混凝土衬砌施工方法(共8篇)
施工管理工作报告
XX县XX建筑安装公司
x XX县XX渠节水改造一期工程
施工管理工作报告
一、工程概况
XX县XX渠节水改造一期工程(XX段)位于XX县XX乡境内,本次工程内容主要为:土方、渠道衬砌及建筑物工程,全长10.5KM。本工程分为六个标段。我公司承担XX县XX渠节水改造一期工程(XX段)第三、四标施工任务。
二、施工部署
1、施工组织:
我单位计划安排施工经验丰富的队伍上阵,组建项目部,保证该项目部施工经验丰富、组织严密、人员齐整。
2、技术保证:成立技术质量组,由工程技术负责人分管其日常工作,同时及时制定相应的各种技术管理制度及运行方法。熟悉施工图纸、文件及建设单位、监理单位、上级主管部门对该工程的有关要求及相应文件,熟悉有关的施工规范及质量检验程序、方法和内容。
3、人员、材料、机械保证:根据施工图纸及现场情况,确保人员、材料、机械设备及时到位。计划最高上工人数80人,施工用16T吊车1部,机动翻斗车3部,砼拌合站1套,自动配料设备1套,装载机1部,挖掘机2部,推土机2部,确保工程进度。
三、施工进度
工程建设自xx年xx月xx日正式开工,xx月xx日至xx月xx日完成土方;6月20日至7月20日完成砼齿墙;6月28日至7月31日
完成预制板衬砌;7月10日至7月29日完成封顶板;生产桥及支门和地漏等其他工程及竣工整理8月15日前全部完成。
四、主要施工方法
(一)、土方工程
该工程土方施工时,精心安排作业面,严格按要求放坡,采用多班制作业,充分利用时间和空间,先清理渠道内淤泥,再进行坝体填筑,坝体填筑前先进行坝基清理和取土场清理,根据现场植物根系生长情况,本次清基深度为0.3米,并局部加深处理。坝体填筑施工以机械为主,控制干容重不得小于15.5KN/m,要控制好土料含水量,含水量过小应做洒水处理;含水量过在时,必须进行翻晒。筑坝时要进行分层碾压,每25㎝一层,碾压遍数、含水量要经现场试验确定。为保证衬砌结构座落在干容重达标的回填土上,内坡填筑时,要比设计坝坡水平加肥60㎝,待筑坝、压实后再削坡处理。弃土处理,按照图纸要求基槽开挖完毕或削坡完成后立即会同建设单位(监理公司)、设计单位对基槽及时验收,办好隐蔽验收记录资料,验收合格后,再浇筑混凝土、铺板。开挖出来的土方运至甲方指定地点。
(二)、混凝土工程(1)模板工程
采用组合钢模(木模配合),用钢管扣件整体固定好,模板与混凝土接触面应涂隔离剂,摸板的接头缝,应严密,3不得漏浆。
(2)混凝土工程
本工程基础混凝土及压顶,原材料要求必须符合质量要求,且应在原材料运至现场后,在建设单位(或监理公司)监督下随机抽样送试验室试验并作试配,根据试验室配合比施工,逐车过磅计量,专人记录,搅拌时间不少90秒。
基础施工,振捣密实,连续施工,不留施工缝。混凝土浇筑成型后及时覆盖草帘保水,并适时浇水养护,确保混凝土质量。
如遇特殊情况,须留施工缝。施工缝的位臵,应按施工图纸的要求留设,且确保不致构造上成构成的弱点,施工缝处再次施工校对,必须先将接触面打毛到露出骨料,但不要伤及骨料和接缝的边棱,用清水冲洗干净,铺一层1:2水泥砂浆,厚度为2cm一5cm,在砂浆初凝前浇筑混凝土。
(三)、砌筑工程
1、砌石工程:(1)材料要求: 砌石体的石料材质应坚实新鲜,无风化剥落层或裂纹,石材表面无污逅、水锈等杂质。用于表面的石材应色泽均匀。砂浆和小骨料混凝土采用的砂料,要求粒径为0.15-5毫米,细度模数为2.5-3.0,砌筑毛石砂浆的砂,最大粒径不大于5毫米;砌筑料石砂浆的砂,最大粒径不大于2.5毫米。砌筑工程采用的水泥品种和标
号应符合标准,到货的水泥应按品种、标号、出厂日期分别堆存,受潮湿、结块的水泥,禁止使用。
片石分层砌筑,宜以2~3层砌块组成一工作层,每一工作层的水平缝应大致找平。各工作层竖缝应相互错开,不得贯通。外圈定位行列和转角石,应选择形状较为方正及尺寸较大的片石,并长短相间地与里层砌块咬接。砌缝宽度不应大于40mm。较大的砌块应使用于下层,安砌时应选取形状及尺寸较为合适的砌块,尖锐突出部分应敲除。竖缝较宽时,应在砂浆中塞以小石块,不得在石块下面用高于砂浆砌缝的小石片支垫。
石块平砌,每层石料高度应大致一致。外圈定位行和镶面石块,应丁顺相间或两顺一丁排列,砌缝宽度不大于30mm,上下层竖缝错开距离不小于80mm。砌体里层平缝宽度不应大于30mm,竖缝宽度不应大于40mm。
(2)砌筑要求: 砌石体应采用铺浆法砌筑,砂浆稠度应为30--50mm,当气温变化时,应适当调整。采用浆砌法砌筑的砌石体转角处和交接处应同时砌筑,对不能同时砌筑的面,必须留臵临时间断处,并应砌成斜槎。
(四)、土工膜铺设
建设单位及监理单位验槽及坡合格后,铺好土工膜,土工膜铺设时须人工穿布鞋或赤足施工,铺设应平顺,松紧适度,不得绷
拉过紧,应与土面密贴,不留空隙,发现破损,应立即更换,坡面铺设自下面上先下游后上游进行,土工布之间采用搭接,搭接宽度不小于30㎝,搭接方向是由下游向上游顺序铺设,上游边压下游边;土工膜之间采用搭接焊,搭接宽度15㎝,用专用焊接设备(自动爬平焊接机)进行焊接,搭接宽度内设2道缝,单缝宽10㎜,焊接完毕对缝间闭封部分进行测压,测试压力2Kpa。土工膜铺设完成后,将聚苯乙烯保温板按规定铺设完成。
(五)、混凝土板衬砌工程
(1)主体堤坝土方工程及混凝土镇脚施工完成后,我们即可开始混凝土板的衬砌工程,按照规程,首先铺设好土工膜及聚苯乙烯保温板,然后铺设混凝土预制板、勾缝等工序。砌筑采用M15干硬性水泥砂浆,砌筑时按水平通缝、竖直错缝自下而上进行,板间砌筑缝宽25㎜,严格按照设计要求和施工规范,保证质量。
(2)水泥砂浆原材料必须符合设计要求,水采用自来水,砂不得含有杂物,砂子的含泥量控3%范围内,进场后应防止污染,严禁使用不合格的材料或劣质材料。砂浆配合比必须严格按照试验室发布的配合比通知单进行拌和,并根据施工现场砂子的含水量进行必要的调整。
(3)衬砌前必须先将基层表面的杂物清理干净,同时对每段砌筑用板进行试摆,砌筑时,应按图纸设计施工要求。
(六)、伸缩缝
(1)、齿墙及压顶伸缩缝,每隔9.1米设一道施工缝,宽40㎜,缝内填四油三毡。
