環(huán)形坡面預(yù)制塊長(zhǎng)距離鋪裝施工技術(shù)及應(yīng)用

王華震＊ 武 鵬

（中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450001）

1 工程背景

引江濟(jì)淮工程（河南段）第三施工標(biāo)段調(diào)蓄水庫(kù)工程為人工開挖的調(diào)蓄水庫(kù)，平均開挖深度為5.0m。調(diào)蓄水庫(kù)正常蓄水位為40.90m，設(shè)計(jì)水深為3.9m，總庫(kù)容為80 萬m3。調(diào)蓄水庫(kù)邊坡坡度為1:2.5，迎水坡面采用C25 預(yù)制混凝土帶孔六棱塊護(hù)砌，預(yù)制塊厚度為0.15m。預(yù)制塊護(hù)坡下設(shè)三層結(jié)構(gòu)，分別為0.15m 厚的20～40mm 的碎石墊層、0.1m 厚的5～20mm 的碎石墊層和一層350g/m3土工布。

預(yù)制塊護(hù)坡是生態(tài)護(hù)坡的一種，與比全斷面護(hù)砌相比存在多孔性、透水性等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好的平衡護(hù)坡與臨邊土壤的水壓力，避免兩側(cè)水壓力不平衡而損壞，同時(shí)還保持了較強(qiáng)的抗沖刷能力，保持邊坡的穩(wěn)定，有利于水生植物的生長(zhǎng)，微生物的存活，能夠較好的處理水土流失問題。

混凝土預(yù)制塊護(hù)坡已經(jīng)被廣泛用于線性河道工程綠化、防護(hù)工程，但如何保證在環(huán)形水庫(kù)長(zhǎng)距離坡面中環(huán)形處、不等距處等位置預(yù)制塊鋪裝效果和鋪裝質(zhì)量，減少不必要的返工，是急需解決的難題。

2 技術(shù)原理

2.1 采用AUTOCAD 提前模擬現(xiàn)場(chǎng)鋪裝整體布局，測(cè)算出調(diào)節(jié)縫的數(shù)量及面積。

2.2 采用GPS 與AUTOCAD 配合控制現(xiàn)場(chǎng)定位調(diào)節(jié)縫的位置，長(zhǎng)距離鋪裝做到精準(zhǔn)施工，減少返工。

2.3 更新傳統(tǒng)鋪裝方式，以調(diào)節(jié)縫為鋪裝范圍控制線，先護(hù)砌外側(cè)再護(hù)砌里側(cè)，鋪裝效果美觀且實(shí)用。

3 適用范圍

常規(guī)混凝土預(yù)制塊鋪裝在河道中應(yīng)用較多，在環(huán)形水庫(kù)中應(yīng)用技術(shù)較少。本技術(shù)主要應(yīng)用于環(huán)形坡面及不等距混凝土預(yù)制塊長(zhǎng)距離鋪裝，具有能夠保證質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、外觀效果好的特點(diǎn)。

4 技術(shù)特點(diǎn)

本工程為人工開挖的調(diào)蓄水庫(kù)，平均開挖深度為5.0m，總庫(kù)容為80 萬m3，調(diào)蓄水庫(kù)邊坡坡度為1：2.5，迎水坡面采用C25預(yù)制混凝土帶孔六棱塊護(hù)砌（厚度0.15m，邊長(zhǎng)0.24m），預(yù)制塊單重為46.5kg。水庫(kù)護(hù)坡底部設(shè)置C25 混凝土現(xiàn)澆護(hù)腳，護(hù)坡頂設(shè)置C25 混凝土現(xiàn)澆壓頂。本工程為環(huán)形水庫(kù)坡面預(yù)制塊鋪裝，庫(kù)區(qū)上口護(hù)砌周長(zhǎng)2km，下口護(hù)砌周長(zhǎng)1.8km，為不等距長(zhǎng)距離環(huán)形預(yù)制塊鋪裝。

鋪裝前，對(duì)環(huán)形、庫(kù)區(qū)上下護(hù)砌不等距位置增加調(diào)節(jié)縫（后期采用等強(qiáng)度混凝土填補(bǔ)），調(diào)節(jié)縫位置利用GPS 測(cè)量?jī)x器現(xiàn)場(chǎng)定位測(cè)量，利用AUTOCAD 模擬現(xiàn)場(chǎng)鋪裝效果，提前對(duì)調(diào)節(jié)縫數(shù)量、位置進(jìn)行測(cè)算，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，避免調(diào)節(jié)縫過多影響鋪裝效果。

