关于堤防护坡斜坡面现浇混凝土质量控制的探讨

2021-05-31 07:58陈正波
湖南水利水电 2021年2期
关键词:护坡堤防坡面

陈正波

(沅江市共华镇农业综合服务中心,湖南 益阳413100)

洞庭湖区历年来深受洪水困扰,各种水患灾害频发,各级政府每年都把防汛抗灾列为当年工作中的重中之重,同时,也耗费了巨大的人力与物力。水患灾害一经发生,所造成的损失不可估量;比如,1996年洞庭湖洪水泛滥,造成某市共双茶垸17万人口无家可归,灾后重建,多年后才恢复元气;1998年洞庭湖特大洪灾中,高洪水位持续了80多天,共双茶垸全垸人员耗费了巨大的人力与财力,才保住了垸内人民群众生命财产的安全。

洞庭湖区高洪水位频发,持续时间长,险情频发,为了提高湖区堤防抗击洪水的能力,减轻防汛抗灾的压力,从2010年开始,国家投入了大量的资金,对洞庭湖区的蓄洪垸堤防工程进行全面的加固处理;其中,在对堤防迎水面的加固处理措施中,就采用了现浇混凝土护坡的处理措施。

1 堤防迎水面的施工情况

堤防迎水面混凝土护坡,外坡比一般为1∶2~1∶3,斜坡面现浇混凝土护坡通常采用C20现浇混凝土。施工工序通常按照清理坡面杂物及坡面整理—→坡面碾压—→坡脚基槽(阻滑坎基槽)开挖—→脚槽(阻滑坎)混凝土浇筑—→砂石垫层铺设—→混凝土板捣制—→养护的施工工序来进行。

2 堤防迎水面现浇混凝土质量不达标的主要原因

在现场施工的过程中,如果项目现场技术管理人员不引起高度重视,斜坡面混凝土强度就很难达到设计的要求值。比如,在某垸围堤加固工程2010年度实施项目第A标工程的施工中,施工完成后的混凝土强度经第三方检测,未达到设计值C20,但达到了C15的强度,通过原设计单位及专家论证,最后按照C15混凝土护坡进行完工验收。竣工结算按照C15混凝土折算进行结算,折算后混凝土结算单价减少了17.8元/m3。那一年度同时进行施工的几个标段,由于混凝土强度未到达C15强度,对不达标的部分只能拆除并重新浇筑。由此造成的损失与影响可见一斑。主要原因是现场技术管理人员未引起重视,按通常普通的混凝土施工老方法进行技术交底所致,施工现场质量管理不到位,同时,现场技术人员的技术水平以及对施工现场情况变化的应对处置也有一定的影响。

目前,斜面混凝土施工,模板一般采用钢制滑模。但是,对于中小型项目尤其是湖区小型堤防工程,其断面混凝土量小,需要频繁移动滑模基座,但土质堤基又不便于滑模基座安装,因此,滑模在中小型堤防中不便于施工;同时,由于现场施工人员大部分为临聘的农民工,技术和经验严重不足;因此,就需要现场项目技术人员采取适用的施工管理措施,合理安排施工,从而保证施工的效果与质量。

3 堤防迎水面现浇混凝土质量控制的相关对策

同样是斜面混凝土护坡,笔者在洞庭湖区某垸蓄洪工程安全建设一期工程2014年实施项目施工第N标段中,由于吸取了某垸围堤加固工程2010年度实施项目第A标的经验与教训,改变了施工方法,对现场施工人员加强技术交底,加强现场控制管理,在最后检测中,混凝土强度全部到达C20设计值,个别达到C25。

本标段护坡堤脚采取0.6 m×0.9 m基座,基座以上2 m范围设置排水格栅,在坡面设置W型排水砂沟,砂沟宽0.3 m,厚0.2 m,全坡面铺设0.12 m厚的砂石垫层,坡面进行16 cm厚C20现浇混凝土硬护坡。在进行砂石垫层施工以前,先对大堤护坡坡面清基,对原有杂草进行清除,将原坡面整平、压实。混凝土板采用C20刚性混凝土,分块尺寸为3 m×2 m(长×高),分块间采用中压闭孔泡沫板填缝,坡顶设置0.5 m×0.2 m的混凝土封顶。

