徐朝龍
(安徽省水利水電勘測設(shè)計研究總院有限公司,安徽 合肥 230088)
沙澧連通工程位于漯河市西郊,包括新河道工程、丹江路新澧河橋、新澧河節(jié)制閘三部分。其中新河道工程長1 600 m,設(shè)計流量1 900 m3/s,河道上口堤中心距220 m,河底寬為60 m,河槽邊坡為1∶3,設(shè)計河底比降為1/5 000;河道岸坡經(jīng)多方案論證比選,采用混凝土柵欄連鎖塊防護,防護面積約11.80萬m2,連鎖塊約59萬塊。
柵欄連鎖預(yù)制塊平面尺寸為0.40 m×0.50 m,厚度為0.20 m,混凝土標(biāo)號為C25,抗凍標(biāo)號為F150,在預(yù)制塊中部開兩道孔,長0.34 m,寬0.02 m,形成柵欄板;護坡底部采用C20混凝土重力基礎(chǔ)(基墩),高2 m,頂寬1 m,底寬1.60 m;連鎖塊下鋪設(shè)碎石墊層兩層,自下而上依次為5~20 mm 碎石厚0.05 m,20~40 mm 碎石厚0.10 m;坡面縱向每隔40 m 設(shè)C20 混凝土縱肋一道,尺寸為0.50 m×0.60 m,護坡壓頂為C20 混凝土,尺寸為0.50 m×0.60 m,每隔20 m 設(shè)伸縮縫一道,縫寬0.02 m,采用聚乙烯閉孔泡沫板填充。柵欄連鎖預(yù)制塊結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1 柵欄連鎖預(yù)制塊結(jié)構(gòu)圖(單位mm)
此工程施工工藝流程見圖2。
圖2 施工工藝流程圖
由于柵欄預(yù)制塊設(shè)計結(jié)構(gòu)的特殊性,預(yù)制采用干硬性特種混凝土,加工的機械設(shè)備(磚機)需在設(shè)備廠家定制,經(jīng)周邊市場調(diào)研,綜合質(zhì)量控制、經(jīng)濟效益比選,采用在施工現(xiàn)場預(yù)制的方案,為確保預(yù)制進度滿足護坡砌筑進度,采用兩臺套設(shè)備加工預(yù)制,一個預(yù)制塊堆場。
3.1.1 預(yù)制場地
為便于運輸,縮短運距,合理布局,預(yù)制場地布置在新河道左岸堤防后側(cè),面積約5 000 m2,其中堆場約4 000 m2;混凝土拌和、預(yù)制塊加工區(qū)采用0.20 m 厚混凝土硬化,堆場區(qū)采用0.20 m厚水泥土硬化,再鋪設(shè)0.05 m厚碎石墊層;場區(qū)供水采用地下水,用于混凝土拌和與養(yǎng)護,配備無塔供水設(shè)備和管網(wǎng)。
3.1.2 混凝土配合比試驗
此預(yù)制塊采用干硬性混凝土壓制成型,原材料選用及質(zhì)量至關(guān)重要,經(jīng)多次試驗綜合比選,水泥采用散裝P·O42.5 級普通硅酸鹽水泥,砂子采用中粗砂,石子采用5~10 mm 米石,粉煤灰采用Ⅱ級,施工配合比為:水泥:粉煤灰:砂:石子:水=0.80∶0.20∶1.92∶2.08∶0.35。
3.1.3 預(yù)制塊制作
所有原材料進場經(jīng)復(fù)試合格后,方可使用,施工過程中并按檢測試驗規(guī)程取樣送檢,散裝水泥500 t一批次,粉煤灰200 t一批次,砂子、石子為600 t一批次。混凝土拌合系統(tǒng)采用JS500強制拌和機,皮帶輸送至磚機儲料斗,預(yù)制塊底模(底托)采用竹膠合板。定性模具兩次振動壓制成型,第一次為初步壓制成型,第二次采用干硬性砂漿面料(混凝土配比中去除石子及相應(yīng)水量)添加在初步成型的預(yù)制塊表面再次壓制,確保預(yù)制塊表面光潔平整,保證成型外觀質(zhì)量;專用運輸車運至堆場存放。
3.1.4 預(yù)制塊養(yǎng)護