鋪裝過程中鋪裝方式采用從坡腳逐層向上安裝，結(jié)合CAD圖紙調(diào)節(jié)縫預(yù)留位置開始，從靠近調(diào)節(jié)縫的邊側(cè)開始施工，在邊側(cè)砌筑完成后，再進(jìn)行內(nèi)圈底部的施工，砌體的排布無問題后，將從底部向頂部進(jìn)行預(yù)制塊逐層安裝，保證整體縱橫交錯(cuò)，內(nèi)外連成一體，無通縫。

5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

施工過程作好詳細(xì)施工記錄，經(jīng)常符合測(cè)量點(diǎn)位，為質(zhì)量評(píng)定提供依據(jù)。坡面修整、鋪無紡布、墊層、預(yù)制塊分序施工，監(jiān)理工程師驗(yàn)收上一道工序合格后，才能依序進(jìn)入下一道工序的施工。

5.1 施工工藝流程

護(hù)砌施工流程：施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→土工布鋪設(shè)→碎石墊層攤鋪→預(yù)制塊安裝→調(diào)節(jié)縫澆筑→驗(yàn)收。

5.2 操作要點(diǎn)

5.2.1 施工準(zhǔn)備

5.2.1.1 工程施工前，詳細(xì)了解工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、人文環(huán)境情況，明確施工環(huán)境的不利影響，做好前期各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，各種施工設(shè)備和器材提前到場(chǎng)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行交底，保證每一位施工人員掌握施工控制要點(diǎn)。

5.2.1.2 提前降水，降水深度滿足施工需求，且邊坡坡面預(yù)留的保護(hù)層修整完成，基面驗(yàn)收合格。

5.2.1.3 施工供電電纜均應(yīng)提前敷設(shè)到護(hù)砌工作面。

5.2.2 測(cè)量放線

測(cè)量人員要熟讀施工圖紙，使用全站儀在水庫(kù)周圈相隔固定距離進(jìn)行樣架的設(shè)立，現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)線位置應(yīng)便于確認(rèn)、不易移動(dòng)、方便施工，并經(jīng)常檢查維護(hù)點(diǎn)線位置的準(zhǔn)確度。

在澆筑好的護(hù)腳混凝土頂面布設(shè)點(diǎn)位，標(biāo)出高程、樁號(hào)；修整好的坡面間隔10 米作為一個(gè)斷面，每個(gè)斷面均布3 個(gè)點(diǎn)位，標(biāo)出高程、樁號(hào)；在環(huán)形處、不等距處加密布設(shè)。

5.2.3 土工布鋪設(shè)

土工布由生產(chǎn)廠家運(yùn)輸?shù)轿镔Y倉(cāng)庫(kù)，土工布進(jìn)場(chǎng)后周揚(yáng)檢測(cè)5%以上，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合工程設(shè)計(jì)要求。經(jīng)檢驗(yàn)合格后用汽車運(yùn)輸?shù)绞┕げ课?，人工進(jìn)行攤鋪。

5.2.3.1 基面處理

在基面處理前，布置好護(hù)砌周邊的排水設(shè)施，保證達(dá)到設(shè)計(jì)干地要求后可以進(jìn)行土工布鋪設(shè)施工。

土方開挖及庫(kù)岸換填過程中預(yù)留的10～20cm 保護(hù)層開挖，采用液壓反鏟自下而上進(jìn)行，人工配合局部修整，反鏟斗牙部位設(shè)置一塊平板刮板器，基本保證坡面平整度。

鋪設(shè)前對(duì)表面進(jìn)行平整度檢查和處理，按要求修整護(hù)坡；坡面應(yīng)平整、無雜物、無尖狀物質(zhì)，填平坑凹，平整土面。

5.2.3.2 土工布鋪設(shè)。（1）在經(jīng)驗(yàn)收合格的基面上及時(shí)鋪設(shè)土工布，鋪設(shè)過程中，作業(yè)人員必須穿軟底鞋進(jìn)行施工，并防止一切可能引起土工布損壞的作業(yè)。（2）土工布鋪設(shè)從護(hù)腳向壓頂方向進(jìn)行施工，將護(hù)腳已固定土工布向上拉起至壓頂位置，用重物將土工布進(jìn)行固定，防止滑動(dòng)。土工布上、下端按設(shè)計(jì)要求預(yù)留足夠的長(zhǎng)度，埋入壓頂溝槽內(nèi)。（3）坡面上土工布鋪設(shè)以鋪平為原則，不得強(qiáng)拉，保證土工布松緊適度、平順，與地面結(jié)合緊密，無空隙。土工布施工完成后，應(yīng)避免日光直射，碎石墊層應(yīng)及時(shí)施工，為土工布質(zhì)量提供保證。（4）防止起風(fēng)對(duì)施工的影響，所有的鋪設(shè)完成土工布當(dāng)天搭接、拼接完成，用重物進(jìn)行臨時(shí)固定，碎石墊層施工過程中逐步將重物移走。（5）為避免機(jī)械或其他人為因素出現(xiàn)，導(dǎo)致下部工序施工時(shí)土工布損壞的情況出現(xiàn)，在發(fā)現(xiàn)土工布損壞的第一時(shí)間，立即對(duì)損壞部分進(jìn)行更換或修補(bǔ)。