(2)、砌板处伸缩缝,间距9.1米,缝宽40㎜,填缝材料为上层沥青砂浆下层PT胶泥,采用热胶泥灌缝法施工,灌缝前须将缝内杂物清除干净,保持界面干燥。
七、施工质量管理
坚持我公司“科学管理,规范操作,诚信服务,争创精品”的质量方针,严格按照ISO9002质量管理模式进行质量管理和控制,确保工程质量总体达到市级优良,分部工程合格率100%,优良率90%,分项工程合格率100%,优良率95%。
项目经理部成立质量管理领导小组,项目经理任领导小组组长,项目副经理任副组长,由质检部门具体执行质量管理领导小组的各项职责,质量管理领导小组定期召开质量分析会议,检查、分析质量保证计划的执行情况,及时发现存在问题,研究改进措施,保证施工过程中的各项质量管理工作落实。
⑴、设立专职质量检查人员,对施工各阶段进行验收制,不经验收不得进行下道工序施工。
⑵、施工现场设专业人员班组,流水施工,不得安排非专业人员从事专业工序。
⑶、建立质量保证体系。
⑷、建立质量奖罚制度:对于严守施工规范施工的人员予以
精神及物质奖励;对于违反操作规程或不按规范施工的人员予以重罚直至停止其作业。
⑸、建立质量一票否决制:现场管理人员都有权监督检查施工生产情况,发现违章作业,追究其施工人员、班组及质量检查员责任。
⑹、对工人经常进行质量意识教育,让其知道“质量就是生命、结构重于一切”,增强安全质量意识。
八、文明施工与安全生产
为加强施工现场管理,促进现场文明施工,搞好施工现场综合考评,提高效率,减少浪费,根据省、市有关规定,结合公司实际情况,特制定本规定,争创安全文明工地。
(一)、贯彻执行“内抓管理,外塑形象”的方针。施工现场进出口,必须用钢管搭设门架,门架上方用镀锌铁皮做横幅,并在横幅上标明工程项目部字样。
(二)、施工现场门内侧一律悬挂工程标志牌及宣传栏。
(三)、学习并贯彻落实执行上级有关文件中关于现场文明施工管理的有关规定。
(四)、施工场地平整,道路坚实,保持雨雪天畅通,排水主干、支沟通顺。
(五)、临舍搭设牢固、排列有序。
(六)、临舍及施工现场悬挂醒目标语,书写内容应符合宣传
企业精神和施工管理的实际需要。
(七)、施工现场的各种安全设备如安全网、安全帽、安全带、配电箱、触电保护器、施工警示牌及输电线路等必须符合建设部《建筑施工安全检查评分标准》的规定。
关键词:衬砌渠道,防渗,基面施工,混凝土
引言
渠道水体渗漏是造成渠道整体功能下降的重要因素, 如果不能够针对这一问题展开有效的解决, 那么不仅影响到渠道的正常输水, 导致大量的水资源流失, 同时也会造成渠道的耐久性下降, 引发一系列问题。衬砌渠道作为当前渠道防渗的重要工艺技术, 目前已经被广泛运用在水利工程中, 本文围绕混凝土衬砌渠道施工展开讨论。
一、混凝土衬砌渠道基面施工方法概述
(一) 基面保护层开挖
基面保护层开挖是混凝土衬砌渠道基面施工的第一道工序。在进行保护层开挖时, 要注重对于渠道进行及时的修整, 以保证渠道整体结构不受破坏。修整的方式多为采用机械设备进行修整, 采用机械设备修整效率高, 但是在修整过程中, 尤其是设备在渠道坡面爬行时要注意对于渠道坡面的保护, 避免机械设备对坡面造成较大的损伤, 同时要为机械设备预留一定的操作空间。同时为了有效增强坡面防护效果, 一般需要施工人员对于坡面进行特殊工艺技术处理, 一般是间隔五米到十米预留出五到十公分的坡面保护层, 通过这样的处理, 就可以有效减少在机械设备开挖时出现超欠挖, 从而有效降低人工爆破的作业量。同时在控制削坡厚度要注意保证渠道坡面的平整度, 一般平整度不超过以5mm/2m 。
(二) 复合土工膜的铺设
在完成基面保护层开挖全部作业工序后, 经过技术人员现场检验合格后就可以安排施工人员进行复合土工膜的铺设作业。一般情况下在进行该项作业之前, 要求现场施工技术人员认真测量复合土工膜的尺寸, 并且严格按照尺寸要求预先铺好, 保证复合土工膜平整, 相互之间不存在褶皱。为了保证施工质量在进行复合土工膜预先铺设时一般要首先确定渠道水流方向, 按照该方向进行铺设作业, 同时为了保证铺设效果以及焊接质量, 要求不同层之间的复合土工膜重叠部分不低于十公分。一般情况下复合土工膜焊接工艺时选用的参数以及要求都是根据实验室实验测得的, 在焊接时候要先将底层的复合土工膜进行焊接缝合, 一般焊接缝合时采用的设备为封口机, 在封口机作业完后再使用热合机进行焊接处理;焊接工艺温度应该控制在300℃-350℃, 并且封口机、热合机焊接行走速度应该控制在0.8-1.0m/min, 这样才能够达到较好的效果。在焊接时要将温度控制在事宜范围内, 既不能够太高, 太高容易将复合土工膜烫坏, 也不能太低, 温度太低不利于复合土工膜的结合。除此之外还要控制焊接速度, 既不能太快也不能太慢。在焊接作业完成后要对于焊接质量进行检验, 一般常用充气法对于焊缝进行检测, 焊缝不漏空气则表明焊接合格, 否则进行返修。焊接完成后, 要求安排相应的管理人员对于已经作业完成的复合土工膜进行专门管理, 这样可以避免复合土工膜的被认为划伤。
二、混凝土衬砌渠道混凝土施工注意事项
(一) 混凝土水泥施工工艺控制
混凝土的成分决定着混凝土的施工质量, 因此对于混凝土的原料质量及原料级配应该按照相关标准, 从而使得混合料能够满足实际施工需要。对于混凝土中的粗集料宜采用破碎砾石、矿渣等原料。对于混凝土中的细集料可采用自然沙砾、人工砂及石块粉末, 这样就可以提高细骨料与粗骨料能够较好地进行匀和, 降低细骨料与粗骨料之间的空隙大小。可以采用矿粉、水泥、石灰粉等粉末状物质作为混凝土混合料的填充料, 不但实现了废物利用, 也提高了混凝土配比质量。
根据混凝土施工工艺要求制定详细的施工技术规定, 就混凝土的材料的选择、浇筑、质量管理给出相应的工艺控制要求, 以实现控制混凝土质量的目的。施工方案中要预留施工缝的位置, 在混凝土基本成型之后清除混凝土表面的水泥浮浆以及松动的碎石, 清理完成之后使用水进行冲洗作业;加强对于混凝土振捣的质量控制, 加强对于振捣作业人员的技术指导, 避免因为振捣方式不达标造成混凝土的质量问题。
(二) 混凝土切缝注意事项
