李高文 陳 猛
(湖南省水利水電施工管理局 長沙市 410007)
渠道有?;炷翢o縫跳倉法施工技術(shù)在灌區(qū)改造中的應(yīng)用
李高文陳猛
(湖南省水利水電施工管理局長沙市410007)
文章簡述了有模無縫跳倉法施工技術(shù)原理、適用范圍、實(shí)施步驟與要點(diǎn)以及對材料、機(jī)械、人工的要求,該技術(shù)在湖南省大型灌區(qū)已經(jīng)逐步推廣,從實(shí)施的效果來看,渠道混凝土的防滲效果很好,實(shí)際施工中,方法簡單可行,容易掌握操作,技術(shù)日臻成熟,具備在灌區(qū)施工中全面推廣的條件。
灌區(qū)渠道有?;炷翢o縫跳倉法應(yīng)用
在湖南省乃至全國的灌區(qū)渠道混凝土防滲襯砌工程施工過程中,普遍采用的是澆筑混凝土底層加砂漿抹面層,同時(shí)設(shè)置瀝青杉板伸縮縫的方法施工。采用底層加面層的方法是為了克服渠道斜面無法立模,同時(shí)又能保證混凝土表面光滑。設(shè)置伸縮縫是為了防止由于混凝土不均勻沉降或溫度變化而導(dǎo)致混凝土破壞。但從湖南省灌區(qū)歷年采用該種方法澆筑的混凝土效果來看,在運(yùn)行一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)混凝土表面龜裂現(xiàn)象明顯,伸縮縫處容易破損,伸縮縫填充材料一旦老化,容易生長雜草、灌木,雜草、灌木根系對混凝土形成破壞,從而在伸縮縫處形成新的滲漏通道,有的甚至日積月累導(dǎo)致渠道外坡滲透破壞,渠堤垮塌,達(dá)不到防滲襯砌改造效果。同時(shí)設(shè)置伸縮縫施工工藝較復(fù)雜,造價(jià)較高,難以保證施工質(zhì)量,伸縮縫往往成為渠道混凝土施工質(zhì)量的瓶頸。
有模無縫跳倉法施工技術(shù)包括三個(gè)方面:有模、無縫、跳倉。有模指在混凝土澆筑施工中,混凝土板塊邊界不再設(shè)置伸縮縫板,而是按設(shè)計(jì)厚度、長度制作相應(yīng)高度和長度的鋼制邊模,設(shè)置鋼模既是為了保證形成規(guī)格的混凝土澆筑倉面,同時(shí)也是在混凝土振搗過程中作為振搗梁的支撐;無縫就是在混凝土板塊之間不再設(shè)置伸縮縫,設(shè)置伸縮縫的目的是為了防止混凝土板塊因?yàn)闇囟冗^高膨脹擠壓而脹裂。但從工程實(shí)際實(shí)施情況來看,渠道混凝土面板所產(chǎn)生的裂縫主要是由于變形(溫度、收縮、不均勻沉降)引起的,這種裂縫起因是結(jié)構(gòu)首先要求變形,當(dāng)變形得不到滿足時(shí)才引起應(yīng)力,而且應(yīng)力與結(jié)構(gòu)的剛度大小有關(guān)。只有當(dāng)應(yīng)力超過一定數(shù)值時(shí)才產(chǎn)生裂縫,之后變形得到滿足或部分滿足,同時(shí)剛度下降,應(yīng)力就會(huì)發(fā)生松弛。調(diào)查結(jié)果顯示,南方地區(qū)屬于變形原因引起的裂縫占90%以上,其中又以收縮裂縫占主要部分。這是因?yàn)榍烂姘寤炷帘砻娣e尺寸相對較大,散熱很快,并且南方地區(qū)相對于北方地區(qū)的溫差小得多,所以受溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫的影響相對較小,溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫主要發(fā)生在沿渠道邊線的弧頂部位,因此不設(shè)置伸縮縫,采取減少混凝土板塊面積完全能夠避免溫度裂縫的發(fā)生;跳倉,是充分利用混凝土凝固時(shí)間這個(gè)周期,確保施工不間斷進(jìn)行。同時(shí)也是在已澆筑混凝土散熱充分、達(dá)到一定強(qiáng)度,混凝土性能較穩(wěn)定時(shí)再澆筑中間板塊,有利于減少有害裂縫的發(fā)生。