5.2.3.3 土工布的拼接。鋪設(shè)時(shí)，因土工布需要嵌入到護(hù)腳及壓頂混凝土中，為防止土工布受到損壞，土工布沿順坡方向分為3 段進(jìn)行搭接，搭接段分別為護(hù)腳段、中間段及壓頂段，接縫采用縫接方式，搭接長(zhǎng)度不少于10cm。（圖1）

圖1 土工布縫接方式

土工布鋪設(shè)完畢，應(yīng)盡快鋪設(shè)碎石墊層，防止土工布污染、風(fēng)吹移位。

5.2.4 碎石墊層攤鋪

墊層碎石由市場(chǎng)采購(gòu)，驗(yàn)收合格的碎石墊層，由自卸汽車直接運(yùn)至水庫(kù)坡肩環(huán)庫(kù)堤堤基上，按設(shè)計(jì)攤鋪量和每車的運(yùn)輸量，較均勻的卸在指定位置。

碎石鋪筑前做好場(chǎng)地排水、將土工布上浮渣、雜物清除干凈、設(shè)好樣樁、備足濾料。本工程碎石濾料粒徑分為兩種：緊貼土工布為10cm 厚粒徑5～20cm 的碎石，其上為150cm 厚粒徑20～40cm 的碎石。不同粒徑組的濾料層厚度必須符合設(shè)計(jì)要求。

碎石鋪筑方式為：有長(zhǎng)臂反鏟將碎石投放到坡面，自下而上進(jìn)行施工，不允許高處直接傾倒，粒徑不同碎石按要求逐層施工，保證互不混雜，層次分明。

碎石墊層鋪筑需進(jìn)行必要的壓（夯）實(shí)，壓實(shí)后相對(duì)密度不小于0.7。碎石墊層經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后，及時(shí)安裝混凝土預(yù)制塊。

冬季施工時(shí)，碎石不得夾雜凍塊，雪天立即停止施工，及時(shí)覆蓋。雪停復(fù)工時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除積雪、雜物，清理完成后恢復(fù)正常施工。

5.2.5 預(yù)制塊安裝

市場(chǎng)采購(gòu)符合設(shè)計(jì)圖紙要求的加工合格的混凝土預(yù)制塊，預(yù)制塊入場(chǎng)經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收合格后方可投入使用?，F(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收的主要內(nèi)容有外觀尺寸、破損程度、混凝土強(qiáng)度等。

5.2.5.1 預(yù)制塊卸車。卸車前，查驗(yàn)數(shù)量及完好程度；進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)；卸車時(shí)采用20t 汽車吊、人工配合進(jìn)行。根據(jù)每車運(yùn)送的數(shù)量和工作面的需要數(shù)量，較為均勻的卸在庫(kù)周坡肩外側(cè)平地上。

5.2.5.2 預(yù)制塊安裝。碎石墊層逐層驗(yàn)收后，依據(jù)測(cè)量放樣為依據(jù)，順?biāo)畮?kù)邊坡中心線方向，每20 米設(shè)置測(cè)量斷面，并在護(hù)腳、中部、壓頂各設(shè)置加密樁點(diǎn)，并在碎石坡面上用預(yù)制塊不均勻的布設(shè)控制點(diǎn)，標(biāo)注符合設(shè)計(jì)要求的預(yù)制塊厚度線以及跛腳、坡頂?shù)膶?duì)應(yīng)位置，用細(xì)繩連接各控制點(diǎn)，作為安裝預(yù)制塊的控制高程；由于坡面高差較大，預(yù)制塊不可在碎石墊層上拖拉，混凝土預(yù)制塊由20t 汽車吊將其吊放到作業(yè)面，人工進(jìn)行安裝。

