桑振宇,于广辉
(哈尔滨市呼兰区水务局涝区管理站,哈尔滨150500)
哈尔滨市呼兰城区段河道及堤防整治工程迎水面护坡,采用等厚度矩形单式断面,混凝土板厚度为12 cm,强度标号为C20,抗冻标号为F200,下面铺设一层400 g/m2复合土工膜和10 cm砂砾石垫层。为避免混凝土的热胀冷缩和堤防的不均匀沉降而造成的破坏,现浇混凝土板尺寸采用1.0 m×1.5 m,分缝用0.5 cm发泡聚乙烯混凝土填缝板填充。
现浇混凝土板护坡工程施工前,应进行详细的施工组织设计。充分作好料场、拌和场等施工场地的布置以及施工用电、用水、道路和机具设备的准备工作。应对试验和施工的设备进行检测和试运行,如不符合要求,应予更换或调整。还应作好永久性和必要的临时性排水设施,确保现浇混凝土板护坡施工符合要求。
2.2.1 土方填筑
堤防工程土方填筑应严格按《堤防工程施工规范》SL260-98要求施工,填筑土料含水率和压实干密度要符合设计要求。堤防填筑采用分层填筑压实的方法,每层铺土厚度约30 cm,铺土要均匀平整,应严格控制土壤含水率在适宜范围内。若土壤含水率较大应采用晾晒、换土等方法以使含水率控制在适宜范围之内。一次回填压实工作面应≥100 m,堤坡应预留20~30 cm的削坡量。为避免堤防出现沉陷变形,一般混凝土板施工选在堤防填筑施工的第二年进行。
2.2.2 现浇混凝土施工放样
在堤防修坡和模板安装施工之前,应进行施工放样。首先,用水准仪按四等水准要求定出堤脚和堤顶高程控制线和平面位置线,闭合精度要求控制在20 mm,控制点在直线段每50 m的1个,弯道处5 m的个。用钢尺量距,误差≤1/1 000。然后,根据堤脚和堤顶控制线,放样出每层浇筑高程控制线。
2.2.3 堤防修坡
为避免表面干燥和施工中人为因素的践踏及雨水冲刷而造成的起尘和破坏,堤坡削坡宜在混凝土现浇前7 d内进行。削坡时应严格控制高程及表面平整度。采用人工挂线精削。如果削坡过量,不得用浮土回填,应采用砂砾石回填,边坡平整度允许偏差±0.5 cm。修坡经过验收合格后应立即铺复合土工膜和砂砾石垫层。
2.3.1 水泥
混凝土所用水泥应符合《水工混凝土施工规范》SDJ207-82的有关规定,由于具有抗冻要求,宜采用标号32.5或42.5的普通硅酸盐水泥。根据本工程实际情况采用虎鼎牌P.O42.5普通硅酸盐水泥。
2.3.2 粗骨料
混凝土板厚度12 cm,粗骨料最大粒径不应大于板厚的1/4,因此确定粗骨料最佳粒径为3 cm。采用两级配0.5~1.0、1.0~3.0,阿城玉泉产碎石。0.5~1.0碎石堆积密度1 030 kg/m3;1.0~3.0碎石堆积密度1 290 kg/m3。
2.3.3 细骨料
本工程采用地产中砂,细度模数 2.8,堆积密度1 380 kg/m3。
2.3.4 混凝土配合比
本工程委托黑龙江水利工程质量检测中心站做C20F150混凝土配合比试验,混凝土搅拌站根据混凝土配合比通知单进行配料。混凝土材料用量:水泥315 kg/m3、砂705 kg/m3、0.5~1.0碎石240 kgm3、1.0~3.0碎石960 kg/m3、液体引气剂0.75 kg/m3。重量比为,水泥∶砂∶石子∶水 =1∶2.24∶3.81∶0.49。坍落度范围 3~5 cm,含气量控制范围 3.1% ~3.6%。
现浇混凝土板护坡施工流程图见图1。
2.4.1 测量放线
用GPS测量仪定出堤肩线,直线段50 m定一个桩,曲线段5~10 m定一个桩;根据堤肩线找出1∶3坡比并且靠近固脚的点,要求4个点在同一平面,而且形成矩形对角线偏差控制在规范要求的范围以内。现场施工队,根据需要可以10 m间距加一个控制点,以备模板安装和校核模板用,高程与50 m桩点相同。
各施工段从堤肩线顺坡量出整米数点确定第一道槽钢位置线,根据斜坡长度计算出堤肩与第一道槽钢之间高差,用水准定出第一道槽钢高程位置。由以下公式计算:
图1 现浇混凝土板护坡施工流程图
式中:L为斜坡线长度,m;H为堤肩与第一道槽钢高差,m。
