題。此外核心企業(yè)的外遷會導(dǎo)致遷入地發(fā)展鎖定,與承接地區(qū)處于價值鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的地段,拉大輸出地與承接地技術(shù)差距的威脅,使得地區(qū)發(fā)展陷入鎖定的風險。甚至因為投資政策、生產(chǎn)成本等因素,造成核心企業(yè)的污染再一次轉(zhuǎn)移,使得遷出地區(qū)的產(chǎn)業(yè)空心化。
混凝土襯砌通過澆筑實現(xiàn),形成一層堅固的護坡結(jié)構(gòu)。借助模板提升架進行分塊提升,將襯砌模板上、下部分別固定在坡頂平臺和現(xiàn)澆混凝土坡腳上,保證了襯砌的穩(wěn)定性。這種施工方式使得邊坡具有更好的抗沖刷和防護能力,提高了整體質(zhì)量和耐久性。模板結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢也使得施工過程更加高效,縮短了施工周期。
傳統(tǒng)的填充防護在巖石裸露表面進行填充作業(yè)時,由于巖石表面不規(guī)則、空腔眾多,施工難度較大。而定型化模板的使用使得填充料能夠更加均勻地鋪設(shè)在巖質(zhì)邊坡表面,減少了填充過程中的空腔,降低施工難度。巖質(zhì)邊坡常常存在空腔和裂縫,容易導(dǎo)致巖體失穩(wěn)和塌方,而鋼絲格柵網(wǎng)和防滲土工膜的鋪設(shè)可以有效降低此類風險。
3.1.1 材料準備
(1)為確保水泥質(zhì)量,建議采用大水泥廠生產(chǎn)的產(chǎn)品。合格的P·O42.5 普通硅酸鹽水泥具有較高的強度和穩(wěn)定性,能夠確?;炷恋馁|(zhì)量。(2)根據(jù)相關(guān)質(zhì)量標準選用符合要求的中粗砂作為細骨料,含泥量控制在2%以內(nèi),以確?;炷恋木鶆蛐院土鲃有?。(3)粗骨料可選擇花崗巖或石英碎石,其所具備的高強度低吸水性特性能夠確?;炷辆哂休^好的抗?jié)B性能。具體而言,粗骨料抗壓強度最低要求為80MPa,最大粒徑20mm 以內(nèi),為了控制混凝土空隙率,還應(yīng)保證針片狀顆粒含量低于5%,壓碎指標10%~15%,含泥量小于1%。同時合理確定混合比例使其級配適當[3]。(4)為提高混凝土的中后期強度并改善其工作性能,可摻入優(yōu)質(zhì)粉煤灰作為水泥外摻料。
3.1.2 渠道邊坡開挖成型后準備
使用GPS 系統(tǒng)獲取施工處精準的地理位置信息,實時準確地確定坡腳和坡頂?shù)奈恢谩T谄鋷椭芦@取水平面和垂直面上的坐標信息,計算出坡度和高程,并使用測量儀器進行放線,按照設(shè)計圖紙上的參數(shù)進行對應(yīng)的修整,確保施工過程中的土方開挖、填筑和抹平等工作符合設(shè)計要求。使用GPS 系統(tǒng)進行施工放線不僅可以提高施工的精度和準確性,還能夠節(jié)約人力和時間成本。相比傳統(tǒng)的人工測量放線,其可以實現(xiàn)自動化和快速定位,減少人為錯誤和不必要的重復(fù)勞動。此外,還應(yīng)當清理巖面使其盡可能平整,從而為后續(xù)的施工提供良好的基礎(chǔ)和參考。
3.2.1 空腔填充
對于較大的巖溶空腔,需要按照設(shè)計要求進行清理,確保腔內(nèi)沒有雜物和松散巖石。清理后的腔壁應(yīng)平整干燥,并確保表面無積水。在清理后的空腔腔壁上埋設(shè)多層鋼筋網(wǎng)片,其數(shù)量、規(guī)格和布置密度需符合設(shè)計要求,以增強空腔的承載力和穩(wěn)定性。采用錨桿拉接免拆定型化模板,同時在凹巖腔內(nèi)部設(shè)置注漿孔,將泡沫混凝土澆筑至空腔內(nèi)部,填充應(yīng)均勻密實,減輕結(jié)構(gòu)負荷并提供一定的保溫隔熱性能。
