黄羊河水库库区道路混凝土硬化施工工艺
2020-12-18李成梅
李成梅
(甘肃省武威市凉州区黄羊河水利管理处,甘肃武威733000)
1 水库概况
黄羊河水库位于武威市城东南40km 的张义镇常水村,流域面积828km2,是以灌溉为主,兼防洪发电的中型水库。水库枢纽主体工程由大坝、输水洞、泄洪洞、水电站组成。库区道路是保护库区周边生态、水库运行、防洪发电的重要交通道路之一。
2 工程建设的必要性
黄羊河水库库区道路是20世纪70年代水库加固工程中沿山坡开辟的简易公路,也是水库运行管理、防洪、抢险的唯一道路。该路在2004年的黄羊河水库除险加固工程中进行了拓宽及整修。库区道路和河道基本平行,路面高于库体5~30m。路面宽度:砂砾石地段5~8m,岩石地段5~6m。个别路段铺设了厚5~10cm 的碎石。限于当时条件,未对道路路面进行混凝土硬化。几乎每年汛期都不同程度的出现由暴雨、山洪引发的泥石流阻断道路的情况,影响通行,水库管理所虽然设了专职护路工,对库区道路的淤积、车辆碾压的坑洼经常性的清理、修复,但这些维修已远远不能维持库区道路的畅通和防汛抢险的需要。
2013年,根据党中央、国务院关于生态文明建设的指示,特别是山水林田湖草治理的重大决策,武威市编制完成了《武威市祁连山山水林田湖草生态保护修复工程项目实施方案》,并得到了甘肃省人民政府的批复,武威市黄羊河水环境综合治理工程是《武威市祁连山山水林田湖草生态保护修复工程项目实施方案》中水环境保护治理工程中的一个支项目,库区道路工程是黄羊河水环境综合治理工程中的其他工程,并得到了有效实施,现已投入运行。
3 工程建设内容
3.1 库区道路建设范围
库区道路起于大坝坝址东侧,终至张义镇常水村村口,最终与黄哈公路相接,全长3.26km。
3.2 库区道路工程建设内容
一是对库区道路路基清表后进行砂砾石基础填筑,厚20cm;二是对路基进行C25混凝土浇筑铺设;三是对全路段进行人工培路肩。
4 库区道路硬化技术
4.1 路基施工
4.1.1 路基标准 该路段采用四级公路技术标准,设计的路面宽度为4m,两侧路肩各为0.5m,根据设计确定路基宽度为5.8m。道路平面及纵线布置均按照原有道路进行,横向路面单线排水坡度为1%(向库区一侧),路肩边坡为1∶1,该路基的基础宽度为6~6.5m,满足施工要求。
4.1.2 路基复测放样 复测:工程开工后,施工单位收到开工通知和施工图纸后向监理部门和业主提交联合测量申请,由监理、业主和施工单位组成联合测量小组,对所招标的路段进行复测(BM 点由设计单位和业主提供),用经纬仪定出路基中心线,且每隔20米设一个整桩(包括桥涵和弯道起止点等控制路基中心的各点测设中心桩),在桩上标明里程及高程,算出挖填的工程量,并向业主提交测量成果,作为支付结算的依据。
施工放样:路基开工前按照设计图纸和复测成果,在每一个中心桩上标出基础填筑厚度,在主要控制桩和转弯处布设路基边线,沿边线用白灰撒两条白色的线作为路基填筑范围的明显标记,完成这些工序,再进行路基的施工。
4.1.3 对路段进行清表及路基砂砾石填筑 按设计要求根据施工放样标记用挖掘机对路面进行清表,清除原有道路表面的杂草、树根,将原路表面杂填土进行挖除,后进行20cm 砂砾石基础填筑。
材料选用:根据施工要求所选用的砂砾石质地坚硬,最小强度不小于5%,级配合理,含泥量小于5%,砂砾石料的最大粒径不得大于100mm。
摊铺:该工程由人工配合推土机摊铺,先用推土机将拉运的砂砾石料推平,观察砂砾石料级配是否均匀合理,若发现大于基础厚度的片石和卵石应人工弃除。松铺系数1.3~1.35,必要时进行减料或补料工作,考虑到路肩的设计,路基填筑层铺料宽度应宽于设计宽度5.8m,压实宽度也应大于路基设计宽度,最后削坡,边坡系数符合设计边坡1∶1。
4.1.4 复核 摊铺完成后,用水准仪抄平,检查摊铺厚度及坡度是否符合摊铺要求。
4.1.5 路基压实 压实前测定砂砾石料的含水率,含水率应为最优含水率的±0.2左右,以利于上下层结合密实。依据SL237-1999标准检测,最大干密度为2.28g/cm2,最优含水率为4.6。路基压实时用振动压路机先稳压1遍,将推土机没有推平的用刮平机刮平,之后由弱到强至启动振力达到18t 强振,强振后静压2遍,振压时应错轮1/3碾压,静压时应错轮1/2碾压。最后碾压至外观路面平整、路基表面无明显空洞,大粒径石料无松动,铁锹挖动困难。
4.1.6 养护 路基经过压实后,进行厚度、宽度、平整度、高程及压实度自检,压实密度应达到设计要求的94%,自检合格后进行养护,采用机械洒水养护,每天两次,始终保持路基表面潮湿,养护期不少于7d。养护期内应封闭交通,以免压实路段受损。
4.1.7 验收评定 压实的路段养护期达到规定的天数后,由施工单位进行压实度检测,施工单位先自检合格后并填写单元工程质量评定表,报请业主、监理工程师复核,监理工程师复核合格后方可进行下一道单元(工序)的施工。
