京密引水渠浆砌石施工技术浅析
2021-01-15吕游
吕 游
(北京市京密引水管理处,北京 101400)
浆砌石工程是在翻体与砌石之间灌注砂浆,当混凝土凝固成型后,即可达到稳固堤防的作用,使堤坝具有较强的稳定性与连续性,并且还能有效提升工程的抗冲击能力。由此可见,该技术是保证水利工程项目质量安全的关键技术[1]。在浆砌石工程实际施工中,对各方面材料的质量和工艺操作过程都要十分重视,若采用不合适的施工材料或不合规的施工工艺,将会造成引水渠强度、刚度以及稳定性等指标无法达到标准,严重威胁浆砌石工程的安全性和可靠性,进而影响到整个工程的施工效果[2]。
1 工程概况
京密引水渠横跨密云、怀柔、顺义、昌平、海淀等区,担负着由密云水库向北京市区输送水源的重要任务。该渠南侧道路大多为沥青路面及水泥混凝土路面,由于使用年限已久,不同路段均出现了一定程度的路基沉陷和断板,车辆行驶颠簸,在雨雪天气更是通行困难,出现这样的路况,无法及时进行防汛、抢修工作,严重影响了京密引水渠工程效益的发挥,进而阻碍了当地旅游发展和经济开发[3]。本项目针对京密引水渠工程现状进行改善,项目划分为路基平整、道路主体结构施工、浆砌石护坡、排气边沟施工及路面交通设施施工等多个工程,本文主要探讨浆砌石护坡工程。
2 浆砌石施工技术
2.1 材料要求
引水渠浆砌石通常采用质地坚硬的石料,其强度要求大于MU20,淘汰有裂缝或者风化剥落的石料。所用毛石厚度一般不小于200mm,同时确保所选石料表面质地、颜色均匀,若发现存有水锈或污垢等杂质者,应在选用前反复高压水冲洗,直到达到预定标准[4],弃用不达标者。浆砌石工程中所用的粗料石应棱角分明、表面均匀,一般石料长度需大于50 cm,块高需大于25 cm。砌石前必须进行实验测试,要求石块容重大于22.5 kN/m3,抗压强度大于100 MPa。浆砌石施工中的砂料应采用通过筛孔为5 mm的中砂,同时洗除砂料中的泥土和草根等杂质,以确保砂料中的含泥量小于5%。工程水泥选用P.O42.5,所用水的水质应符合饮用水标准。
2.2 浆砌石砌筑
2.2.1护坡砌筑
(1)施工技术要点。通常情况下护坡砌筑选择挤浆法分层分段进行施工,其中分段位选在沉降缝处,要求与分层水平缝齐平[5]。在砌筑过程中应先砌外圈,精准定位砌石,与里层砌石交叉砌筑形成一体,保证工程的坚固性。在施工中要求砌块表面缝隙宽度小于4 cm,砌体表面和紧邻石块之间的内切圆直径小于7 cm,各层间的错缝小于8 cm,砌体在砌筑高度每间隔1.20 m校正一次。此外,在沿线路方向每间隔10~20 m设置一条伸缩缝,一般缝宽为2.0 cm,缝深大于20 cm,其缝隙内填充沥青麻筋。对于片石的浆砌,应该按照相互交错的接砌方式将自然形态的片石砌起,其中最底层的片石较大面朝下,其他石块仅需紧密交叉衔接。此外在护坡的砌筑过程中,石料间必须留有深为2 cm的缝隙,为勾缝做准备。砌石准确定位工程结束时,在砌石最底部砌一层砂浆,要求砂浆用量保证石料砌筑时可以紧密连接,确保砌石间缝隙充分密实饱满[6]。在中间层石料砌筑中,石块砌缝保持相互交叉,砌筑缝隙填充砂浆密实。各块石料要求搭配合理、大小均一,通常情况下较大石料为底面,中间空隙采用小石料填塞,切勿形成空洞。
(2)伸缩缝及沉降缝的施工技术。在工程施工中,要求伸缩缝和沉降缝间必须相互垂直,同时充分发挥接缝作用,确保砌体两侧表面平整、无凹凸。此外,在伸缩缝和沉降缝中应填充防水材料,以避免砌体发生漏水现象。接缝砌体时,严格按照原设计施工,一般选择跳段砌筑的方法,使紧邻砌石相互交叉衔接,同时保证砌体达到又直又平的效果。
(3)勾缝技术。此技术通常采用平缝压槽的方法,在进行凸缝处理时,缝宽设置为2 cm,缝深为1.5 cm,施工前必须将砌体表面的污垢杂质清洗干净,施工完成后采用水泥浆将沟槽涂抹平整,通常水泥浆涂抹厚度大于0.5 cm,宽度大于1.0 cm,并且保证沟槽两侧涂抹均匀一致[7]。对于沉降缝,首先采用沥青麻絮填充,然后将外露5.0 cm的缝隙清理干净,选择规定要求强硬度的砂浆将沟槽和凹缝填充平整,缝宽设置为2 cm,缝深设置为2 cm。设置泄水管口时,应保证与墙面齐平,且泄水管与砌石间需用砂浆填充紧实。在勾缝时应尽量勾自然缝,杜绝假缝和不符合标准的缝,在最终勾缝工程结束后必须将砌体表面清洗干净,严禁随意修饰石料表面。砌筑完成后,需及时覆盖,严禁碰撞砌体。在正常自然环境条件下,根据外界干燥程度及时洒水,时刻保持砌体表面湿润,同时确保养护期大于7d[8]。
