甘肃华龙水电建设咨询有限公司甘肃平凉744000
摘要:在斜坡式河堤坡面混凝土施工中应用简易滑模,采用机械或人工入仓,插入式振捣器配合附着式振捣器振捣成形,人工原浆收面压光的工艺,施工工序简单,混凝土质量有保障,外观质量优良,同时大大提高了施工效率,加快了工程施工进度,缩短了施工工期,经济效益明显。
关键词:简易滑模施工工艺;河堤坡面混凝土施工;应用
1.工程概述
平凉市位于甘肃省东部,属黄土高原沟壑区和丘陵沟壑区。夏秋两季暴雨多发,洪水暴涨暴落,来快去速,河床左右摆动频繁,侧向侵蚀严重。近年来,国家加大河堤工程建设力度,防灾减灾能力逐步增强。在近年来的河堤工程建设过程中,结构型式大多采用斜坡式混凝土护坡,堤身采用砂砾石填筑,堤顶宽3m,混凝土护坡坡比1:1.5,厚度0.15m-0.30m,采用混凝土现浇,纵向每5m设一道厚2cm闭孔泡沫板伸缩缝。
2.简易滑模施工工艺简介
平凉市斜坡式河堤工程建设开始于上世纪八十年代,护坡混凝土采用的是无模浇筑,混凝土人工拌合,人工入仓,人工振捣,施工效率低下,一次治理长度多在几百米,建成的河堤普遍存在振捣不密实、坡面不平整、质量标准低、防洪能力差。近年来的河堤建设规模大,动辄几十公里,建设规范程度和质量标准越来越高,对工期要求也越来越严格。经过几年来的不断探索,针对斜坡式河堤的特点,逐步推出了简易滑模施工工艺,并成功应用于河堤坡面混凝土施工中,取得了良好的效果。该工艺采用简易滑模系统,机械或人工入仓,插入式振捣器配合附着式振捣器振捣,人工原浆收面压光,不仅施工工序简单,混凝土质量好,坡面平整,而且减少了人工费用,加快了工程施工进度,缩短了施工工期,经济效益非常明显。
3.简易滑模设计
滑模施工系统主要由模体、侧模和拉模牵引设备组成。
3.1模体由底部钢面板、上部操作平台及牵引设备三部分组成,面板采用3.5毫米冷钆钢板拼接、型钢骨架焊接成整体。骨架上固定附着式振捣器,上部焊接操作平台。
3.2拉模牵引设备采用在模体两侧各安装一个2吨的电动葫芦,在砂堤顶部固定导向滑轮,启动电葫芦牵引滑模在侧模上上下滑动。导向滑轮的固定,有在河堤顶部设地锚的,有搭设简易门字形脚手架二种。其中在新建河堤采用在河堤顶部设地锚,加固河堤在坡面上搭设简易门字形脚手架,滑模钢丝绳通过导向滑轮,沿钢丝绳受力方向,固定于滑模两侧。门字形脚手架以略高于侧模20cm为宜。滑模向上滑动时,同时启动两侧电葫芦,滑模同步上升,也可异步上升。
4.施工工艺流程
4.1施工准备
充分做好施工用电、用水、道路和机械设备的准备工作,并对实验和施工器具及机械设备进行检测和运行试验。根据工程建设区域,在靠近施工中间段布置小型拌合站拌制混凝土,以确保混凝土拌合质量,同时避免较长距离运输造成混凝土拌合物中的粗骨料下沉分离、坍落度损失及砂浆流失等缺陷。根据混凝土浇筑量和施工工期,合理选择制作滑模套数和侧模。混凝土运输配置转弯灵活方便且与溜槽配合卸料快的载重1.5t左右农用翻斗车。斜坡混凝土浇筑前,人工先对砂砾石坡面进行修整,待坡面坡比达到设计要求后,支撑侧模,安装滑模支架,进行混凝土浇筑。
4.2侧模、滑模安装
侧模尽量为一整体,如有连接,间接缝必须平整严密无错台,以保证滑模上下滑动无阻。侧模位置根据混凝土分块和滑模长度设置,一般侧模间距小于滑模长度20cm,侧模采用三角支架进行支撑稳固。混凝土浇筑过程中配备专人随时加固侧模,确保侧模稳定。滑模使用前,要进行安全性能检查,经检查完好后,吊装到侧模上,试滑二至三次。在混凝土入仓前,将滑模滑移至坡面底部。
4.3混凝土浇筑
4.3.1混凝土拌合:混凝土严格按配合比进行配制,在拌和站统一搅拌,成型混凝土的坍落度控制在40mm-50mm之间,保证成形混凝土不受上部振捣影响。
4.3.2混凝土运输:混凝土采用1.5吨自卸农用三轮车从拌和站运输至各施工作业面,倾倒在钢板或竹胶板上,以备入仓。
4.3.3混凝土入仓:混凝土自下而上分层入仓。一般将混凝土倾倒在待浇坡面的堤顶,采用人工入仓。堤顶较宽,有机械施工条件的堤段,采用小型铲车入仓,或采用小型吊车吊运入仓。