3.2.2 錨桿和排水孔施工
錨桿可以通過將荷載傳遞到深層穩(wěn)定的地層或堅固的結(jié)構(gòu)中,增加地質(zhì)體的整體穩(wěn)定性和承載能力。其通過在土體中形成錨固力,有效地支撐和加固松散、疏松或不穩(wěn)定的土體。同時提供側(cè)向支護,防止土壤滑動或坍塌,并增加土體的抗剪強度和整體剛度。因此,施工中需要在整個巖面上按照一定的間距均勻設(shè)置系統(tǒng)錨桿,增加邊坡的整體穩(wěn)定性。需注意,錨桿的布置間距需符合設(shè)計要求。而對于斷層帶兩側(cè)、相對破碎帶處、有傾向的危石處等邊坡薄弱地帶,則需要設(shè)置隨機錨桿進行加固,提高整體抗滑能力[4]。在排水孔施工方面,采用風鉆進行鉆孔,確保孔洞的質(zhì)量和準確度。孔徑通常為50mm,間距為4m,以滿足排水要求。排水孔以梅花型布置,增加排水面積和排水效果。斜率一般為i=0.1,出口處應(yīng)連接拍門式逆止式排水器,以降低倒灌和土壤流失對邊坡穩(wěn)定性的影響。
3.2.3 坡腳施工
根據(jù)施工處地形,選擇竹膠板作為坡腳側(cè)模的面板,確保結(jié)構(gòu)牢固。使用方木作背肋和圍檁,內(nèi)拉外撐,增強坡腳的穩(wěn)定性。在與巖基結(jié)合部的外側(cè)鋪設(shè)石渣,防止混凝土跑漿,提高結(jié)合效果。施工前需要對巖基進行徹底清理,去除松渣、浮石等雜物,保證混凝土與巖基的貼合度??墒褂蔑L管吹凈施工區(qū)域的灰塵,確保施工環(huán)境整潔。對清理后的巖基進行適當?shù)臐駶櫶幚?,有利于混凝土的粘結(jié)和固化。澆筑時確?;炷梁穸染鶆?,對此可使用振動器進行混凝土的振搗,使其均勻分布并達到平整的表面。為提高坡腳結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量和耐久性,還需要對振搗后的混凝土表面進行抹平、收面和壓光處理。
3.2.4 鋼絲格柵網(wǎng)安裝
鋼絲格柵網(wǎng)是一種由交織的鋼絲構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其具有高強度、耐腐蝕等特點,能夠有效增加混凝土的承載能力和抗拉強度,防止其開裂和破壞,提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。具體而言,這種交織構(gòu)造可以有效約束混凝土的收縮和膨脹,減少由于溫度變化和水分損失產(chǎn)生的裂縫。在承重受力時,其能夠?qū)⒒炷恋膽?yīng)力均勻分散到整個結(jié)構(gòu)中,減輕集中荷載的影響,提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力和抗震性能,并阻止裂縫的擴展。在安裝前,首先需要確定位置并進行造孔。在巖石中布置垂直架立筋,使用Φ16 鋼筋,插入巖石中的深度為20cm,間距為200cm×200cm。沿著渠道方向,同樣采用Φ16 鋼筋設(shè)立5 道架立筋,鋼筋骨架與錨桿之間焊接連接,確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性[5]。使用吊車將鋼筋網(wǎng)片提升至倉面,焊接、架設(shè)鋼筋骨架后按照設(shè)計要求進行綁扎。確保鋼絲格柵網(wǎng)的穩(wěn)定性和牢固性,將側(cè)面、迎水面的保護層厚度設(shè)置為5cm,為護坡結(jié)構(gòu)提供有效支撐和保護。
3.2.5 防滲土工膜鋪設(shè)
