浅谈古浪河灌区总干渠浆砌石施工技术及质量控制

摘 要:本文以石羊河流域重点治理项目古浪河灌区总干渠改建工程为原型,简要阐述了渠道浆砌石施工的关键技术与质量控制。

关键词:浆砌石;施工技术;质量控制

中图分类号:TV91 文献标识码:A 文章编号:1003-6997(2012)18-0046-02

1 概述

古浪河灌区总干渠始建于1969年,现状全长6.95 km,控制灌溉面积1.59万hm2。原渠道为弧底梯形断面,弧底半径0.80 m,圆心角72°,渠深1.25~1.48 m,渠道边坡1∶1.5,渠线垂直于等高线布置,纵坡1/53~1/170,现状渠道采用厚30 cm的C15细粒混凝土砌卵石衬砌,渠坡顶部采用6 cm预制板衬砌,渠道主要问题为渠底及边坡老化磨损较为严重,边坡分段存在冻胀变形。

2010年,按照《甘肃省石羊河流域重点治理规划》古浪河灌区节水改造工程开始实施,古浪河节水改造干渠工程于2011年6月招标,7月底开工建设。按照设计,对现状渠道分段进行改建,渠道断面形式有矩型暗渠及弧底梯形明渠。此次介绍的渠道断面形式为弧底梯形渠道(桩号3+491-6+947段),设计流量8.16 m3/s,加大流量8.49 m3/s,弧底半径0.80 m,圆心角72°,渠深1.60 m,渠道边坡1∶1.5,渠口宽5.29 m,设计纵坡1/66~1/80。采用C15细粒混凝土砌卵石砌筑,厚度为30 cm。其下铺设砂砾石垫层,厚度为30~40 cm。作者结合工作实际,谈一下自己对古浪河总干渠(桩号3+491-6+947段)浆砌石施工技术的肤浅认识。

2 浆砌石渠道的施工

2.1 衬砌工程施工流程

施工准备拆除旧渠土方开挖备料砂砾石垫层夯填石料选材浆砌石砌筑勾缝养护验收。

2.2 渠道开挖施工

渠道开挖时,按渠道设计纵坡及标高,架设经纬仪、水准仪配合挖掘机进行开挖。先用挖掘机拆除旧渠,然后开挖渠道中沟,再从渠道两岸分别开挖成型,每10米按渠道建基面标高、尺寸打桩,拉线,在桩上标记渠道中点及标高,人工削坡整理,避免超挖,保证渠底和边坡的稳定。开挖断面验收合格后用符合设计要求的砂砾料(粒径20~40 mm)进行分层夯填。

2.3 衬砌用料的控制

为控制浆砌石渠道质量应先从原材料选备加以控制,将工程施工料场作为第一关卡,从石料、砂、石子、水泥、胶凝材料等多个方面进行严格控制,业主及监理方应派专人负责管理。

2.3.1 砂石料控制 石料选择古浪县当地石材,多拉运大且方正的石料,石块的上下两面平行且大致平整,无尖角、薄边,块厚不小于20 cm,石材材质应坚实新鲜,无风化剥落层或裂纹,石材表面无污垢、水锈等杂质,用于表面的石材,应色泽均匀;砂料应选用中砂,其最大粒径不大于5 mm,含泥量应≤3 %;小骨料混凝土采用一级配,石子粒径为5~20 mm,含泥量应

2.3.2 水泥和水 工程所用的水泥标号设计为325号,到货的水泥应按品种、标号、出厂日期分别堆存,并应有防潮、防雨措施,受潮结块的水泥严禁使用。拌制砂浆及养护的水应清澈无杂质,采用生活饮用水。

2.3.3 胶凝材料(用于砌筑的小骨料混凝土) 胶凝材料的配合比必须满足施工图纸规定的强度和施工和易性要求,配合比必须通过试验确定。施工中承包人需要改变胶凝材料的配合比时,应重新试验,并报送监理人批准。拌制胶凝材料,应严格按试验确定的配料单进行配料,严禁擅自更改,配料的细粒混凝土用搅拌机拌和,拌和时间不少于2 min,混凝土应随拌随用,超期或已初凝的细粒混凝土不得使用。

2.4 浆砌石体砌筑

渠道衬砌时应放样定位、拉线砌筑,浆砌石砌筑顺序按先砌渠底后砌渠坡。浆砌石施工采用坐浆法分层砌筑,砌筑时先铺细粒混凝土6~8 cm再以干砌挤浆的方式安砌卵石,然后灌浆、捣实、原浆勾缝。砌缝留宽2~3.50 cm,严禁石块间直接接触。砌石施工时,应先洒水润湿渠基。