該施工技術(shù)主要適用于灌區(qū)渠道梯形斷面的混凝土防滲襯砌,渠道邊坡坡比一般不陡于1∶1,最陡不能超過1∶0.8,坡比太陡,混凝土在澆筑過程中不能保持穩(wěn)定。渠道坡面長度不受限制,但也不能太長,一般最長控制在12 m之內(nèi)。每個(gè)混凝土板塊的間距一般控制在(2~2.5)m之間。
有模無縫跳倉法施工技術(shù)實(shí)施步驟為:測量放線—→渠道整形—→裝模—→混凝土入倉—→平整振搗—→抹光—→拆?!B(yǎng)護(hù)。
每個(gè)步驟都有其施工要點(diǎn),測量放線主要是根椐設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)控制縱向坡比和橫斷面的坡面整形,重點(diǎn)是控制兩側(cè)坡頂和坡腳四條輪廓線,做到直成線,彎成弧,線條平滑順暢,不出現(xiàn)大的突變。測量數(shù)據(jù)宜較密分布,一般保證(15~20)m有測量點(diǎn)位,要求點(diǎn)位設(shè)置在不易破壞或移動(dòng)的位置,以便作業(yè)班組掛線施工。
渠道整形要求按設(shè)計(jì)坡比進(jìn)行,有老混凝土的必須先拆除老混凝土,設(shè)計(jì)有壓頂混凝土平臺(tái)則要求壓頂平臺(tái)一次性開挖成形,整形后的坡面要求平整、密實(shí),無松散雜土和雜物。
裝模要求按設(shè)計(jì)間距進(jìn)行,鋼模應(yīng)緊扣在坡面上,對影響鋼模平整的土塊進(jìn)行及時(shí)清除,鋼模兩邊支撐應(yīng)保證牢固,避免在振搗過程中出現(xiàn)跑?,F(xiàn)象。同一橫斷面在裝模時(shí)應(yīng)盡量保證工作縫設(shè)置在一條線上,在渠道轉(zhuǎn)彎處裝模時(shí),內(nèi)弧模應(yīng)上口寬于間距,下口窄于間距;外弧模應(yīng)上口窄于間距,下口寬于間距。裝模前一般在工作縫處鋪設(shè)土工膜防滲,兩側(cè)坡面與底板的土工膜在鋪設(shè)時(shí)要有(10~15)cm的搭接,以確保工作縫止水。
混凝土入倉要求盡量直接入倉,鋼模兩側(cè)應(yīng)人工反鏟鋪筑,土工膜應(yīng)確保鋪在混凝土下部。
平整振搗混凝土應(yīng)保證坡面上半部混凝土略高于鋼模(1~1.5)cm,下半部略低于鋼模(1~1.5)cm。振搗梁從上往下振搗,振搗梁行進(jìn)速度控制在2 m/min以內(nèi),在振搗過程中,遇到混凝土過低或粗骨料較集中的倉面,應(yīng)人工及時(shí)加鏟混凝土漿鋪填,振搗應(yīng)達(dá)到混凝土表面冒出細(xì)漿為宜。
抹光應(yīng)分兩次進(jìn)行:第一次為初抹,在振搗后即可進(jìn)行抹面,用木泥抹配合鋼泥抹進(jìn)行,有模無縫跳倉法施工技術(shù)原則為原漿抹面,即利用振搗后的混凝土原漿進(jìn)行抹面,如遇到粗骨料較多又確無法壓服時(shí),可極少量地用砂漿進(jìn)行覆蓋抹光。在第一次抹面后(30~40)min左右,混凝土還沒有初凝前進(jìn)行第二次抹光,用鋼泥抹抹光,此次抹面應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行,做到平整光滑,因?yàn)槟婧蠡炷帘砻嬉殉尚汀?/p>