防滲土工膜主要用于防止水或其他液體滲透到土壤中。在鋪設(shè)前,應(yīng)當首先檢查并測量需要鋪設(shè)的區(qū)域,選擇對應(yīng)尺寸的防滲膜,提前運輸至施工平臺。通過清理和平整處理,清除表面上的雜物、碎石等,確?;灼秸麍詫嵅⑶宄怃J物,以免損壞土工膜。嚴格按照設(shè)計要求進行鋪設(shè),可根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用從上往下推鋪的方式使其平整、順直,土工膜與基面之間沒有空隙或破損,同時避免任何不規(guī)范的操作。在兩塊土工膜連接處,使用專用接頭將其對正、搭齊,確保接頭牢固可靠,不會發(fā)生滲漏。如果土工膜出現(xiàn)破損或劃傷,應(yīng)及時進行修補,以保證整體的防滲性能。鋪設(shè)完成后,及時檢查鋪設(shè)質(zhì)量,確認土工膜的搭接牢固、平整,無明顯褶皺和波紋。此外,還要做好防滲土工膜與其他結(jié)構(gòu)(如鋼筋骨架)的連接密封工作,確保系統(tǒng)的完整性和可靠性。
3.2.6 模板安裝
根據(jù)設(shè)計標高和定位要求在坡腳及坡頂處掛線,通過放樣測量確保模板安裝位置準確。以網(wǎng)片骨架為參考面安裝滑軌側(cè)模支架,將最下端模板吊入后根據(jù)澆筑速度自下而上逐個安裝。補倉施工的情況下可直接裝模,為解決拉桿較多、倉面狹小的問題,可以考慮拉鉤式螺桿與邊坡預(yù)埋筋拉結(jié)[6]。需要注意的是,確保模板的水平、垂直和整體穩(wěn)定性。檢查并調(diào)整模板之間的連接,確保嚴密密合,避免泄漏漿料。模板安裝完成后需進行驗收,確保安裝質(zhì)量和位置準確。同時進行必要的加固和調(diào)整,以保證模板的穩(wěn)定性和可靠性。
3.2.7 混凝土施工
對于需要大面積均勻澆注的石質(zhì)渠段邊坡而言,可將混凝土分塊進行澆筑,通過跳躍式的方式依次進行,以確保施工的連續(xù)性和穩(wěn)定性,即跳倉澆筑[7]。首先根據(jù)施工要求和尺寸,按照伸縮縫將整個施工區(qū)域劃分為相對均勻的小塊,通常以一定長度(比如4m)為單位進行劃分。從施工起點開始,首先進行坡腳混凝土澆筑,確保坡腳的穩(wěn)固和承重能力。接著依次向上跳躍式進行混凝土的澆筑。對此施工人員可使用混凝土泵或者其他輸送設(shè)備將混凝土送至施工點,在每個施工單元內(nèi)進行均勻的澆筑。在完成一個倉面的混凝土澆筑后,即刻轉(zhuǎn)移到下一個倉面,同時對上一個倉面的模板進行安裝加固,以保證施工的連續(xù)性和穩(wěn)定性。根據(jù)施工計劃和設(shè)計要求,循環(huán)進行澆筑和模板安裝加固的工作,直至完成整個施工區(qū)域的渠坡混凝土施工。注意選擇混凝土運輸以及入倉方式,澆筑完成后也要注意拆模時機。為確保迎水面具備一定承重能力,需要待混凝土硬化,強度達到設(shè)計要求70%以上。對此可以試拆頂層模板觀察混凝土硬化情況,以確定是否可以進行拆模操作。
本文所研究的定型化模板鋼筋混凝土施工技術(shù)具有模板化和預(yù)制化的特點,可以快速搭建鋼筋模板和澆筑混凝土,大幅度提高施工效率。相比于傳統(tǒng)的現(xiàn)場搭建模板和人工澆筑混凝土的方法而言,其能夠減少施工時間,加快工程進度,降低施工成本。預(yù)制模板和標準化的施工過程能夠保證每個護坡結(jié)構(gòu)的準確一致性,減少施工中的尺寸偏差和工藝失誤。同時,模板設(shè)計和制作過程受到嚴格控制,可以確保護坡結(jié)構(gòu)的強度、穩(wěn)定性和耐久性。預(yù)制模板的重復(fù)利用和工程模塊化的設(shè)計理念也能夠減少材料浪費,提高資源利用率。此外,這一技術(shù)具有較強的適應(yīng)性,可以通過調(diào)整模板和施工工藝來滿足不同地理環(huán)境和工程要求,在未來基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。