2.4.1 弧形渠底砌筑 砌弧形渠底时,为保证设计的曲面轮廓几何尺寸准确,应安装样模进行挂线,即根据渠道的设计尺寸,将曲线部分(圆弧形或抛物线等)加工成样模(一般多用钢筋制成),每隔5~10 m放置一个,以不拖线为宜,每2个样模为1组,挂5根线进行砌筑。块石长边垂直水流方向,先两边后中间沿圆弧切线砌石,每一块砌石要于相同位置的圆弧切线垂直,大头朝下,小头向上,三角缝,六面靠,垂直于弧面不倾斜,顶面要平整。细粒混凝土一次性灌浆,要求灌浆饱满、密实。

2.4.2 渠坡砌筑 砌渠坡时,从坡脚开始,由下而上分层砌筑;古浪河总渠渠坡长261 cm,为合理利用石料,渠坡共分9层进行砌筑,由下而上分别为40 cm、36 cm、36 cm、30 cm、30 cm、25 cm、25 cm、20 cm、19 cm。砌筑前应先挑选石料,将卵石进行排队,每排卵石厚薄相近。砌筑应分层进行,按照渠道设计坡度,用坡尺挂设立线,每5 m一条,然后挂好水平线,每层需挂水平线2根,样线要张紧。在砌筑过程中应经常校正线杆,以保证砌件各部位尺寸符合设计要求。为使砌筑面表面平整,各砌层均应坐浆砌筑,砌筑时先铺细粒混凝土6~8 cm再砌卵石,衬砌过程中卵石大头朝里,小头朝外,卵石的长度方向垂直直坡面,砌石要求平整、稳定、紧密和错缝,不得叠砌和浮塞,细粒混凝土要灌注密实,饱满度要达到90 %以上,每层砌筑基本水平上升,随铺随砌。相邻两块石块应大体砌平,高差以不大于2 cm为宜,这样才能保证平缝宽度。同一砌石层内,相邻两缝砌筑不得有通缝。每层砌完后,要保持层面干净无泥土杂物。一次连续砌筑3~4层,每天砌筑高度要控制在1.20 m左右。每层留阶梯状水平施工缝,每个施工段分段、分层砌筑,从而提高施工效率。砌成的卵石横成排,斜成行,砌缝紧凑,美观大方。

2.5 浆砌石勾缝

砌体的外露面均应勾缝,勾缝质量好坏,直接影响到防渗效果、层面结合及渠道外观质量,因此勾缝工序必须认真对待。本工程砌石勾缝应保持块石砌合的自然接缝,并以平整为宜。勾缝前必须将缝槽内2 cm深度内的细粒混凝土浮浆清除。清缝宜在砌筑24 h后进行,并用水冲洗干净。勾缝时缝内不得残留积水和灰渣,并保持缝面湿润。每完成一部分砌体应即时勾缝,一是有利于细粒混凝土凝固,二是有利于砌体与勾缝同时养护。砌体外露面勾缝采用平缝法进行,按“自上而下”的顺序先勾水平缝后勾竖缝。勾水平缝时用长溜子将灰浆压入缝内,自左向右随压随勾,勾完一段后,溜子自左向右在缝内溜压密实、平整,使其深浅一致。勾竖缝时用短溜子将灰浆压入竖缝中,塞密、压平、抹光,最后用扫帚扫清余灰。勾缝完成后,待初凝后将砌体表面溅染的混凝土清理干净,勾缝要保持块石砌合的自然接缝,力求美观、匀称、块石形态突出、表面平整。

2.6 浆砌石养护

浆砌石砌筑完毕12~18 h后应进行养护,根据本工程实际,砌体采用洒水养护。随砌筑随养护,养护时间不得少于14 d。在砌筑过程中,应及时洒水,保持砌体处于湿润状态。在砌体未达到要求的强度之前,不得在其上任意堆放重物或修凿石块,以免砌体受振动破坏。

3 质量控制

浆砌石渠道衬砌是一项很常见的工程,其施工过程和质量看起来简单易控,但实际质量很不容易保证,加之该工程为改建工程,季节性较强,施工必须在不影响农作物用水和作物停止用水时进行,工程紧,任务重。在实际施工过程中,易出现砌体厚度达不到设计要求,砌缝不密实,勾缝粗糙,不平整等诸多现象,这就要求对工程施工的各个环节进行严格控制。特别是将衬砌厚度、细粒混凝土振捣密实、砌体勾缝作为关键环节进行强化管理,严格控制。

4 结语

浆砌石结构具有坚固、耐用及就地取材、便于施工等特点,在渠道衬砌工程中仍被较多采用。因此,建立一套科学有效的质量管理体系,加强施工人员的质量教育,保证浆砌石的施工质量,应努力把握施工关键技术,合理确定施工方案,正确配置、协调现场施工资源,高效安全生产,积极有效的缩短建设周期,使其尽早发挥经济与社会效益。