拆模要求在混凝土終凝后24 h進(jìn)行,如氣溫較高,混凝土強(qiáng)度增長較快,一般在半天后即可拆模,拆模不能破壞混凝土棱角,如強(qiáng)度不夠則暫時(shí)不能拆模。
養(yǎng)護(hù)要求在混凝土終凝后進(jìn)行,氣溫低時(shí)1天養(yǎng)護(hù)兩次為宜,氣溫在30°以上則要求(2~3)h養(yǎng)護(hù)一次為宜。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般在7天以上。
混凝土材料包括水泥、砂、碎(卵)石、水等,水泥一般為普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級為32.5級;砂一般選質(zhì)地堅(jiān)硬、級配良好的中砂,含泥量不大于3%;碎石一般選自然連續(xù)級配的機(jī)制碎石,含泥量不大于1%,針片狀顆粒含量不大于15%,如項(xiàng)目所在地碎石購買比較困難,也可選取天然的河卵石作為粗骨料,同樣含泥量不大于1%,針片狀顆粒含量不大于15%,碎石和卵石的最大粒徑一般不能超過40 mm,粗骨料粒徑過大增加施工難度,影響混凝土的外觀質(zhì)量;水要求干凈、清潔,不含雜物?;炷僚浜媳雀гO(shè)計(jì)強(qiáng)度等級選取,但按定額選取的理論配合比需在工地進(jìn)行試拌,一般來說,理論配合比中,砂的用量偏少,碎(卵)石的用量偏大,在實(shí)際施工過程中,為確保在振搗時(shí)混凝土表面冒漿充分,配合比中砂的含量需適當(dāng)增大,碎(卵)石的含量適當(dāng)減少。
施工機(jī)械一般包括混凝土拌和、運(yùn)輸、振搗等機(jī)具,根椐以往的施工經(jīng)驗(yàn),結(jié)合灌區(qū)渠道線長的特點(diǎn),大規(guī)模的機(jī)械化操作不適用于灌區(qū)施工,一般采用分段施工的方法,(500~800)m渠段為一個(gè)施工段,拌和機(jī)械選用0.4 m3滾筒式攪拌機(jī),運(yùn)輸機(jī)械一般選用農(nóng)用車或拖拉機(jī)運(yùn)輸,振搗機(jī)械采用振搗桿梁,桿梁的寬度根椐混凝土板的寬度確定,一般在混凝土板的寬度上加20 cm為宜。
人工的要求不是很高,在裝模、抹面的環(huán)節(jié)需要泥工數(shù)量較多,一個(gè)20人的作業(yè)面,需要泥工的數(shù)量應(yīng)在30%以上,這樣才能確保混凝土整體的線型以及混凝土面板的光滑、平整度,其余70%為一般普工即可。
經(jīng)逐步推廣,最先在雙牌灌區(qū)應(yīng)用,近兩年來逐步在歐陽海、酒埠江等大型灌區(qū)推廣應(yīng)用,從實(shí)施的效果來看,取消伸縮縫的設(shè)置,在工作縫下鋪設(shè)土工膜的止水措施,渠道混凝土的防滲效果很好,同時(shí)原漿抹面也控制了混凝土表面凍裂、脫殼的現(xiàn)象出現(xiàn),渠道混凝土沒有出現(xiàn)因溫度變化而引起脹裂的現(xiàn)象,在實(shí)際施工中,方法簡單可行,容易掌握操作,該施工技術(shù)日臻成熟,具備在灌區(qū)施工中全面推廣的條件。
[1]申志高,羅忠保.渠道混凝土防滲無縫施工技術(shù)在雙牌灌區(qū)的應(yīng)用[J].湖南水利水電,2009,(1):17-18.
有模無縫跳倉法施工技術(shù)在湖南省大型灌區(qū)已
李高文(1974-),男,大學(xué)本科,水工建筑工程師,從事工程管理工作;陳猛(1976-),男,大學(xué)本科,工程師,從事工程管理工作。
(2016-02-25)