預(yù)制塊在堆場平鋪養(yǎng)護,正溫狀態(tài)下,在混凝土初凝后,覆蓋一層無紡布,灑水養(yǎng)護使其保持濕潤狀態(tài),負(fù)溫狀態(tài)下,需立即覆蓋一層塑料薄膜外加一層無紡布,保溫保濕,養(yǎng)護時間不小于14 d。養(yǎng)護期后采用專用工具碼放堆存,每垛堆放層高不超過10塊。
基墩為埋置式基礎(chǔ),坑槽采用小型機械配合人工開挖,為保證基墩外露面線條順直,有利于碎石墊層鋪筑及連鎖塊砌筑,基墩上口0.35 m高采用木模,以下部分直接采用土模,模板的強度、剛度、穩(wěn)定性需滿足規(guī)范要求,混凝土澆筑過程中確保不變形、不位移,確?;毡砻婀鉂?、線條順直。
河道開挖時預(yù)留0.20 m厚左右保護層,待坡面精修時一并開挖,施工前按照設(shè)計圖紙測設(shè)坡頂線,每隔10 m打設(shè)一根定位樁,并在樁上標(biāo)識坡頂高程線,坡底高程以基墩頂面為標(biāo)高。在樁高程線與基墩內(nèi)邊線之間拉線,以控制開挖的標(biāo)高,以20 m長坡面為一修坡作業(yè)面,每作業(yè)面配備兩臺挖掘機,其中一臺為精修坡挖掘機,斗齒更換為鋼刮板,開挖保護層挖掘機在前,精修坡挖掘機在后,配合人工精修整平,平行流水作業(yè)。
碎石墊層設(shè)置兩層,自下而上依次為5~20 mm 碎石厚0.05 m,20~40 mm 碎石厚0.10 m,為避免上下層混雜,首先鋪筑下層5~20 mm 碎石,再鋪設(shè)20~40 mm 碎石,采用與修坡控制高程的方法一樣,拉線控制每層填筑的厚度滿足設(shè)計要求;石子采用機械運輸至坡頂,人工鋪設(shè)整平,平板振動器壓實。
4.4.1 定位放樣利用碎石墊層鋪筑的控制樁,復(fù)核其位置和高程的準(zhǔn)確性,并測設(shè)縱肋位置,砌筑時預(yù)留縱肋位置。
4.4.2 預(yù)制塊運輸砌筑
預(yù)制塊采用可自裝自卸專用汽車,運輸至作業(yè)面卸至坡頂,輕拿輕放,以免碰傷棱角,采用鋼管滑道運至砌筑作業(yè)面,避免擾動已鋪筑成型的碎石墊層,墊層若有局部擾動,砌筑前應(yīng)及時恢復(fù),確保預(yù)制塊底部平整密實;砌筑時采用自下而上,水平分層砌筑,設(shè)置縱橫四道拉線控制坡面平整度,確保橫線與基墩內(nèi)邊線平行,縱線與橫線絕對垂直,做到表面平整、縫線規(guī)則。
預(yù)制塊砌筑完成后及時施工縱肋、壓頂,以免雨水沖刷,造成坡面損壞;縱肋、壓頂基槽因斷面較小,均采用人工開挖,縱肋直接采用土模澆筑混凝土,澆筑時對臨近已砌筑坡面采取防護措施,以免污染預(yù)制塊表面;壓頂外露部分立模澆筑,地下部分采用土模,確保壓頂表面光潔、線條順直。
預(yù)制塊制作安裝質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 預(yù)制塊制作安裝質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)表
柵欄連鎖預(yù)制塊在沙澧連通工程中得到了成功應(yīng)用,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。柵欄連鎖預(yù)制塊通過增糙消浪、柵欄板消浪、砌塊空間連鎖三個方面有機結(jié)合,以提高護坡穩(wěn)定性、耐久性;傳統(tǒng)的砌石護坡,需大量開采石料,砌筑耗費大量人工,施工質(zhì)量難以保證,且受環(huán)保因素影響,石料供應(yīng)不能得到保障;相比其他護坡方案,柵欄連鎖預(yù)制塊護坡,砌塊形狀規(guī)則、數(shù)量大,適合工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),具有施工方法簡單、效率高、外觀質(zhì)量好、節(jié)約成本、環(huán)保等優(yōu)點,廣泛適用于河道、水庫、水閘、泵站等護岸工程防護。