一般进行混凝土切缝时, 为了保证切缝机正常作业, 需要实现铺设专用的切缝机行走轨道。一般切缝机的布置采用阶梯型安放形式, 在切缝时候一般是先进行横线缝隙缝合, 在进行纵向缝隙缝合。对于横线缝隙进行缝合作业时候, 应该先进行通缝的切割, 再切割出半缝, 最后进行缝隙的缝合。对于纵向缝隙缝合是, 一般是先切割坡面下部, 后切割坡面上部纵缝, 以保证缝合质量。当混凝土材料的强度达到设计强度的25% ~ 30% 后在进行切割, 不同温度条件下合适的切割时间, 见表1 渠道混凝土不同温度切缝时间控制表所示。
(三) 采用有效的混凝土养护模式
对于混凝土的养护来说, 可以采取多种有效的解决措施。例如, 可以采用新材料, 一般来说最为常用的新材料就是养护膜。就是通过选用新型可控高分子吸收材料作为覆盖材料, 从而实现对混凝土表面的有效养护。而且这种保护膜所采用的工作原理, 是通过新型有机可控高分子材料自身的水化作用, 在水分较多的时候吸收水分, 在水分较少的时候释放水分, 从而有效维持混凝土表面湿润。除此之外, 还可以采用定期检查的方式, 来对混凝土质量进行检查, 因为再高质量的材料也会受到自然环境的破坏和影响, 只有通过定期检查和维修, 才可以更好地降低问题发生的可能性。最后在整个养护周期内, 采用覆盖专用节水保湿养护膜养护模式仅仅需要浇水一次, 因此可以有效节省洒水所花费的人力、物力。与传统的油布纸、废旧麻袋、草席等养护材料相比, 专用节水保湿养护膜的节水效率超过95%。这样一来, 就可以在最大程度上保证了混凝土的质量, 促进渠道施工的顺利开展。
(四) 混凝土衬砌渠道施工过程的质量控制
作为混凝土衬砌渠道施工质量控制主体, 工作人员应该明确自己的工作责任, 强化工程质量控制意识, 完善并落实工程质量控制相关的规章制度以及规范标准, 从而为工程质量控制提供坚实的基础。在工程施工期间, 工作人员应该强化对于工程施工各个环节的有效监控, 组建专业的质量管理小组, 明确各成员的工作职责, 实现对混凝土衬砌渠道施工建设的有效监督、检查和指导验收。同时强化责任人负责机制, 明确总项目以及分项目的负责人, 从而实现混凝土衬砌渠道施工项目质量控制的层层管理。从项目管理的对象基本特点作为切入点, 积极分析项目质量控制之间存在联系, 明确控制的关键点, 找准容易导致质量控制风险多发的因素, 并且采取有效的措施进行有效的防控。结合工程控制实际情况, 进行质量控制的适时调整, 实现与工程变化的有效衔接, 不断落实全面质量控制管理过程, 强化对于分项目、分工序的有效控制。
结语:对于大型的水利工程来说, 由于建筑环境较为恶劣, 这就会给混凝土的整体性能造成巨大的影响, 造成诸如裂缝、渗水、冻裂等一系列的问题。笔者结合自己的工程实践, 就衬砌渠道基面施工方法以及混凝土衬砌渠道混凝土施工注意事项进行深入分析, 旨在为混凝土衬砌渠道施工提供实践经验。
参考文献
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关键词:现浇混凝土;防渗渠道;衬砌施工
在我国节水灌溉工程建设中,混凝土防渗渠道衬砌的应用取得了良好的效果。针对现代节水灌溉工作需求,现浇混凝土防渗渠道衬砌结构有着良好的应用前景。通过现浇混凝土防渗渠道衬砌的应用,提高灌溉渠道防渗性能、减少渗漏水量的损失。根据现浇混凝土防渗渠道衬砌结构特点及施工技术要求,工程施工企业应不断提高施工技术水平及管理能力。通过材料控制、技术管理方式,保障渠道施工质量,实现优质、经济、安全的工程施工目标。
一、渠道防渗的重要性
当前,国内灌溉用水量占整个农业用水量的90%,占国内总用水量的63%,但国内80% 以上的渠道属未进行防渗处理的天然渠道,该类渠道内水的平均利用率不足50%。即该类渠道在利用中不仅降低了其运水效率,浪费了大量淡水资源,降低了灌溉面积,同时也会导致部分区域地下水位上升,最终造成农田渍害、土壤次生盐碱化等结果,并且该类渠道也会在一定程度上导致水土流失现象。因而渠道防渗技术的应用不仅可提高渠道自身抗冲刷能力,降低渠床糙率系数,提高水体利用率,并会降低渠道渗漏补给地下水,更为有效地利用淡水资源。同时,防渗技术可提高渠道内水体流速,在很大程度上提高渠道输水能力,防渗技术还可降低渠道区域土壤流失,因而渠道防渗在很多方面均具有重要意义。
二、现浇混凝土防渗渠道衬砌施工
1、渠基开挖
衬砌渠道多为新建渠道,根据不同的地形部分渠段需要开挖,部分渠段需要填方。挖方渠道的基础比较坚硬,但其开挖面在开挖的过程中发生松动,在防渗体工程浇筑之前必须将其清理到位,然后回填,整平渠基、夯实。填方渠道的基础比较松散,在衬砌前最好有意识地加大水位对渠道进行浸水预沉,但仍然难以达到衬砌所需的密实度要求的,必须进行夯实。对于改建渠道防渗,应尽早的停止放水并扒松渠基风干,然后根据实际情况回填新土并分层夯实。无论是新建渠道还是改建渠道在回填夯实前,必须将渠床内的淤泥、腐质土、垃圾及隐藏的砖石清理干净。
2、混凝土材料
(1)水的质量要求。凡饮用的水、地表水、地下水方可使用。未经处理的工业废水、污水及沼泽水不能使用。
(2)水泥的质量控制。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级,掌握其性能和使用方法,根据工程的具体情况合理选择与使用水泥,这样既可提高工程质量又能节约水泥。在施工过程中还应注意优先使用散装水泥。
(3)骨料的质量控制
①骨料料场选择。骨料料场必须场地开阔,高程适宜,储量大,满足渠道混凝土对骨料的各项质量要求,其储量力求满足各设计级配的需要,并有必要的富裕量。
②骨料的质量要求。不应超过钢筋净距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。对少筋或无筋的混凝土结构,应选用较大的粗骨料粒径。应由实验确定采用连续级配或间断级配,表面应洁净。
③细骨料质量要求。细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好,人工砂的细度模数宜在2.4~2.8范围内,天然砂的细度模数宜在2.2~3.0范围内。使用山砂、粗砂、特细砂应经实验论证。
3、混凝土配合比
混凝土施工配合比必须通过实验确定,满足设计技术指标和施工要求,并经审批后方可使用。混凝土施工配料必须经审核后签发,并严格按签发的混凝土施工配料单进行配料,严禁擅自更改。在施工配料中一旦出现漏配、少配或者错配,混凝土将不答应进仓。