4.2 对路面进行C25混凝土浇筑铺设
4.2.1 施工准备 水泥混凝土路面施工所使用的机械和设备:混凝土搅拌运输车、小型机具、插入式振动器、振动梁、手扶振动圆盘抹光机、电磨子。要求施工机械必须由有资质的机械人员使用。
4.2.2 材料的选配 水泥:所用水泥采用P.042.5的普通硅酸盐水泥,施工要求选择同一个厂家的水泥,以保持所有路面颜色一致。砾石:所用砾石须选用质地坚硬、清洁、级配良好,无草根、树皮等,有害杂质含量应小于3%,针片状含量不大于10%,含泥量小于1.5%,粒径必须控制在4~5cm。青砂:所用青砂为中砂,要求级配良好、质地坚硬、颗粒洁净,耐久性好,且不含团块、盐碱、壤土、有机物和其他有害杂质的天然河砂,细度模数控制为2.2~3.0,含泥量小于5%。将选配好的各种材料按规范要求进行送样试验,满足要求后向业主和监理部门报验后方可使用。
4.2.3 混凝土浇筑放样 根据设计图纸,放出路面中心线及路边线,直线段每20m 设一中桩,弯道段每5~10m 设一中桩。经复核无误后,以所放的中线为依据,放出混凝土路面浇筑的边线桩,用60cm 长钢钎直线段每20m 打一桩,弯道每10m 打一桩。打入深度以稳固为宜,然后进行抄平测量,在钢钎上标出混凝土路面的设计标高位置线(可用自喷漆)应精确为±2mm。然后将设计标高线用线绳拉紧拴牢固,中间不能产生垂度,不能扰动钢钎,位置要正确。
模板支立:以路面设计边线和高度设立模板,模板顶面和内侧面应紧贴边线,上下垂直,不能倾斜,确保位置正确。模板必须具有足够的强度和刚度,立模时应设有足够的支撑,保证在砼振捣时不松动和变形。模板内侧面、顶面和底面均应刨光,在模板内侧均匀薄涂一层机油或肥皂水便于拆模。最后报请监理工程师验模后,向监理工程师提交混凝土开仓申请。
4.2.4 混凝土的搅拌运输 该工程使用的混凝土采用间歇式搅拌楼搅拌,搅拌楼搭建在距施工现场3km 的地方,用水用电方便。
搅拌楼的标定:搭建好的搅拌楼在投入使用前,由现场监理根据混凝土配合比进行标定,标定完由混凝土搅拌员进行试拌。试拌时根据拌合物的粘聚性、均质性及强度稳定性确定的最佳拌合时间为30min。施工中应每7天业主和监理工程师现场校验一次搅拌楼计量精确度。搅拌楼配料计量偏差不得超过规定,不满足时应查找原因,排除故障,确保拌合计量精确度。
混凝土拌合物的运输:根据工程的施工进度、用量、运距及路况,该工程选配两辆6m3的混凝土搅拌运输车,确保新拌混凝土在规定时间内运到摊铺现场而不发生离析现象。
运输注意事项:混凝土运输途中不得随意耽误。混凝土运输车进入摊铺地段和卸料时,不得碰撞模板,应听从工长的指挥。
4.2.5 混凝土的摊铺、整平、振捣 工程采用小型机具人工配合进行路面铺筑。运输到现场的混凝土拌合物由人工用铁锹进行大致摊铺,待混凝土铺筑到规定的厚度时,应使用插入式振捣棒,沿横断面连续振捣密实,振捣时应注意路面内部和边角处不得欠振或漏振,振捣时不能碰撞模板。振捣棒在每一处的持续时间,应以拌合物全面振动液化,表面不再冒气泡和泛水泥浆为限,不宜过振,也不宜少于30s。振捣棒的移动间距不宜大于50cm;至模板边缘的距离不宜大于20cm。使用振动梁振实,振动梁是附着式振动安装在钢筋混凝土梁或木梁上。在振捣棒已完成振实的部位,可用振动梁垂直路面中线沿纵向拖行,往返两三遍,使表面提浆均匀平整。
抹面:振动梁振实4~5h 后,当混凝土处于初凝状态时采用手扶振动圆盘磨光机抹面一遍,当混凝土处于初凝终止状态、表面湿润时用电磨子打磨3遍,将混凝土表面进一步加压抹平。
4.2.6 养护 铺筑的混凝土抹面后6h 内,当表面有相当硬度(初凝),用手轻压不出现痕迹时,即可开始养护。采用塑料薄膜覆盖于混凝土板表面,每天均匀洒水数次,经常保持潮湿状态。养护时间应根据混凝土强度增长情况而定,一般为14~21d。
4.2.7 拆模 当混凝土达到一定的强度即可拆除模板,拆模时间要能保证混凝土边角不因拆模而损坏,具体拆模时间根据气温决定。
4.3 人工培路肩
待混凝土养护期满,强度达到设计要求后,进行人工培路肩施工。路肩起到保护路面和路基的作用,根据设计图纸采用透水性较好的砂砾石培路肩,路肩宽度为0.5m,坡度为1∶1,填筑的厚度与路面高度一致。在靠山的一侧以实际宽度为准。
4.3.1 具体方法 施工时分层填筑,采用人工配合机械上料,三轮车运输,小型打夯机机械夯实。
4.3.2 质量要求 路肩在施工过程中严格控制料的质量,分层填筑的压实度,不得小于94%,路肩表面平整密实,不积水,路肩线条美观、曲线圆滑,外边坡一致。
5 结语
库区道路工程的实施为黄羊河水库的运行管理、发电、防汛安全起了保障性的作用。对美化库区环境,保障灌区人民生命财产安全有积极的推动作用,为水库开发旅游项目打下了坚实的基础。库区道路的硬化施工工艺,对干渠、支渠的道路硬化具有一定的参考价值。