坡长与高差计算表见表1。
表1 坡长与高差计算表
2.4.2 模板制作及安装
纵向模板采用标准型6 m[12槽钢制作,横向隔板采用5 mm厚的钢板制作,长度为1.5 m和1.0 m两种。1.5 m隔板用在已拆模的混凝土水平缝处,用来形成5 mm的混凝土伸缩缝;1.0 m隔板用来形成混凝土块之间的伸缩缝。在模板加工时应做以下工作:在6 m[12槽钢1.5 m处割一个3 cm长0.1cm宽的缝,用Φ12钢筋在[12槽钢槽内焊接加固,在端部距端头5 cm处焊第一个,可以在支模时用来连接和固定两槽钢以保证两槽钢连接顺直;在1.0 m隔板端部用5 mm钢板加工的环用以与[12槽钢连接固定;在1.5 m隔板长边测焊接两个用5 mm钢板加工的环用以拆模用。
模板安装要根据堤肩线顺坡用钢尺量出15~18 m,用Φ8带尖钢钎钉入土中挂线,要与坡线相交来确定模板水平位置与高程,两槽钢连接处用两个木楔子来加固;把1.0 m隔板端部带环的部位插入槽钢孔内用扒锯子固定槽钢与隔板,并且要求隔板与坡线一致,保证1∶3坡比,槽钢与隔板底部要垫牢,防止变形。待垫层铺完后再安装1.5 m隔板。槽钢模板要求顺直,不能有弯曲,隔板要与槽钢模板垂直,对角线偏差不能>1 cm,模板高程控制在3 mm以内。模板严格按照施工放线位置及高程安装,利用堤顶及堤脚桩挂线校正模板的平直度,保证板缝顺直。模板的安装图见图2。
2.4.3 垫层铺设
坡面土工膜铺设验收合格后,马上铺设5 cm砂垫层,进而保护土工膜不受日光照射老化及踩踏破坏。模板现场刷脱模剂后安装、校模,用刮杠找平砂垫层,再铺设5 cm砾石垫层,垫层顶面中砂平整砾石缝隙以模板底控制,刮板找平。浇筑混凝土前垫层洒水沉实,防止混凝土浇筑时跑浆并准确控制混凝土的厚度。
图2 模板安装图
2.4.4 混凝土施工
混凝土采取在搅拌站集中搅拌,5 m3混凝土搅拌车水平运输,电动铁铲溜槽垂直运输,机械振捣人工抹面。混凝土施工配合比要根据省水科院作的混凝土配合比设计和现场砂石骨料的现场实验数据进行调整。混凝土强度等级为C20、抗冻等级为F150。混凝土搅拌站设有精确的混凝土骨料计量设备,进而保证混凝土配合比的准确性,混凝土原材料允许偏差(重量计)水泥2%,粗细骨料(砂、石)3%。运输采用混凝土罐车运输,完全保证了混凝土在运输过程中不发生漏浆、离析等现象。混凝土运至施工现场后用溜槽将混凝土传送至浇筑部位,人工平仓。振捣采用手持插入式振捣棒倾斜插入振捣,严格控制振捣棒不扰动垫层,插点间距控制在30 cm以内。混凝土浇筑后再次挂线校正模板是否走模,如有走模,在混凝土初凝前校正完毕。用拉板对混凝土表面进行抹面,以模板高度为标准抹平混凝土面,并在初凝后进行二次抹面,抹面平整度控制在2 mm以内。混凝土浇筑后12 h内用塑料薄膜覆盖保湿养护,也可以用喷洒混凝土养护剂来养护。由于混凝土有抗冻要求,所以在混凝土搅拌时添加减水剂和引气剂,减水剂和引气剂的用量经实验后确定,拌制时间按照使用说明控制。施工过程中按规范要求检查混凝土的坍落度,严格控制混凝土的水灰比和塌落度(4~6 cm),同时按规范要求随机制取混凝土试块,每组3个试件应在同一罐混凝土中取样制作,做好混凝土试件的养护工作,龄期后进行混凝土抗压和抗冻试验,测定抗压和抗冻强度。
2.4.5 模板拆除
根据混凝土浇筑速度,先提出一部分隔板但不要全部提出,再进行压光。当混凝土初凝抹面后拆除全部隔板,要求拆隔板人员边拆除边清理板面,模板拆除时严格保证混凝土不掉角、不损边。拆模后对模板进行维修和涂脱模剂,准备下个施工段使用,专人负责保管,以防变形。
[1]高云龙,张艳玲.堤防现浇混凝土板护坡工程质量控制[J].黑龙江水利科技,2004,32(2):157.
[2]谢泽.现浇混凝土楼板裂缝的产生原因与预防措施[J].黑龙江水专学报,2007,34(2):73 -74.
[3]代颖,张效军,王锋.龙头桥灌区渠道现浇混凝土衬砌施工方法[J].黑龙江水专学报,2006,33(3):157-158.