4、混凝土的拌和及运输
(1)混凝土的拌和。在混凝土配合比确定的情况下,大中型渠道的施工,应按最佳配料顺序和拌和时间进行试验,经试验审核后,达到设计要求方可使用,配合比单、顺序、时间,一经确定不得擅自更改,以确保混凝土的质量。
(2)混凝土的运输。混凝土的运输是连接混凝土的拌和和浇筑的中间环节,必须做到随拌、随运、随用的要求。在运输过程中要求做到不初凝、不分离、不漏浆、无严重泌水且无过大的温度变化。
5、混凝土的浇筑
(1)浇筑前的预备作业
对于砂砾地基,应清理杂物,整平建基面。在新混凝土浇筑前,必须将老混凝土表面含游离石灰的水泥膜清除,使表层石子半露,形成有利于层间结合的麻面。对纵缝表面可不凿毛,但应冲洗干净,以利灌浆。施工缝凿毛或冲毛后,应冲洗,使表面无渣、无尘。在结合面铺水泥浆或小级配混凝土后,才能浇筑混凝土,要确保施工缝结合良好。
(2)入仓铺料
在浇筑混凝土前,假如渠床干燥起土应先洒水湿润,避免浇筑好的混凝土板因水分过度流失而表面出现细裂纹。混凝土衬砌渠道的施工多采用伸缩缝分块浇筑,渠底、渠坡一般都采用跳仓浇筑。施工顺序应按设计要求和方便施工来确定,通常是先浇渠底,后浇渠坡,最后浇压顶,优点在于先浇的渠底衬砌板可作为渠坡浇筑时的支承。
(3)平仓与振捣
卸入仓内成堆的混凝土料应及时平仓振捣,不得堆积。人工平仓,刮杠刮平。仓内若有粗骨料堆叠时,应均匀地分布到砂浆较多处。不能用水泥砂浆覆盖,以免造成蜂窝。在倾斜面上浇筑混凝土时,应从低处开始依次向上。混凝土平仓后振捣,严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,开始泛浆为准,避免欠振或过振。采用平面振捣器振捣时,需将混凝土按模板的高度全部铺满仓面,整平表面后再开始振捣。第一遍振实,移动速度均匀且較慢,至表面泛浆为止;第二遍振平,速度可稍快,并注意将混凝土板的边沿和坡角处振实,必要时可采用人工振捣或插捣。浇筑渠底时,待整个仓面料铺满后用平面振捣器振捣,至表面泛浆为止。
(4)收面
收面工作要求做到表面平整光滑,无石子外漏,无蜂窝麻面。混凝土浇筑完应立即用原浆收面,其工序是
先用长木抹粗抹一遍,使表面平整,稍停再用铁泥抹细抹一遍,最后待大量水分蒸发后,再用铁泥抹压抹一遍,直至密实、平整、光滑。
(5)拆模
待混凝土初凝后即可拆模,拆模时不要影响混凝土的结构。方法:将模板的一端轻轻撬起,然后用坚硬的物体在背面敲打,待全部松动,从另一端取出。这样既不破坏模板,又能保证混凝土板平整。拆完后的模板应立即清理干净、整修、校核、平放,以备后用。
(6)养护
最常用的养护方法是在混凝土的表面覆盖湿草帘、湿芦席。正常气温条件下,混凝土浇筑后6 ~ 18 h 即可养护。气温不同养护的时间也不同,养护要勤洒水,始终保持混凝土表面湿润状态。此外,还可在混凝土表面覆盖塑料薄膜,为混凝土提供保温、保湿的环境,从而使混凝土得到充分养护。塑料薄膜必须将混凝土面全部包裹密实,以保证塑料薄膜内的凝聚水不被蒸发
总之,为了保证混凝土的质量,应对混凝土原材料及施工工艺进行严格的控制管理。为此,必须经常对混凝土原材料的各项技术性质、混凝土拌和物及硬化混凝土的各项技术性质进行检查和控制,以确保混凝土质量。
参考文献:
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1、准备工作
施工前,对基层表面进行清理,使表面清洁无任何松散石料,遇有局部发软或松散的表面应将其铲除,然后用素砼填补。对所需的各类机械设备进行调试,以满足工程需要。
2、混合料配合比设计
根据技术规范和设计图纸要求,对进场砂、石材料进行颗粒分析、相对密度、石料压碎值试验、重型击实试验等多项技术指标试验。路面面层水泥必须采用经过监理工程师或业主批准的旋窑生产的425标号水泥,在进场后对此材料重新进行配合比设计和试验,配合比设计应由监理工程师批准且参加试验。根据配合比设计确定最佳水泥用量及各种材料用量。
3、施工
在路面基层施工完毕,达到养护期,经监理工程师批准后,方可进行路面混凝土面层的施工。
(1)立模板
根据测量放出的线位及标高,安装边模板。拟采用槽钢用做边模板,按预先规定的位置安放在基层上,两侧用铁钎打入基层以固定位置。模板顶面用水准仪检查其标高,不符合要求时予以调整,直到满足设计和规范要求。
模板的平面位置和高程控制都很重要,稍有歪斜和不平都会反映到面层,使其边线不齐、厚度不准和表面不到平整呈波浪形。因此,立模板是一项非常重要的工作,施工过程中要有专人经常校验,严格控制模板的位置。模板安装完毕后,模板内侧涂脱模剂。
(2)安设传力杆
当两侧模板安装好后,在需要设置传力杆的胀缝或缩缝位置上安置上安设传力杆。混凝土板连续浇筑时设置胀缝传力杆,一般是在嵌缝板上预留圆孔以便传力杆穿过;嵌缝板上面设木制式或铁制压缝板条;其旁再放一块胀缝模板,按传力杆位置和间距,在胀缝板下部挖成U形槽,使传力杆由此通过。
对于混凝土板不连续浇筑结束时设置的胀缝,宜用顶头木固定传力杆的安装方法。即在端模板外侧增设一块定位模板,板上同样按传力杆间距及杆径钻成孔眼,将传力杆穿过端模板孔眼并直到外侧定位模板孔眼。两模板之间可用按传力杆一半长度的模木固定。继续浇筑邻板时,拆除挡板、横木及定位模板,设置胀缝板,木制压缝条和传力套管。
(3)制备与运送混凝土混合料
拟采用带有全电脑自动计量装置混凝土拌合设备集中拌合混凝土混合料,自由卸车运输至浇筑地点。
混凝土的拌制过程中,关键要按配合比设计要求,准确掌握配合比,特别要严格控制水泥用量和用水量。每天开始拌制前,根据天气变化情况测定砂、石材料的含水量,以调整拌制时的实际用水量。运输过程中要注意防止出现离析现象。
(4)摊铺和振捣
混凝土混合料采用三轴摊铺仪摊铺。对三轴摊铺仪施工工艺作如下要求:
a.混凝土摊铺
混凝土混合料由自卸汽车直接分摊到基层上,如发现混合料离析,应人工用铁锹翻拌均匀。用铁锹摊铺时,应采用“扣锹”方式,严禁抛掷和搂耙,以防止离析。
混合料摊铺的松铺厚度,应根据试验路确定,其松铺系数一般可取1.05.应现场取摊铺混合料检查混凝土坍落度;现场制作抗折、抗压试件,以使准确检测铺筑的混凝土抗折强度或抗压强度。
b.混凝土振捣与表面整修