2.2.2排水边沟墙体砌筑
(1)施工技术要点。排水边沟墙体砌筑方法采用铺浆法,此技术要求按照先采用大平毛石砌筑转角处,然后逐步向墙体中间砌筑。施工前选取大小搭配均匀的石料,并进行湿润处理,在砌筑时应保证石料表面积大的一面朝下,砌筑表面保持齐整,然后逐块卧砌坐浆,同时将砌石之间的空隙填充饱满。当砌石之间的空隙较大时,必须先用砂浆填充,然后使用小石料嵌实,切勿采用先碎石嵌实后灌浆填充的施工次序。若砌筑时毛石的自然形状各异,无法使得表皮砌干,不宜采用分皮砌法。砌筑时应保证石块上下层错落有致,且不能出现重缝、干缝及空缝等情况,还需注意石块摆放方式,避免在承重后出现错位、外鼓等现象[9]。为充分保证砌体的整体横向力,每在毛石的0.7 m2面中铺砌拉结石,拉结石砌筑要求均匀布设,在交接和转角等重要部位使用较为规整的石料搭砌紧实,同时按照原设计规划要求安置钢筋结条。在毛石的砌筑过程中,单次砌筑高度应不大于1.2 m,然后自然条件下间歇4h以上方可继续砌筑。此外,在施工过程中每砌筑3~4层需要找平一次,每次中途停工时,及时将石块间隙内填满砂浆,但不包括石块上表面部分,需等砌筑时再铺砂浆。在砌至设计高度时,选取较为平整的大石料压制,最后利用水泥砂浆全面找平。
(2)勾缝技术。排水边沟墙体勾缝是指在砌合过程中形成的自然缝,通常有平缝和凸缝2种。在勾缝施工前必须剔缝,即刮掉表面水泥浆,刮深保持在20~30 mm,然后将砌体表面充分湿润,最后使用1∶1.5~1∶3.0的水泥浆做勾缝处理。在勾缝过程中必须保持缝条均一,特别是在十字或丁字交接处,要求尽量保持平整通顺[10]。
3 浆砌石质量控制技术
(1)材料选取。浆砌石工程是一项十分谨慎的工作,此工程所用石料的质量必须满足国家或其他规范性施工材料标准[11]。用于砌筑的石料表面须保持干净整齐,如果表面存在污染,要将其清洗干净,以达到相应的黏结强度。工程所用的砌筑砂浆要严格计量混配,配比科学合理,符合国家相关标准。在施工中水泥砂浆要充分搅拌均匀,在符合稠度、含水量等相关要求后方可使用。所选砂浆品种同样也需符合设计要求,此外砌筑石块的选择须合理搭配大小,以确保石块间的互相拉结性,防止后期出现质量安全问题。
(2)工程施工。浆砌石砌筑过程中,砌体墙面勾缝必须保持紧实,同时保证墙面干净平滑,缝条整洁,砌石黏结牢固[12]。砌筑时严禁出现不坐浆砌筑或先用碎石后灌浆的操作行为,以防止石料直接接触施工,而致砌体黏结力和承载力下降。毛石砌筑灰缝应先坐总量一半的砂浆,再用小石块填充平实,最后填筑砂浆。毛石砌体一般使用坐浆法施工,灰缝饱满度至少应达到80%。
(3)砌筑工程施工质量管控。在砌筑工程施工前,首先由工程技术总负责人对相关工作部门进行技术交底及培训学习[13],然后由施工员对整个施工队伍进行技术交底和相关内容培训,应尽量选用通俗易懂的语言,以确保施工人员能快速明确施工要求和工作内容,避免盲目施工。其次,在项目正式施工前,应由项目部组织成立质量监察小组,由项目经理带领各个部门负责人开展项目检查监督工作,以便及时发现问题并尽快让施工人员返工,以符合质量标准,确保工程质量安全。质量监察小组应定期召开会议,针对近期施工中的质量问题进行总结与反思,探讨最佳的解决方案。同时,对于表现优秀的施工队伍及个人提出表扬,并给予一定奖励;而对于屡教不改的施工队伍及个人进行惩罚。通过实行奖罚分明的制度,提高施工人员的自身素质和安全责任意识,以保障工程的施工质量[14]。
4 结语
本研究与京密引水渠水利工程实例相结合,根据工程实际情况选择适宜的浆砌石护坡形式,探讨了浆砌石护坡工程施工技术要点,由上述可以表明,浆砌石施工技术有助于保证工程施工的稳定性和安全性,但在具体施工过程中,必须遵循相关道路施工技术规律,严格控制工程用料,采用合理的施工工艺,避免出现浆砌石过于密实及错缝的状况,同时,还要认真完成最后的勾缝工作,并不断跟进项目质量监察与管理,以保证整个工程的施工质量。