王守香
【摘?要】為了提高水利工程的安全性以及穩(wěn)定性,對于水利工程堤壩經(jīng)常使用混凝土砌塊進(jìn)行護(hù)坡。本文從現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡特征、混凝土現(xiàn)澆施工、混凝土砌塊護(hù)坡施工技術(shù),以及兩種護(hù)坡技術(shù)的比較對水利工程堤壩護(hù)坡混凝土施工技術(shù)進(jìn)行闡述。
【關(guān)鍵詞】水利工程;堤壩;護(hù)坡;混凝土施工
Concrete construction technology for dam protection of water conservancy project
Wang Shou-xiang
(Suixi County Water Affairs Bureau?Suixi?Anhui?235100)
【Abstract】In order to improve the safety and stability of hydraulic engineering, concrete blocks are often used for slope protection. This paper expounds the concrete construction technology of hydraulic engineering dam slope protection from the characteristics of cast-in-place concrete slope protection, concrete cast-in-place construction, concrete block slope protection construction technology and two kinds of slope protection techniques.
【Key words】Water conservancy project;Dam;Slope protection;Concrete construction
1. 前言
在水利工程中,堤壩、大壩經(jīng)常受到破浪、水位等各種情況的影響,對于堤壩、大壩造成了巨大的破壞,為了提高堤壩的安全性以及耐久性,我們需要對護(hù)坡混凝土施工技術(shù)進(jìn)行研究。
2. 現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡特征
2.1?塊狀現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡的特征。
(1)現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡能夠很好的抵御風(fēng)浪、預(yù)防洪災(zāi)且工作過程中的花銷較低,整體性較好,如果護(hù)坡的地方風(fēng)速高、吹的時(shí)間較長,則經(jīng)常使用此方法。另外因其具有造價(jià)低、工期短的特點(diǎn)。在這幾年的國家病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固中多使用現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡。工作過程也有一些不好的地方,比如工作難以控制,工作標(biāo)準(zhǔn)高,工作很難操作,外表不美觀等。
(2)堤防與大壩的現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡的典型特征是斜坡工作,其難以操作,河道堤防的坡度不符合要求,有很多彎道等使工作難度增大。并且因?yàn)楣ぷ鞯攸c(diǎn)的原因,機(jī)械不可以用來工作,只可單純的采取人工操作,以至于出現(xiàn)許多問題,比如工作不夠平整、振搗達(dá)不到要求、不能確保厚度符合規(guī)定。一般情況下利用平板振搗儀進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡的振搗操作,然而儀器具有一定的局限性,不能夠確保工作整體的平整,因此要通過人工操作進(jìn)行修改。
2.2?混凝土現(xiàn)澆網(wǎng)格護(hù)坡的特征。