摊铺好的混凝土混合料,应立即用配套的排式振捣机进行均匀振捣。振捣时间和振捣速度经试验,可参考以下方式确定,以获得较理想的振捣效果。
排式振捣棒的有效作用半径为r,间距不大于1.5r,离模板边缘不超过0.8r,振捣机的移动速度v=1.5r/t,式中v不振捣机移动速度(m/s),r为振动棒有效作用半径(m),t为振动密实所必须的时间,一般取20~30s。并用202KW平板振捣器普振一遍。
经过上述初步振捣后,应检查混凝土表面的大致平整情况,对于明显的高或低由人工铲除或补平。工人应在横梁(板)上完成找平作业,不得直接踏入混凝土混合料中,严禁用纯水泥砂浆过行找平填补。
当混凝土表面找平后,可开始三轴摊铺仪作业,其作业单元长度
宜控制在20m左右,先按“前过振动,后退静滚”方式作业2~3遍后,再进行“前后静滚”整平作业。不允许用“后退静滚”作业方式,振动遍数不宜过多,以免混凝土表面提浆过多,而产生混合料分层现象。振动后应及时整平,以消除偏心轴振过后形成的浆条。
采用3~5米刮尺进行密实饰面,采用刮板和6.0米长直径10cm的钢管进行整平和收浆饰面,砂浆层厚度不宜小于2cm。
施工过程中要注意不能碰撞模板和传力杆,以避免模板移动变位。
(5)筑做接缝
a.胀缝:先浇筑胀缝一侧混凝土,取去胀缝模板后,再浇筑另一侧混凝土,钢筋支架浇在混凝土内不取出。压缝条使用前应涂废机油或其它润滑油,在混凝土振捣后,先抽动一下,而后在终凝前将压缝板条抽出。抽出时为确保两侧混凝土不被扰动,可用板条压住两侧混凝土,然后轻轻抽出压缝板条,再用铁抹板将两侧混凝土抹平整。缝隙上部浇灌填缝料,留在缝隙下部的嵌缝板用软木板等材料制成预制板。胀缝应与路面中心线垂直,并符合图纸要求。
b.纵横向缩缝即假缝:
拟用切缝法设置缩缝:在结硬的混凝土中用切缝机切割出要求深度的槽口。这种方法可保证缝槽质量和不扰动混凝土结构。用切割机进行切缝,一般在混凝土达到设计强度的25%~30%时进行。要掌握好锯割时间,过迟了,混凝土过硬而使锯片磨损过大且费工,且可能因混凝土收缩变化出现收缩裂缝。过早了,混凝土因未结硬,切割
时槽口边缘易产生剥落。合适的时间视气候条件和混凝土的坍落度而定,一般切割时间按100温度小时来控制。当然,还将根据气温变化、风力和混凝土混合料的含水量等具体情况控制。横向缝应与路面中心线垂直,并符合图纸要求。纵向缩缝设置拉杆时,拉杆应采用螺纹钢筋,并应设置在板厚中央。
c.纵向施工缝应平行于路中心线。若采用平缝,对已浇筑的混凝土板缝壁应涂副沥青,避免涂在拉杆上。浇筑邻板时,缝的上部应切割或压成规定深度的缝槽。设置拉杆时,应采用螺纹钢筋,且设置于板厚中央。横向施工缝在每天工作结束或浇筑工序中断超过30min混凝土已初凝时设置。位置与路面中心线垂直,避免多车道路面的施工缝设在同一横断面上。
(6)表面整修与防滑措施
混凝土终凝前必须用人工或机械抹平其表面。行用小型电动抹面 机进行粗光,而后再拖光带横向轻轻拖拉几次。
为了保证行车安全,使混凝土表面有粗糙的抗滑表面,在抹面后的面层上用拉纹滚子横向拖拉出深5~6mm的横槽。
(7)养生与填缝
为了防止混凝土中水蒸发过速而产生缩裂,并保证水泥水化过程的顺利进行,混凝土应及时养生。
采用草袋保养,即当表面已有相当硬度,用手指轻压,不出现痕迹时开始盖上草袋,而后每天均匀洒水数次,使其保持潮湿状态,养护14天左右。
填缝工作宜在混凝土结硬后进行。填缝前,首先将缝隙内泥砂杂物清除干净,然后浇灌填缝料。填缝料应与混凝土缝壁粘接紧密,其灌注深度为缝宽的2倍,当深度大于30~40mm时,可填入多孔柔性衬底材料。在夏季应使填缝料灌至与板面齐平,在冬季则应稍低于板面。填缝料应充分硬结后才能开放交通。填料采用监理工程师同意的填料。
混凝土强度达到设计强度的90%以上后,方能开放交通。
4、注意事项:
(1)保护好尚未达到强度的路面,绝不让车辆在上面行驶。
(2)各种缝的设置应该与路中心线平行或垂直,缝隙壁必须垂直并符合图纸要求。
(3)每天或每铺筑200m3混凝土,同时制取试件3组;试件的养护
条件与现场混凝土板养护相同。
(4)雨季施工摊铺混凝土时,设防雨设施,保证混凝土面板不出现麻面等现象。
(5)经常检测混凝土的坍落度,控制好混凝土的含水量。
为保证农田渠道现浇混凝土防渗渠道的防渗效果和耐久性,对农田灌溉防渗渠道衬彻施工技术,包括施工预备、混凝土材料、混凝土配合比以及混凝土的浇筑等方面进行总结,以保证施工质量,做到优质、经济、安全。
传统的土渠输水渗漏损失很大,每年渗漏的水量非常惊人。如果采用渠道防渗工程技术,会减少渗漏损失。渠道防渗节水的潜力很大,是应优先考虑的重要技术之一。在青海的节水灌溉工程建设中,由于混凝土防渗渠道具有良好的防渗效果,一般可减少渗漏损失水量的85%以上,可以提高输水能力,具有减小渠道的断面尺寸和耐久性强的特点,在不同的地形、气候和使用条件的大中小型渠道和农业节水浇灌工程建设中得到了广泛的应用[1]。现将其施工技术报告如下。
1施工预备
1.1地基处理
渠道防渗工程施工前,应对渠道进行施工放样,具体的放样尺寸应按照设计图纸要求进行。放样出渠道底脚线和渠口线共4条线,然后进行开挖,土方的开挖应提前进行,使得地基土的水分在自然风干下尽量降低,以增强土基的强度,减轻冬季冻胀的破坏。
1.2模板工程
模板的安装要按照图纸测量放样,对重要结构应多设控制点,以利检查校核。模板要求拼装严密准确,不漏浆,表面平整,不产生过大变形。现浇砼模板安装净距沿渠道纵向的答应偏差为±10 mm,沿宽度方向的答应偏差为±30 mm。
2混凝土材料
2.1水的质量要求
凡饮用的水、地表水、地下水方可使用。未经处理的工业废水、污水及沼泽水不能使用。
2.2水泥的质量控制
在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级,掌握其性能和使用方法,根据工程的具体情况合理选择与使用水泥,这样既可提高工程质量又能节约水泥。在施工过程中还应注意优先使用散装水泥。
2.3骨料的质量控制
2.3.1骨料料场选择。骨料料场必须场地开阔,高程适宜,储量大,满足渠道混凝土对骨料的各项质量要求,其储量力求满足各设计级配的需要,并有必要的富裕量。
