网格骨架护坡施工挂线
2020-11-05秦华
秦 华
(中国电建集团港航建设有限公司,天津 300467)
0 引言
在公路工程网格护坡施工时,由于是在道路边坡上(斜坡)安装预制构件,施工质量对工人施工水平依赖度较高。施工完毕后的网格护坡,预制块的顺直度、表面平整度、感观程度等,都无法满足规范要求,且返工困难效率低下。网格铺设的好坏又是决定整个护坡质量的关键,是保证种植土回填完毕后护坡的整体外观质量的先决条件。综上考虑,对其施工方法进行适当改良,有一定的必要性。
1 工程概况
唐山市古冶城区外环路工程路段全长 40.53 km。采用公路-I 级标准。本文所述路段在唐山市古冶城区外环路 D 合同段内,段落桩号为 k37+710~k39+888.029。该段为填方路段,原地面为平坦的农田,平均填方高度为 6 m。路基宽度 24.5 m,路基边坡坡度为 1∶1.5,格网采用 C20 水泥混凝土预制块砌筑,砌筑的预制块分 1 号预制块和 2 号预制块,如图 1 所示。1 号预制块为正方形,四边有凹进去的企口,中央设直径为 22 mm 的预留孔,并用长 30 cmФ20 的钢筋固定。2 号预制块为长条形,宽度满足于 1 号块拼接要求。勾缝采用 M10 砂浆。格网护坡基础采用 M7.5 浆砌片石砌筑,护坡基础每隔 10~15 m 设一道伸缩缝。泄水槽为现浇混凝土,坡度与路基边坡坡度一致,每隔 10 m 设置一道泄水槽。格网护坡与路肩石、护坡基础及泄水槽相接处采用 1 号预制块的一半,格网在泄水槽处断开,应先做泄水槽后施做格网防护。
图1 网格护坡设计图(单位:cm)
2 网格骨架构成及施工工序
2.1 网格骨架护坡构成
由护坡基础、网格预制块、护肩、网格内种植土四大部分构成 。
2.2 施工工序
前期施工准备→进行测量放样→探查地下管线→开挖坡脚护坡基础土方→砌筑坡脚护坡基础→修理平整边坡→网格铺设→回填种植土→质量检查。
3 古冶外环路工程采用的施工方案
古冶外环路工程在施工过程中对各个工序都进行了相应的对比分析,认为想要改善工程质量,在网格铺设环节改良施工挂线方案,可以有效改善施工过程中对工人施工水平的依赖,保证工程质量。于是采用了以下两种挂线方案。
3.1 纵横向挂线
挂网格护坡施工线,分别确定两条竖线和两条横线,如图 2 所示。根据两点能够测量一条直线的原理,先确定第一条竖线,竖线上第一个点为沿垂直于泄水槽方向量取 L,从泄水槽最外一边量取 L,见式(1)。
L=cos 45°×(1 号预制块长度+2 号预制块长度)(1)
第二个点的量取同第一点,沿垂直于泄水槽方向量取 L,两点确定一条直线,这时确定的直线是与泄水槽平行的直线。第一条竖线确定后平移等距离 L 既为第二条竖线。两条横线的确定,沿垂直于护坡基础的方向量取 L,确定剩余两条横线。
竖线与横线确定之后,两条竖线和横线交替向前推进,相交的位置即为 1 号块所在位置。1 号块位置确定后施做 1 号块,工人根据 1 号块的位置施工 2 号块,砌筑顺序应为由下往上砌筑。
3.2 45°斜向挂线
挂网格护坡施工线,分别确定 1、2、3、4 号线,如图 3 所示。
表1 网格护坡施工完毕后实际测量值表
首先安装坡脚最左下方的 1 号块,这个 1 号块安装完毕后以 1 号块为基点挂线,挂线方向为斜向上 45°(必须采用量角器施测),定为 1 号线。3 号线采用两点确定一条直线的原理,以该 1 号块中点为基点分别沿护坡基础方向和泄水槽方向量取 L2,见式(2)。
根据这两点确定 3 号线(此时 1 号线垂直于 3 号线)。然后砌筑 1 号线方向上的 2 号预制块和 1 号预制块,以该 1 号预制块中点为基点再一次复核 3 号线的位置,3 号线位置复核完毕后,沿 3 号线斜下方向砌筑 2 号预制块和 1 号预制块,最后以铺设好的 1 号预制块中点为基点再次放出与 1 号线平行的 2 号线,依此类推确定出与 3 号线平行的 4 号线。如此重复校核,使得四条线准确无误。施工过程中 1 号线和 2 号线交替前行,3 号线和 4 号线交替前行,两条线相交的位置即为 1 号预制块所在的位置。而挂线的方向即为 2 号预制块所在的位置。
4 两种挂线方案的对比分析
4.1 挂线方法的比较
图3 斜向 45°挂线图
纵横向挂线对网格骨架的铺设顺序是自下而上,挂两道竖线和两道横线(见图 3),横线和竖线交替前行,两条线的交点就为 1 号预制块的位置,但是这种挂线方法不能够直观地确定 2 号预制块的位置,2 号预制块安装的正确与否都是通过施工工人经验和感觉完成,所以当砌筑完后很容易把 2 号预制块的线形砌歪。而采用 45°斜向挂线不只能正确地确定 1 号预制块的位置,而且能够很直观地确定出 2 号预制块的位置和方向,运用这种方法挂线施工的网格护坡表面规整,线条直顺,曲线圆滑,各种指标均能够满足设计及质量验收需要。
4.2 达到质量效果的比较
为了明确两种施工方案所能达到的质量效果,施工完毕后按照 JTG F 80/1-2017《公路工程质量检验评定标准》[1]对其进行了检查项目的实测,实测后的对比数据如表 1 所示。
通过对唐山市古冶外环路采用两种不同挂线方法施工的网格护坡进行比较,采用 45°斜向挂线施工的网格护坡在质量效果上要优于采用纵横向挂线施工的护坡。且砂浆强度能够满足设计要求,顶面标高、底面高程均能通过有效的测量和计算满足要求,表面平整度平均可以控制在 20 mm 以内,框格间距可以控制在±120 mm 以内,铺砌厚度和坡度均能够满足设计要求,如图 4 所示。
图4 铺砌完毕的还没有回填种植土的网格护坡
4.3 经济效果的比较
拿 10 m 一段的网格护坡来比较,纵横向挂线方法由于在安装 2 号块的时候需要一定的时间进行比较和矫正,所以 3 个工人平均需要 4~6 d 才能够完成,采用斜向挂线法,矫正 2 号预制块的时间大大减少,3 个工人2~4 d 就能够砌筑完成。在不考虑回填种植土所发生的人工费的情况下。每段施工要提前 2 d 完成,每 段 预 计 节 约 施 工 成 本 2 天×2 0 0 元×3 人=1 200 元。该工程需砌筑网格护坡 15 km,预计节约成本 180 万元。
5 结语
通过比较不同挂线方法施工的格网骨架护坡可知,采用斜向挂线施工的护坡,各项质量指标均能够高于采用横向挂线施工的网格护坡,经济指标也有较大提高。采用斜向 45°挂线施工方案对于施工该种类型的网格护坡具有一定的指导意义。