在堤壩的背水面通常使用混凝土現(xiàn)澆網(wǎng)格護(hù)坡的方式,斷面的大小為200×300mm,一般會在網(wǎng)格里面種植草皮?;炷连F(xiàn)澆網(wǎng)格護(hù)坡的工作地點(diǎn)大多是斜坡,它的工程量不大,要用到人工進(jìn)行操作,成本相對較大,很難確保外表的美觀,工作很難進(jìn)行。
3. 混凝土現(xiàn)澆施工
混凝土面板是面板堆石壩的主要防滲結(jié)構(gòu),厚度薄、面積大,在滿足抗?jié)B性和耐久性條件下,要求具有一定柔性,以適應(yīng)堆石體的變形。其特點(diǎn)在河堤迎水也多使用混凝土面板防護(hù)堤腳。面板的施工主要包括混凝土面板的分塊、垂直縫砂漿條鋪設(shè)、鋼筋架立、模板安裝、混凝土澆筑、面板養(yǎng)護(hù)等作業(yè)內(nèi)容。
3.1?混凝土面板的分塊。
面板的縱縫的間距決定了面板的寬度,由于面板通常采用滑模連接澆筑,因此,面板的寬度決定了混凝土澆筑能力,也決定了鋼模的尺寸及其提升設(shè)備的能力。面板通常有寬、窄之分。應(yīng)根據(jù)壩體變形及施工條件進(jìn)行面板分縫分塊。垂直縫的間距為12~18m。
3.2?垂直縫砂漿鋪設(shè)。
垂直縫砂漿條一般寬50cm,是控制面板體型的關(guān)鍵。砂漿由壩頂通過運(yùn)料小車到達(dá)工作面,根據(jù)設(shè)定的壩面拉線進(jìn)行施工,一般采用人工抹平,其平整要求較高。砂漿等級與面板混凝土相同。砂漿鋪設(shè)完成后,再在其上鋪設(shè)止水,架立側(cè)模。
3.3?鋼架架立。
鋼筋的施工方法一般采用人工在壩面上安裝,加工好的鋼筋從壩頂通過運(yùn)料臺車到達(dá)工作面,先安裝架立筋,再用人工綁扎鋼筋。
(1)面板宜采用單層雙向鋼筋,鋼筋宜置于面板截面中部,每向配筋率為0.3%~0.4%,水平向配筋率可少于豎向配筋率。
(2)在拉應(yīng)力區(qū)或岸邊周邊縫及附近可適當(dāng)配置增強(qiáng)鋼筋。高壩在臨近周邊縫的垂直縫兩側(cè)宜適當(dāng)布置抵抗擠壓的構(gòu)造鋼筋,但不影響止水安裝及其附近混凝土振搗質(zhì)量。
3.4?模板安裝
模板安裝是現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡施工的關(guān)鍵工序之一,模板安裝正確與否,直接影響到整個(gè)護(hù)坡的表面的平整度與面板的厚度。采用木模板或鋼木組合模板,按設(shè)計(jì)圖紙尺寸制作成型,現(xiàn)場安裝時(shí)結(jié)合木楔固定。模板制作和安裝要求支立牢固、接縫緊密、表面平整、模板具有較高的剛度和強(qiáng)度?,F(xiàn)澆混凝土模板框格安裝凈距沿渠道縱向的允許偏差值為±lOmm,沿寬度方向的允許偏差值為±20mm,對角線允許偏差值為±lOmm?;炷敛鹉:笠獙δ0寮皶r(shí)清潔、整修以便再用。為加快模板的周轉(zhuǎn),采用縱向隔塊立模法。以便流水施工。
3.5?混凝土澆筑
混凝土澆筑應(yīng)先坡后底,最后澆筑壓沿。壩坡澆筑采用分塊跳倉法施工.渠底和壓沿澆筑可按一定的方向連續(xù)進(jìn)行。同一塊混凝土板澆筑不宜間歇,如因機(jī)械故障等原因間歇,時(shí)間不宜超過60~90min。澆筑開始前應(yīng)在精削后的坡面上安放鋼模板并固定閉孔泡沫塑料伸縮縫。通常面板混凝土采用滑模澆筑?;び蓧雾斁頁P(yáng)機(jī)牽引,在滑升過程中,對出模的混凝土表面要及時(shí)進(jìn)行抹光處理,及時(shí)進(jìn)行保護(hù)和養(yǎng)護(hù)。澆筑過程中需要注意的幾個(gè)方面:
(1)混凝土由混凝土攪拌車運(yùn)輸,溜槽輸送混凝土入倉。12m寬滑模用兩條溜槽入倉,16m的則采用三條,通過人工移動(dòng)溜槽尾節(jié)進(jìn)行均勻布料。
(2)施工中應(yīng)控制混凝土的坍落度在3~6cm,振搗器應(yīng)在滑模前50cm處進(jìn)行振搗。
(3)起始板的澆筑通過滑膜的轉(zhuǎn)動(dòng)、平移(平行側(cè)移)或先轉(zhuǎn)動(dòng)后平移等方式完成。轉(zhuǎn)動(dòng)由開動(dòng)壩頂?shù)囊慌_卷揚(yáng)機(jī)完成,平移由壩頂兩臺卷揚(yáng)機(jī)和側(cè)向手動(dòng)葫蘆共同完成。