2.3.2骨料的质量要求。粗骨料质量要求:不应超过钢筋净距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。对少筋或无筋的混凝土结构,应选用较大的粗骨料粒径。应由实验确定采用连续级配或间断级配,表面应洁净。
细骨料质量要求:细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好,人工砂的细度模数宜在2.4~2.8范围内,天然砂的细度模数宜在2.2~3.0范围内。使用山砂、粗砂、特细砂应经实验论证。细骨料的含水率应保持稳定,人工砂饱和面干的含水率不宜超过6%,必要时应采取加速脱水措施。
3混凝土配合比
混凝土施工配合比必须通过实验确定,满足设计技术指标和施工要求,并经审批后方可使用。混凝土施工配料必须经审核后签发,并严格按签发的混凝土施工配料单进行配料,严禁擅自更改。在施工配料中一旦出现漏配、少配或者错配,混凝土将不答应进仓。
4混凝土的.拌和和运输
4.1混凝土的拌和
在混凝土配合比确定的情况下,大中型渠道的施工,应按最佳配料顺序和拌和时间进行试验,经试验审核后,达到设计要求方可使用,配合比单、顺序、时间,一经确定不得擅自更改,以确保混凝土的质量。
4.2混凝土的运输
混凝土的运输是连接混凝土的拌和和浇筑的中间环节,必须做到随拌、随运、随用的要求。在运输过程中要求做到不初凝,不分离,不漏浆,无严重泌水,无过大的温度变化。
5混凝土的浇筑
5.1浇筑前的预备作业
对于砂砾地基,应清理杂物,整平建基面,在新混凝土浇筑前,必须将老混凝土表面含游离石灰的水泥膜清除,并使表层石子半露,形成有利于层间结合的麻面。对纵缝表面可不凿毛,但应冲洗干净,以利灌浆。施工缝凿毛或冲毛后,应冲洗,使其表面无渣、无尘,在结合面铺水泥浆或小级配混凝土,才能浇筑混凝土,确保施工缝结合良好。
5.2入仓铺料
一、隧道的渗漏水问题
经过现场的调查,发现渗漏水部位位于仰拱填充施工缝处、水沟边墙施工缝处、衬砌边墙及拱腰部位,根据现场渗漏情况及借鉴其它线经验,决定采用以引为主的方法处理渗漏水问题。
1、仰拱填充施工缝渗漏水处理方案
对于洞口段仰拱填充施工缝有渗漏水部位,沿仰拱填充施工缝走向,先凿宽100mm、深200mm的矩形槽,矩形槽底按2%坡度引至隧道中心水沟,矩形槽底部采用φ80mm的半PVC管扣住,然后用细石砼将PVC管左右空隙填平至仰拱填充表面(剖面图见图1)。
100回填混凝土200100半PVC管40仰拱填充施工缝排水槽 图1.排水沟槽剖面图 单位mm 对于洞内段仰拱填充施工缝有渗漏水现象且水量较大时,先凿宽100mm、深150mm的矩形槽,矩形槽底按2%坡度引至隧道中心水沟,槽内埋设φ50的透水盲管,然后在槽中用10mm-20mm的洁净碎石填筑至盲管两边并埋住盲管,上方用无纺布通长覆盖、水泥胶封闭,再用细石砼与仰拱填充面找平。(剖面图见图2)
图2.排水沟槽剖面图 单位mm 对于洞内渗水量不大的区域,先凿宽100mm、深100mm的槽,矩形槽底按2%坡度引至隧道中心水沟,槽底部采用φ100的半PVC管扣住,然后用细石混凝土将PVC管左右空隙填平至PVC管顶部,上方用无纺布通长覆盖、水泥胶封闭,再用细石砼与仰拱填充面找平。(剖面图见图3)
图3.排水沟槽剖面图 单位mm
2、水沟边墙施工缝渗漏水处理方案
根据现场的调查,发现水沟边墙施工缝渗漏水也是因为仰拱填充施工缝渗漏水引起的,和仰拱填充的施工缝渗漏水系是联通的,所以采取的处理措施和上述的方法相同,沿水沟边墙施工缝处理与仰拱填充施工缝处理的排水管路联通,进行综合治理。(平面图见图4)
隧道排水槽布置平面图中心水沟仰拱填充面施工缝水沟边墙隧道排水槽布置平面图中心水沟排水槽布置平面图水沟边墙
图4.仰拱填充及水沟边墙施工缝渗水引排平面图
二、衬砌开裂后处理方案
经过现场的调查,衬砌的开裂处主要位于环向施工缝处,在个别的综合洞室处也有开裂现象,裂缝较小(均在2mm以内),长度较短(均在1m以内),没有环向、纵向贯通,通过取芯机在裂缝处取的芯样显示,缝的深度在3cm以内,最深处也不到6cm,没有沿衬砌厚度方向贯通,对结构的受立影响微乎其微,经过认真分析后,制定了以下的整改方案。
1、对于裂缝很小(小于2mm以内的),且无渗水现象的隧道表面不作处理。
2、对于裂缝小,且无渗水现象的隧道表面不作处理,但在衬砌背后,采用注水泥浆加固。
3、较大裂缝,除压浆外,将裂缝凿成内大外小的辐射状,用C10水泥砂浆或膨胀水泥塞填。
三、衬砌渗漏水处理方案
遵照“拱部封堵,边墙疏排”的原则,建议采取以下整治措施:
1、疏通隧道双侧水沟及中心沟,检查隧道衬砌边墙底部由外侧引入侧沟内的泄水孔是否畅通,对堵塞的泄水孔进行疏通。
2、对于施工缝和边墙渗水较小的部位,以“机车车辆限界”为界,隧道拱部机车车辆限界范围内渗水做压浆处理,采用防水堵漏材料注浆封堵,压浆拟采用GRM超早强自流平灌注浆材料压浆孔间距1.0m。机车车辆限界范围外隧道边墙通过开槽进行引排,开槽为深10cm,宽10cm的U型槽,并埋设φ80PVC半管引至侧沟,然后用防水堵漏材料进行封闭。
3、对于漏水较大处,隧道拱部机车车辆限界范围内渗水做压浆处理。隧道边墙开槽引排,开槽深度为23cm,内宽20cm,外宽15cm,然后采用2cm厚钢丝堵漏剂隔水层、抗渗剂、2cm厚钢丝修补剂进行封堵。在边墙漏水集中位置,采用钻孔泄水减压法整治衬砌背后积水,钻孔直径宜采用φ50,钻孔深度为衬砌厚度。钻孔引出水后,采用φ80mmPVC管从电力电缆槽底穿过引至侧沟内。
4、压浆时查明了解压浆地段的漏水位置和流量。压浆应先封后压,防止浆液自由扩散或流失。然后顺渗水方向开槽,预埋压浆管后用防水堵漏剂进行封堵,最后进行压浆。压浆采用GRM超早强自流平灌注浆料,宜自下而上,由外围向内部,从水少至水多处。
5、堵漏剂和修补剂使用前必须对所开U型槽用水充分润湿,槽内杂物必须清理冲洗干净。堵漏剂和修补剂的搅拌时间不宜过长,一般在几分钟内混合均匀,即拌即用。
四、水沟电缆槽开裂后处理方案
1 衬砌渠道的结构型式
现浇衬砌渠道的结构型式有很多种, 考虑到渠道沿线土质、气温、地下水位、渠道流量及便于施工等因素, 选定现浇渠道的结构型式为等厚度梯形单式断面。考虑到现浇后的渠坡稳定及便于施工, 渠道内坡取为1∶2。根据渠道设计流量及抗冻抗渗要求, 选定混凝土防渗层厚度为8cm, 强度标号为C15, 抗冻标号为D50, 抗渗标号为W4。