4.3.4混凝土平仓:混凝土护坡沿坡分层浇筑,以滑模的宽度覆盖面积为参考,以不影响下部已成型混凝土面为准,每层厚度不超过30cm。混凝土入仓完成后,人工先进行粗略平仓。
4.3.5混凝土振捣:人工平仓后,先采用Φ50mm插入式振捣棒充分振捣,振捣棒插入点要均匀排列,快插慢拔。每棒插入时间,应以混凝土表面流平,出现水泥浆,且不再出现气泡为宜,振捣棒振捣结束后。再启动附着式振动器,滑动滑模,进行坡面振捣平整。该层混凝土振捣浇筑完成后,然后进行下一层混凝土的入仓振捣,直至分层浇筑完整个坡面。
4.3.6平整混凝土坡面:坡面混凝土分层入仓振捣结束后,将滑模滑移至坡面底部,人工对坡面骨料不足部位,进行补料,再次启动滑模,自下而上进行坡面振动平整。
4.3.7混凝土跳仓施工:为了加快施工进度,采用跳仓浇筑法,在浇筑完第一仓后,中间间隔一仓,跳跃进行下一仓的浇筑,待两边仓室的混凝士强度达到设计值80%以上时,再浇筑中间一仓,即补仓。这时不再支设侧模,混凝土直接分层入仓浇筑。
4.4滑模滑升
滑模滑升时,两端提升应平衡、匀速、同步,每浇筑完一层混凝土滑升高度约1cm,滑模滑升要严格控制滑升速度,速度过高,混凝土表面易产生变形,速度过低,混凝土表面易拉裂。混凝土浇筑、滑模滑升等相关工序要相互配合,要控制好滑模中心线,避免滑模脱离侧模。
4.5人工收面及表面处理
坡面浇筑完成后,吊离滑模,人工对混凝土坡面及时进行第一次原浆收面,同时对欠料部位进行补料。第一次收面结束后,待坡面晾晒10-20分钟,再进行第二次抹面压光,以确保混凝土表面密实、平整,避免面板形成早期裂缝。面板平整度采用2m靠尺检验应不大于5mm。
4.6混凝土养护
混凝土坡面应配备专人,专用水泵进行养护,防止砼表面水分蒸发过快而产生干缩裂缝。必要时砼面板采用塑料薄膜或彩条布覆盖,防止水分散失和保护已浇混凝土不被雨水冲刷与烈日曝晒,使混凝土在充分潮湿环境下硬化。
5.滑模施工工艺与固定模板施工方法对比
5.1施工进度对比
以庄浪县南洛河河堤施工为例,采用滑模施工,每套模具配备10名工作人员,其中:收面2人、振捣2人、运料2人、浇筑4人,一个工作日浇筑13档,每档2.5m,迎水坡坡长8m,混凝土平均厚度20cm,浇筑混凝土53m3。同样人数、相同分工,10个工作人员一个工作日采用固定模板人工施工,浇筑护坡面板混凝土36m3。
5.2砼入仓对比
混凝土入仓前,滑模架设在侧模,与侧模形成了封闭空间,加之滑模前部振捣平台高40cm,可有效拦截混凝土,防治混凝土堆积在护坡底部,基本保证了混凝土入仓均匀,方便了人工平仓。固定模板人工施工混凝土入仓,容易造成混凝土骨浆分离,粗骨料堆积在护坡底部,处理难度加大,增大了人工劳动强度。
5.3振捣密实度对比
滑模采用插入式振动棒和平板振动器振动,大大加强了混凝土的振捣密实度,提高了混凝土质量。混凝土达到龄期,采用回弹仪检验,设计C15混凝土回弹值均在28-40Mpa之间。固定模板人工施工只能采用插入式振动棒振捣,密实度不均匀,经回弹检验,回弹值在20-30Mpa之间,相对于固定模板混凝土,混凝土表面强度提高了30%。
5.4表面平整度对比
混凝土坡面经滑模上下滑行振捣2-3次后,表面已泛浆且平整,有利于人工原浆收面,每板2人约20分钟即可收完,平整度好。固定模板人工施工在坡面收面前,应先用表面平整棒具进行坡面平整,然后铺设砂浆,再进行人工收面,表面平整度难以把握,每板2人约30分钟即可收完,且平整度较差,极易形成蜂窝麻面。
6.结论
简易滑模在河堤坡面混凝土施工中的使用证明,滑模重量不大,加工、运输、操作和运行都简单易行,且可靠性高,安全性有保障。使用该技术具有施工工艺简单、进度快、造价低、质量高、强度好、坡面平整等优点,在斜坡式河堤混凝土施工中具有一定的推广价值。
参考文献
[1]任磊.滑模施工技术在工程中的应用(J).水利电力科技,2010.12.