(4)澆筑用混凝土必須采用機(jī)械拌和,攪拌機(jī)容積不得小于0.4m3,拌和好的砼須用機(jī)動(dòng)三輪車及時(shí)運(yùn)往澆筑現(xiàn)場?,F(xiàn)場施工人員應(yīng)嚴(yán)格控制砼水灰比和坍落度,必須保證砼標(biāo)號不低于C20,保證水泥用量。
(5)混凝土運(yùn)到澆筑現(xiàn)場后應(yīng)及時(shí)流槽入倉,人工平倉,刮杠刮平。平板振動(dòng)器振搗。振動(dòng)器振動(dòng)順序應(yīng)從下往上單方向振動(dòng),嚴(yán)禁過振、漏振。用平板振動(dòng)器振實(shí)后,采用磨光機(jī)磨平,直到表面泛出水泥漿為止,最后用人工壓光。
(6)混凝土表面壓光可以分兩次進(jìn)行,壓光應(yīng)在原漿基礎(chǔ)上進(jìn)行,嚴(yán)禁表面補(bǔ)填水泥砂漿。第一次在磨光機(jī)磨完后及時(shí)壓光,第二次等混凝土初凝前再壓光一次,以做到內(nèi)實(shí)外光,棱角分明。表面無蜂窩麻面等現(xiàn)象。
3.6?混凝土養(yǎng)護(hù)是避免發(fā)生裂縫的重要措施。面板的養(yǎng)護(hù)包括保溫、保濕兩項(xiàng)內(nèi)容。一般采用草袋保溫,噴水保溫,并要求連續(xù)養(yǎng)護(hù)。面板混凝土宜在低溫季節(jié)澆筑,混凝土入倉溫度應(yīng)加以控制,并加強(qiáng)混凝土面板表面和保溫養(yǎng)護(hù),直到儲水為止,或至少90d。
4. 混凝土砌塊護(hù)坡施工技術(shù)
混凝土砌塊護(hù)坡的相關(guān)特點(diǎn):
4.1?砌塊護(hù)坡能夠改善護(hù)坡整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,一般砌塊護(hù)坡分為散體和整體護(hù)坡,也就是拋石、干拋石和現(xiàn)澆筑混凝土三種,散體混凝土砌塊相鄰切塊之間由于鋪設(shè)方式屬于散開模式,在應(yīng)對洪水沖擊時(shí)不能很好地預(yù)防洪水。但是對于混凝土砌塊護(hù)坡是以人工預(yù)制混凝土砌塊作為護(hù)面層單元的一種鋪砌式斜坡保護(hù)結(jié)構(gòu),雖然一定程度上也是采用散體護(hù)坡的鋪設(shè)方式,但是由于相鄰的砌塊之間能夠通過相互的作用力,從而保障抵御波浪和水流的沖刷,有效地提高了護(hù)坡整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
4.2?護(hù)坡材料具有一定的柔性以及參透性能夠在洪水波荷載作用下產(chǎn)生較為小的機(jī)理損傷。對于一般的拋石散體模式護(hù)坡屬于完全參透性的護(hù)坡工藝,在面對水流等作用的過程中會造成一定程度上的砌塊脫落。但是混凝土砌塊護(hù)坡屬于半滲透性的砌塊護(hù)坡工藝,介于拋石砌塊護(hù)坡和現(xiàn)澆筑混凝土砌塊之間,平面尺寸較小,厚度不高,能夠有效地降低波生浮力的影響,保障整體護(hù)坡性能的提升。
4.3?對于混凝土砌塊施工技術(shù)而言,一般對于環(huán)境的要求不是特別的嚴(yán)格,砌塊形狀規(guī)則、尺寸統(tǒng)一,在施工人員進(jìn)行混凝土砌塊施工中施工效率高,同時(shí)對于工程質(zhì)量監(jiān)督審查中也能易于控制。護(hù)坡施工各方面的簡易化模式,將會為整體工程帶來一定程度的優(yōu)異性,保障施工的高質(zhì)量和快速運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.4?混凝土砌塊護(hù)坡不同于拋石護(hù)坡,在選用塊型和鋪設(shè)砌塊的方式以及顏色變化中能夠根據(jù)工程設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行相應(yīng)的改良,從而達(dá)到整體美觀的效果。這樣就能保障水利工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,又能為護(hù)坡工程建設(shè)提供一個(gè)外在美觀欣賞工程。