2 衬砌工程施工
2.1 施工准备
渠道防渗工程施工前, 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, 确保衬砌渠床符合施工要求。
2.2 土方工程施工
衬砌渠道多为新筑填方渠道, 渠道土质比较疏松, 衬砌前结合灌溉送水有意识的加大水位对渠道进行了浸水预沉, 但仍难以达到衬砌所需的密实度要求, 必须进行夯实。
2.2.1 渠道放样
土方工程施工前, 应进行渠道施工放样。首先, 用经纬仪定出渠道的中心控制线。中心桩在直线段每50m一个。弯道处5m一个。用钢尺量距, 误差不超过1/1000。测角时两次误差不超过30〃。其次, 按四等水准要求控制高程, 闭合精度要求控制在20。每200m留一个临时高程控制点。最后, 根据中心线和高程控制点, 放样出渠道底脚线和渠口线共四条控制线。
2.2.2 土方回填夯实
(1) 夯实前首先清除渠床内的树根、淤泥、腐质土、垃圾及隐藏的暗管砖石等。 (2) 渠坡夯实厚度为渠底脚处向堤内侧水平距离1.5m, 至堤顶处夯实尺寸为1m, 形成一个斜梯形。 (3) 回填夯实采用分层开蹬夯实的方法, 每层铺土厚度≤30cm, 铺土要均匀平整。 (4) 夯实机械为蛙式打夯机或其它能达到相同质量要求的机械, 不得使用立柱石夯。 (5) 渠坡修整。
2.2.3 防冻胀基础处理
砂砾料回填采用人工配合机械分层进行加水填筑, 注水量应为填筑砂砾料方量的10%~20%, 砂砾料注水后采用平板振捣器进行振捣压实, 振捣压实次数不得少于3次。压实之后检测砂砾料的压实度, 使其相对密度不低于0.7, 然后加密布桩挂线进行人工整平坡面, 确保平整度满足设计要求复合土工膜铺设前应再次注水密实。
2.2.4 复合土工膜铺设
(1) 复合土工膜施工前必须清除基面上一切可能损伤复合土工膜的杂物, 确定基面平整后进行铺设。 (2) 复合土工膜的搭接长度为10cm, 垂直水流方向铺设, 两布采用手提缝纫机用尼龙线绳进行缝合, 光面膜采用热熔焊法上游边压下游边焊接, 焊接时如果气温超过25℃时焊接温度应控制在250℃, 低于25℃焊接温度应控制在300℃焊接速度宜为0.15~0.20m/s, 焊接时焊接面必须干净且不得出现虚焊、漏焊及超量焊, 焊缝必须平展。
2.2.5 模板安装及轨道铺设
(1) 本次衬砌模板采用8cm和10cm槽钢安装前在槽钢底部每隔1m焊30cm钢筋作为模板水平方向支撑, 安装时在每根钢筋处压沙袋对模板进行加固。 (2) 轨道铺设前根据衬砌机的外部尺寸及衬砌渠道的设计断面精确计算上下两根轨道之间的水平距离及高程, 并在渠底及一级马道布置控制桩, 每根轨道铺设完都应进行测量, 上下两根钢轨必须平行, 轨道铺设高程应与渠底设计坡比相一致, 确保混凝土衬砌机及抹光机水平行走, 满足设计断面要求
2.3 原材料及混凝土配合比
2.3.1 水泥
混凝土渠道所用水泥应符合《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325或425的普通硅酸盐水泥, 考虑到不同厂家水泥的色泽不同, 最好采用同一个厂家的水泥。
2.3.2 砂
现浇混凝土所用的砂为中砂, 以级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然河砂为好, 由硬质岩石轧碎的人工砂也可以, 要求质地坚硬、颗粒洁净, 耐久性好, 且不得包含团块、盐碱、壤土、有机物和其它有害杂质。细度模数控制在2.2~3.0内, 含泥量小于3%, 含水量小于4%。
2.3.3 碎石
现浇混凝土所用碎石为1cm~4cm或1cm~3cm。须选用质地坚硬、清洁、级配良好的碎石。超径含量控制在15%以内, 逊径应小于10%, 针片状含量不大于10%。
2.3.4 外加剂
混凝土现浇渠道均有抗冻、抗渗要求, 宜加入一些外加剂来提高其抗冻和抗渗性能。
2.3.5 拌制和养护用水
拌制和养护混凝土, 应采用饮用水, 工业污水和沼泽水不得使用。
2.3.6 材料的运输和存贮
拌制混凝土所用材料, 在运输和存贮时, 不得被其它材料污染, 不同来源和规格的集料不能混合储存, 同时这些材料应贮存在经过硬化的场地上。
2.3.7 混凝土配合比控制
现浇混凝土的配合比应满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求。水灰比的最大允许值为0.6, 混凝土的坍落度控制在1cm~3cm, 须采用机械拌和。
2.4 混凝土渠道现浇施工
2.4.1 施工准备
混凝土浇筑前, 必须作好准备工作。
2.4.2 模板工程
采用定型槽钢按设计图纸要求制成框格, 外用楔形三角铁镶入土中加以固定。模板制作和安装要具备支立牢固、板缝紧密、表面平整、线条顺直、标高一致、易支易折等特点。
2.4.3 混凝土浇筑方法
混凝土浇筑应先坡后底, 最后浇筑压沿。渠坡浇筑采用分块跳仓法施工, 渠底和压沿浇筑可按一定的方向连续进行。同一块混凝土板浇筑不宜间歇, 如因机械故障等原因间歇, 时间不宜超过60min~90min。具体浇筑工序如下: (1) 浇筑开始前应在精削后的渠床上安放钢模板并固定闭孔泡沫塑料伸缩缝。如果渠床干燥起土应首先洒水湿润, 以避免浇筑好的混凝土板因水分过度流失表面出现细裂纹。 (2) 浇筑用混凝土必须采用机械拌和, 搅拌机容积不得小于0.4m3, 拌和好的混凝土须用机动三轮车及时运往浇筑现场。 (3) 混凝土运到浇筑现场后应及时流槽入仓, 人工平仓, 刮杠刮平, 平板振动器振捣。 (4) 用平板振动器振实后, 采用磨光机磨平, 直到表面泛出水泥浆为止, 最后用人工压光。 (5) 混凝土拆模时间以不损坏成品混凝土为宜, 拆模后等混凝土达到初凝, 然后洒水及时用塑料薄膜覆盖养护, 并用土埂密封。养护天数不得少于14天。
参考文献
[1]国务院南水北调工程建设委员会办公室.渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程.2006, 10 (13) .