施工前,项目部组织技术人员开会分析并研究具体的施工方案,把混凝土强度列为重点控制对象,充分听取各方的意见与建议,确定施工方案,并以此方案指导施工。

3.1 施工准备

做好料场、拌合场等各施工场地的设置,以及施工电力、道路、机械类设备等方面的准备,并对实验、施工所需的各类工具、机械等进行检测、运作[1]。在邻近施工的中间段,设置好小型拌合站,以对混凝土进行拌制,同时,在拌合站的两侧设置与拌合站配套的水泥库、骨料仓等。对骨料而言,应用装载机朝拌合站配料机进行喂料,并应用电子秤进行计量。参照面板混凝土浇筑总量、施工总工期,测算出日平均浇筑长度、浇筑强度,科学合理地选取制作滑模套数,配置好拌和机、混凝土运输车的总数。拌和机对混凝土进行拌制,每罐拌和时间都要超出4 min。对于混凝土运输而言,需要配置1.5 t载重翻斗车,其可转弯回头,更为灵活且便捷,还能够与溜槽间彼此配合,卸料快。在对滑模混凝土进行浇筑前,还需要对堤防边坡进行人工修整,达到设计尺寸后才能够对堤防边坡面板进行滑模架设。

3.2 原材料控制

首先,对原材料进行严格控制,砂、卵石、水泥,经现场随机取样合格后,才允许进入施工现场使用;对每一批次的原材料进行严格抽样检测,实行采购人负责制,谁采购谁负责。

3.3 模板控制

以前通常采用的木模板,是为了方便拆模与转运,现统一改为采用不锈钢模板,在进行模板安装时,外侧采用80 cm长的钢钎固定,每隔30 cm一根,插入土中,为了方便振动梁通过,钢钎头需要与模板顶部平齐或是低于模板顶部1 cm左右;模板内侧,为了不影响混凝土浇筑[2],模板需要嵌入砂石垫层的底部,利用砂石垫层和混凝土自身的压力,必要时,可以每隔1 m打1根小钢钎,以保证模板不内倾,从而保证混凝土的外观尺寸。

3.4 施工准备

在实验室给出混凝土配合比的基础上,根据料场材料的含水率情况,调整好施工配合比,进行现场分组浇筑实验,确定采取的施工方案。确定搅拌站位置,为了减少混凝土的运输时间,搅拌站需要设置在施工堤段的中心位置。

3.5 混凝土制作控制

按照实验室提供的混凝土配合比进行各种材料量的控制,由于现场不便于设立大型的搅拌站,所以,需要根据计算出的日需混凝土量,采用2台350自落式搅拌机集中搅拌,车运送至施工现场,为了保证混凝土在待浇现场的顺利入仓,现场塌落度控制为55~70 mm[3]。制作过程中,施工技术人员必须在现场对每盘混凝土严格控制到位。

3.6 混凝土入仓控制

为了保证不扰动破坏已经铺好的砂石垫层,采用溜槽入仓,溜槽宽度为50 cm,上部为了方便混凝土进入,设计为喇叭口形状,溜槽坡度根据现场实际来确定,坡度不宜太缓,太缓会造成混凝土堆积于溜槽内,滑不出溜槽;也不宜太陡,太陡则会造成混凝土快速滑落到底部,对入仓之后的整平增加工作量;为了保证混凝土顺利从溜槽进入待浇仓面,两侧进行人工辅助。在混凝土入仓之后,人工整平。

3.7 混凝土浇筑控制

混凝土入仓整平后,为了防止混凝土在振捣时向下滑动堆积,需要改变通常使用的平板振捣器,采用振动头为75 mm的振动棒平行于堤轴线方向平拖振捣,在振动棒振捣完成后,应用现场制作的振动梁通过人工从下向上拖动进行混凝土表面的平整收光[4]。个别位置人工用铁板抹平。