4.5?環(huán)保一直是所有工程建設(shè)的一個(gè)關(guān)鍵問題,傳統(tǒng)的砌塊護(hù)坡技術(shù)一般利用天然石灰進(jìn)行砌塊的施工鋪設(shè),這樣不僅造成一定程度上的能源浪費(fèi),同時(shí)也會帶來環(huán)境的污染。對于混凝土砌塊護(hù)坡工藝在生產(chǎn)砌塊過程中可以通過應(yīng)用粉煤灰、鋼渣、礦渣等工業(yè)廢料,這樣不僅解決了工業(yè)廢料處理問題,同時(shí)降低了砌塊生產(chǎn)過程中環(huán)境的污染問題,從而實(shí)現(xiàn)雙贏的局面。
4.6?高質(zhì)量的砌塊才能夠應(yīng)對長期水面波浪以及水面侵蝕的問題,目前我國混凝土砌塊生產(chǎn)中能夠通過利用先進(jìn)的砌塊成型設(shè)備制作護(hù)坡用混凝土砌塊,一般生產(chǎn)出來的砌塊質(zhì)量高、產(chǎn)量同時(shí)也較為穩(wěn)定。這樣對于整體工程項(xiàng)目的運(yùn)轉(zhuǎn)也能起到一定的推動(dòng)作用。
5. 兩種護(hù)坡技術(shù)的比較
在我國,砌石護(hù)坡和現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡是最常見的兩種護(hù)坡形式。砌石護(hù)坡具有抗磨損性能強(qiáng)、便于施工、修復(fù)、加固等優(yōu)點(diǎn),在石料資源充足地區(qū)運(yùn)用較為普遍,不足之處在于工程質(zhì)量不易控制,整體性差,在實(shí)際使用過程中由于砌石塊體小、砂漿砌筑不飽滿等因素,砌石護(hù)坡被掏空破壞現(xiàn)象很普遍?,F(xiàn)澆混凝土護(hù)坡整體性好,抗風(fēng)浪能力強(qiáng),在相同波要素條件下,所需護(hù)砌厚度小,可節(jié)省原材料,較為經(jīng)濟(jì),其不足之處一是難以適應(yīng)地基變形,特別是新建堤防,一旦出現(xiàn)塌陷,很難修復(fù);二是從環(huán)保和生態(tài)角度看,整體現(xiàn)澆的混凝土護(hù)坡不利于水生生物的棲息生存,與目前提倡的生態(tài)河道相勃,同時(shí)施工時(shí)對下游河道水質(zhì)污染嚴(yán)重?;炷疗鰤K護(hù)坡應(yīng)用于水利工程中具有以下技術(shù)特點(diǎn):
傳統(tǒng)的水利工程護(hù)坡材料一定程度上存在著不足,不能充分地保障洪水抵御的效果,在長時(shí)間的波浪沖擊以及水面侵蝕的作用下,將會造成堤壩整體穩(wěn)定性的下降,從而在應(yīng)對洪水時(shí)引發(fā)不必要的危害。通過采用混凝土砌塊護(hù)坡技術(shù)有效地保障護(hù)坡整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,降低危險(xiǎn)問題的出現(xiàn)。
6. 結(jié)語
現(xiàn)在,我國的水利工程有很多,對于護(hù)坡的工程量很大,為了更好地對水利工程的堤壩進(jìn)行護(hù)坡,我們對混凝土施工技術(shù)進(jìn)行分析,對于現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了研究,這樣可以提高護(hù)坡的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]?宋艷芬,孫智一 水利工程施工中施工用水量的控制 [J]《水利科技與經(jīng)濟(jì)》 -2010年7期.
[2]?季海濤 淺談水利工程中現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡板工藝的應(yīng)用 [J]《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2012年16期.
[3]?孫偉,崔升,張紅燕 陡山水庫灌區(qū)東干渠現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡施工技術(shù)要點(diǎn) [J]《山東水利》 -2008年10期.
[4]?陸玉石,胡春莉,葛宜虎 水庫加固工程中現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡施工質(zhì)量的控制 [J]《江蘇水利》 -2010年9期.