【关键词】公路隧道;衬砌裂缝;产生原因;治理方法
1.隧道衬砌裂缝产生的原因
隧道衬砌裂缝的因素很多,主要有四方面的原因:一是材料的影响;二是受温度、环境等因素的影响;三是受力条件的不利因素;四是施工方面的影响。
1.1材料因素
(1)水泥混凝土自收缩:混凝土收缩性能引起地下结构渗水,混凝土的收缩分为自收缩和干缩。混凝土的自收缩即在恒温绝湿的条件下(不与外界进行水分交换)由胶凝材料的水化作用引起自身体积收缩;混凝土干缩指的是混凝土停止养护后,失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩,所以减少或延缓混凝土干燥对预防混凝土开裂尤为重要。
(2)钢筋配筋率:有关资料表明配筋率增加,收缩变形减小,有利于减小衬砌的裂缝。
(3)骨料:在隧道衬砌中,一些骨料配制的衬砌混凝土收缩变形较大,衬砌容易产生裂缝,如砂岩;一些骨料配制的衬砌混凝土收缩变形较小,衬砌不易产生裂缝,如石灰岩。所以在施工过程中一定要注意骨料方面的影响,选用石灰岩的骨料比较理想,衬砌不容易产生裂缝。
(4)外加剂:在隧道衬砌配制的混凝土中添加一些外加剂对衬砌裂缝有一定的影响。如果在混凝土中添加适当的泵送剂、减水剂等这些都有能够减少混凝土的收缩变形,有利于减少衬砌的裂缝;但是如果外加剂过量,则起反作用,会增加其收缩变形,从而增加衬砌的裂缝;如果掺加缓凝剂和用氯化钙做催凝剂会增加衬砌混凝土的收缩变形,则衬砌容易产生裂缝。
1.2温度、环境的因素
温度对隧道衬砌的影响主要由环境温度、环境湿度和混凝土内水泥水化热引起温度三方面决定。环境温度降低的越多,温度收缩变形就越大,越容易出现裂缝。洞口段的隧道衬砌影响最大,最易出现裂缝;冬季时混凝土冷收缩达到最大,再加上其他不利因素則可能造成短隧道和中长隧道的洞口衬砌的开裂。使用环境湿度较小,隧道衬砌混凝土收缩变形越大,衬砌越容易产生裂缝。随着大流动性泵送混凝土在隧道及地铁结构中广泛应用,以及混凝土强度等级的提高,普遍认为“强度等级越高安全度越大,就高不就低”的原则,导致了混凝土中水泥用量增加,使水化热提高,散热集中。
1.3受力方面
从受力方面考虑隧道衬砌的开裂有多种原因,主要表现以下几个方面:
(1)光面爆破不完善,局部欠挖,衬砌厚度不均匀,导致局部断面应力过大。
(2)隧道偏压,受力不均匀,造成局部开裂。
(3)混凝土强度还未形成,就去掉支撑或拆模板,使衬砌混凝土过早受力,从而造成衬砌开裂。
(4)隧道仰拱地基和拱圈不均匀的沉降,以及当地的围岩与设计所依据的围岩类型不相符,以致造成衬砌断面与所需的受力不相符。
1.4施工方面
在施工方面对衬砌裂缝的因素有多种,主要概况以下几点:
(1)隧道拱部开裂,特别是施工时就出现的拱部裂纹,主要原因之一就是施工采用先拱后墙的施工方法,拱部完工后在拉中槽开挖马口时放炮对拱圈混凝土的影响和拱脚杀尖缝不饱满导致拱圈下沉。
(2)施工过程中支护不及时或根本不作施工支护,容易导致围岩条件恶化而导致衬砌裂缝的产生。
(3)边墙基础底虚渣未清除干净就灌注边墙混凝土,破碎泥岩遇水软化导致边墙承载力不足,边墙下沉将边墙混凝土拉裂。这是隧道边墙出现纵向水平裂纹的主要原因。
2.二衬裂缝治理方法
综合国内外已有研究成果和经验,针对不同类型衬砌裂缝,以下对隧道衬砌裂缝的不同的加固方法适应性进行总结分析。
2.1普通加固方法
(1)直接涂抹:裂缝宽度在0.2~0.5mm之间,无明显的剪切滑移、渗水迹象。
(2)注浆:裂缝宽度在0.2~0.5mm之间,无明显错动迹象;有渗水现象;衬砌背后空调及地层压力注浆等。
(3)锚固注浆:裂缝有明显的剪切滑移或明显的错动迹象;围岩为II﹑III级,裂缝宽度在1.0~5.0mm,且密度较小的混凝土裂缝。
(4)凿槽嵌补:裂缝宽度在0.5~1.5mm之间、且无明显的剪切错动渗水迹象。
2.2衬砌裂缝治理其它技术
(1)粘钢加固:粘钢加固技术是用钢板代替钢筋,用高强结构胶把钢板牢固粘接在衬砌表面,提高衬砌的承载力。在粘钢加固前,必须进行加固设计,并绘制设计详图。混凝土实际强度等级不小于C15时,可用此法。
(2)碳纤维布补强:碳纤维布适用于曲面和不规则形状的结构物;重量轻、密度小,施工便捷,有极强的耐久性,碳纤维材料充分利用。碳纤维材料可提高衬砌结构强度和结构承载力,已在日本著名的Yoshino隧道为代表的大型土木工程结构加固中应用,且不影响隧道净空,有良好的防水效果。因此对渗漏水隧道的治理,碳纤维材料具有广阔的应用前景。
3.工程实例
(1)工程概况:国内某高速公路隧道建成后,2008年6月下旬出现以下病害:该隧道左右墙角均出现纵向和环向裂缝,裂缝宽度大多在1~3mm之间,个别裂缝宽度约5mm,仰拱局部最大隆起达12cm,渗水中含有泥沙等物质。据该隧道施工的变更会议纪要,病害段处于不良地质段,拱顶有2道溶沟槽,溶槽部分充填红黏土,沟槽内裂隙水发育,呈涌水柱状,溶槽宽度最大55cm,最窄处20cm,围岩稳定性差。该隧道病害区段衬砌按照S4支护,40cm厚C25素混凝土,仰拱设计采用C25素混凝土。
(2)成因分析:结合现场钻孔伴有涌水、涌砂现象,分析认为该隧道仰拱隆起与衬砌边墙开裂产生的原因:2008年6月中上旬该隧址区连降暴雨,地表水和地下水通过溶洞溶槽及白云质灰岩与钙质页岩层面渗入到隧道周边,由于围岩较差及岩溶填充物流出导致排水管堵塞,在隧道周边、仰拱下部形成一定的水压力;同时该隧道衬砌设计是不考虑水压作用的,仰拱采取素混凝土,仰拱中无型钢、也无钢筋。水压力作用下打破隧道原有的平衡状态引起隧道从拱部到边墙的水平裂缝及环状开裂;基底在水压的浸泡下软弱,造成仰拱强度不足,产生不均匀沉降,进而仰拱隆起。
(3)治理方案:基于该隧道病害,本着“综合治理、一次到位、不留后患”和“安全可靠、易于操作、节约投资”的治理原则,合理确定总体处治方案,即“仰拱底部注浆加固、边墙增设泄水孔排水、二次衬砌增设型钢钢架补强、裂缝凿槽埋管封堵注浆”。
该隧道病害处治理具体要点如下:①针对渗漏水的裂缝,采用凿槽嵌补,沿裂缝凿出宽4cm,深5cm的沟槽并埋设注浆管,采用强度高、水溶性和粘结性好的注浆材料进行注浆。注浆过程中要始终注意观察注浆压力和输浆管的变化,当泵压骤增、注浆量减少,多为管路堵塞;当泵压升不上去,进浆量较大时,应检查浆液粘度和凝固时间。注浆过程中出现跑浆、冒浆,应停止注浆,重做封闭工作;②在该隧道病害严重段,两边墙锁脚锚管采用φ50×6mm钢花管,长度5m,水平向间距1.5m,注浆材料采用纯水泥浆。③对裂缝病害严重区段的二次衬砌增设型钢钢架补强,在仰拱施工的同时,已施工仰拱回填强度达到设计强度70%后,可施工对应桩号处的边墙及拱部钢架。型钢沟槽深度25cm左右,槽底宽20cm,槽口宽30cm,槽面凿毛,以利槽内喷射C25纤维微膨胀混凝土,确保喷射混凝土密实。
4.结语
随着隧道工程在交通运输工程中所占比例的增加,隧道衬砌裂缝的问题也会越来越多的受到广大工程技术人员的重视。随着科学技术的发展和各种新型材料在施工中的广泛应用,隧道病害整治应采取治标与治本并重的原则,特别是克服隧道衬砌裂缝这种常见病害至关重要,以避免造成不必要的重大事故发生。
【参考文献】
[1]刘学增,俞文生.隧道稳定性评价及塌方预警[M].上海:同济大学出版社,2010.
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