3.8 混凝土试块

每个单元每天安排专人做好混凝土试块留置工作,把制作好的试块集中存放于预先做好的水槽中,做好记录,同条件养护28天,按时送到试验室检测,及时掌握质量数据,对工程质量了然于胸。

3.9 伸缩缝及排水管安装控制

本项目的伸缩缝分块之间采用中压闭孔泡沫板填缝。由于泡沫板不具备模板强度,因此,在分缝处采用2.5 cm厚的模板进行分割,在进行振动梁振捣之前,取出木板,沿着木板缝嵌入泡沫板,然后,进行振动梁振捣,这样既能够保证伸缩缝的嵌入深度,又能够保证在完工之后泡沫板的平整度;排水管按照设计图纸的要求,在混凝土入仓以前安装好,外露面比已完成的混凝土面超出5 cm左右,外口应用柔软物质塞满塞紧,防止混凝土流入,待混凝土养护完成后,将外露面割去。

3.10 混凝土养护控制

混凝土浇筑完成并达到初凝后,覆盖草帘,专人浇水养护28天,浇水次数视气温而确定,一般每天浇水不少于2次,以保证揭开草帘后混凝土表面湿润为准,如果出现高温干燥天气,则需要增加浇水次数。

3.11 混凝土质量检测

本项目自检混凝土试块留置148组,28天抗压强度检测值在20.2~25.3 MPa的范围之间,均满足设计要求[5]。之后,经业主委托的平行检测部门现场按照500 m随机钻芯取样检测10组,检测值在20.1~24.8 MPa的范围之间,符合设计要求,且两方检测的数据基本上能够吻合。见图1。

图1 混凝土施工结构设计图

3.12 其他细节控制

1)在进行混凝土施工以前,需要调整好混凝土的施工配合比,按照施工现场极有可能出现的情况,进行现场分组浇筑实验,尤其是在混凝土中添加外加剂时,此工序必须进行。根据试验值,采用最不利组合下的方案,进行现场施工控制[6]。这样,在出现最不利情况时不至于束手无策且能保证施工效果与质量。

2)做好技术交底,把施工技术要求落实到现场参与施工的每一个人,绝不能敷衍了事。利用雨天或是下班收工后,及时进行总结,查找不足和以后现场施工应注意的地方。

3)现浇混凝土护坡分缝分块,平行于堤轴线方向的长度以不大于3 m为宜,太宽,两侧通过人工存在搭接不到的位置,在对护坡面进行人工找平时,势必对已经振捣好的混凝土面造成破坏;现浇混凝土浇筑,宜采用跳仓浇筑法浇筑,即每浇筑完一个分块就跳开一个分块进行施工,待混凝土强度超过80%后,再返回浇筑跳开的工作面,这样既有利于质量控制,又有利于现场施工。

3.13 经验

1)工程施工,项目技术人员的水平,决定了施工项目的质量水平。因此,在工程项目的施工过程中,现场施工技术管理人员需要加强学习各种新的施工工艺和施工经验,不断提高自身的技能、水平,适应于时代的发展。

2)项目技术人员必须充分熟悉设计图纸,领会设计意图。

3)不同的施工现场,需要确定合理的施工方案,选定各种适合于现场施工的机械设备及材料。

4)现场施工时,技术人员必须跟班,及时解决施工中出现的各类突发情况。

5)混凝土养护。混凝土养护视工程情况,建议采用覆盖浇水养护,但是,不建议采用薄膜覆盖,尤其是堤防工程,其线长、面广,养护覆盖物不建议采用薄膜,避免发生塑料污染。

6)在施工完成之后,需要对施工现场的各种废弃物进行清理与转运,对于被破坏的原地貌,需要及时恢复或是种草,避免因为工程实施造成新的生态破坏。

4 结语

近几年,洞庭湖区有许多堤防加固工程均应用到了堤防护坡斜坡面技术,获得了十分良好的效果。因为其施工工艺相对来说更为简单,且施工也更为迅速,造价更低,在坡面成型后,其平整度更好,在各类堤防工程的建设中具有十分理想的应用效果与价值。

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