鋪裝過程中鋪裝方式采用從坡腳逐層向上安裝，結(jié)合CAD圖紙調(diào)節(jié)縫預(yù)留位置開始，從靠近調(diào)節(jié)縫的邊側(cè)開始施工，在邊側(cè)砌筑完成后，再進(jìn)行內(nèi)圈底部的施工，砌體的排布無問題后，將從底部向頂部進(jìn)行預(yù)制塊逐層安裝，保證整體縱橫交錯(cuò)，內(nèi)外連成一體，無通縫，無架空、超高現(xiàn)象。

已安裝完成預(yù)制塊的坡面，應(yīng)做好成品保護(hù)，不允許出現(xiàn)堆放雜物或未安裝預(yù)制塊的情況，導(dǎo)致預(yù)制塊表面破損，出現(xiàn)無必要的返工。

5.2.6 調(diào)節(jié)縫澆筑

水庫(kù)調(diào)節(jié)縫混凝土澆筑為素混凝土，設(shè)計(jì)指標(biāo)為C25F150。

預(yù)制塊安裝完成后，將調(diào)節(jié)縫位置多余碎石、雜物清理干凈后，向監(jiān)理申請(qǐng)開倉(cāng)驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后及時(shí)開倉(cāng)澆筑。若遇特殊情況，無法及時(shí)澆筑，重新清理、驗(yàn)收。

5.2.6.1 澆筑分層。調(diào)節(jié)縫混凝土澆筑不分層。

5.2.6.2 入倉(cāng)。調(diào)節(jié)縫采用在護(hù)坡設(shè)置溜槽的方式入倉(cāng)澆筑?；炷恋轿缓罅⒓催M(jìn)行平倉(cāng)，若有出現(xiàn)骨料堆疊的情況，人工將骨料分散至砂漿過多處，不可用砂漿直接覆蓋。

5.2.6.3 振搗?；炷疗絺}(cāng)完成后，及時(shí)采用直徑50mm 軟軸振搗棒振搗。

由于為1：2.5 坡面，振搗時(shí)將振搗棒垂直插入混凝土后，慢慢傾斜，方向與坡面方向一致，避免漏振。振搗混凝土?xí)r要做到快插慢拔，振搗結(jié)束時(shí)間以混凝土表面不再下沉，不冒氣泡，開始泛漿為止。

5.2.6.4 收面。用刮板刮面，人工使用木抹子兩次抹面，多次壓光，使其部位的平整度控制在規(guī)范指標(biāo)之內(nèi)。

5.2.6.5 養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓瓿珊?，按要求進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，為避免倉(cāng)面積水、陽(yáng)光暴曬，對(duì)新澆筑混凝土進(jìn)行覆蓋，陰雨天氣最少灑水養(yǎng)護(hù)14 天，在天氣干燥、炎熱時(shí)，覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少28 天以上。養(yǎng)護(hù)過程需連續(xù)，不得中斷。

5.2.7 驗(yàn)收

調(diào)節(jié)縫混凝土為土工布底層與預(yù)制塊分割交接區(qū)域組成的澆筑空間，不存在模板，養(yǎng)護(hù)到位后科直接驗(yàn)收。

主要驗(yàn)收項(xiàng)目為混凝土外觀，如是否存在蜂窩、麻面，是否有缺角漏漿區(qū)域。若出現(xiàn)混凝土缺陷情況，應(yīng)按照已上報(bào)混凝土缺陷處理方案嚴(yán)格執(zhí)行，且應(yīng)有監(jiān)理過程見證。

6 材料與設(shè)備

6.1 勞動(dòng)力配置，見表1。

表1 勞動(dòng)力配置表

6.2 設(shè)備，見表2。

表2 主要施工設(shè)備表

7 效益分析

環(huán)形坡面預(yù)制塊長(zhǎng)距離鋪裝外觀控制施工技術(shù)采用AUTOCAD 提前模擬現(xiàn)場(chǎng)鋪裝整體布局，能夠提前測(cè)算出調(diào)節(jié)縫的數(shù)量及面積，避免鋪裝過程中的返工、整改情況發(fā)生，同時(shí)能夠精確計(jì)算出混凝土的澆筑量和施工成本，該技術(shù)加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了施工成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

該混凝土預(yù)制塊鋪裝通過采用AUTOCAD 和GPS 相結(jié)合的處理方式，保證了環(huán)形水庫(kù)調(diào)節(jié)縫布置的合理性；通過更新傳統(tǒng)鋪裝方式，以調(diào)節(jié)縫為鋪裝范圍控制線，先護(hù)砌外側(cè)再護(hù)砌里側(cè)，自下而上，達(dá)到預(yù)制塊之間無縫對(duì)接，鋪裝效果美觀且實(shí)用。