一種堤防坡腳水下混凝土施工方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種堤防坡腳水下混凝土施工方法，在倉位開挖的同時(shí)利用挖掘機(jī)在外輪廓處安裝固定樁，倉位開挖完成后，在底部鋪設(shè)砂卵石墊層；然后安裝固定模板，并使用混凝土泵車對(duì)倉位進(jìn)行澆筑，澆筑過程中，澆筑軟管在倉位內(nèi)進(jìn)行“Z”型移動(dòng)，直至澆筑滿整個(gè)倉位；待混凝土凝結(jié)強(qiáng)度≥50%時(shí)，拆除拉桿和固定樁和模板；最后在倉位內(nèi)側(cè)回填砂卵石層、外側(cè)進(jìn)行拋石護(hù)腳工作，完成堤防坡腳水下混凝土施工。本發(fā)明提供的方法，在施工中可充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，降低施工難度、簡化施工工藝，做到材料消耗小、施工成本低、工率高、經(jīng)濟(jì)效益好、施工質(zhì)量穩(wěn)定可控、安全環(huán)保。
【專利說明】一種堤防坡腳水下混凝土施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水利水電和堤防等相應(yīng)工程的鄰水坡腳防護(hù)處理領(lǐng)域，具體為一種堤防坡腳水下混凝土施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前堤防邊坡和涉水岸坡等工程的水下混凝土施工一般水下深度較淺倉位面積較大，如長*寬*高為15m*4m*2m,水下混凝土施工過程中從開挖、立摸支護(hù)、燒筑導(dǎo)管安裝、水下混凝土澆筑，再到模板拆除，整個(gè)工藝過程工序繁瑣、工作量大、施工進(jìn)度慢。存在如下問題:1)由于河岸邊原地基松軟倉位開挖成槽難；2)開挖邊坡穩(wěn)定性差，模板水下安裝困難，模板的定位固定支護(hù)工作量大；3)采用直升導(dǎo)管法澆筑，需要在倉位布置多套導(dǎo)管，各導(dǎo)管的安裝、固定、澆筑提升裝置的配備等工序繁瑣工作量大；4)河岸邊坡混凝土運(yùn)輸困難多采用吊車吊罐澆筑，由于澆筑深度淺，在澆筑時(shí)要合理分配各導(dǎo)管澆筑順序和澆筑高差，操作繁瑣；5)澆筑后水下模板拆除困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)以上問題，提供一種堤防坡腳水下混凝土施工方法，施工難度低、成本低、機(jī)械效率高、工期短，經(jīng)濟(jì)效益好，施工質(zhì)量穩(wěn)定可控。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，提供一種堤防坡腳水下混凝土施工方法，包括以下步驟:
1)在設(shè)計(jì)的倉位處進(jìn)行斷面開挖，開挖過程中用挖掘機(jī)在倉位外輪廓處安裝固定樁，倉位開挖完成后，在倉位底部鋪設(shè)砂卵石墊層；
2)在固定樁內(nèi)側(cè)安裝并固定模板，倉位兩側(cè)對(duì)應(yīng)的固定樁之間設(shè)置拉桿進(jìn)行連接；
3)使用混凝土泵車對(duì)倉位進(jìn)行澆筑，澆筑開始前將泵車的澆筑軟管放到倉位一端距底部0.2?0.3m處,然后進(jìn)行燒筑,燒筑過程中，燒筑軟管在保證管頭插入混凝土內(nèi)深度> Im且距倉位底部>0.3m的情況下在倉位內(nèi)進(jìn)行“Z”型移動(dòng)，直至澆筑滿整個(gè)倉位；
4)當(dāng)倉位內(nèi)澆筑的混凝土凝結(jié)強(qiáng)度>50%時(shí)，拆除拉桿和固定樁，然后拆除模板；
5)當(dāng)倉位內(nèi)澆筑的混凝土凝結(jié)強(qiáng)度>70%時(shí)，在倉位內(nèi)側(cè)回填砂卵石層、外側(cè)進(jìn)行拋石護(hù)腳施工；在倉位上面可采用固濱籠、漿砌石擋墻或混凝土擋墻進(jìn)行加高，最后進(jìn)行內(nèi)側(cè)粘土回填、坡面修整、草皮種植等施工。
[0005]通過上述步驟即可完成堤防坡腳水下混凝土施工。
[0006]步驟I)中倉位底部砂卵石墊層的鋪設(shè)厚度為0.2-0.5m ;其一方面可以隔離下部基礎(chǔ)，特別是澆筑時(shí)隔離粘土 ；另一方面，可以平衡和調(diào)節(jié)地基承載力。
[0007]所述倉位開挖時(shí)，倉位兩側(cè)開挖坡比為1:0.75-1。當(dāng)邊坡高差大于2米或開挖地層松散時(shí)應(yīng)采用1:1的坡比，以保障開挖邊坡穩(wěn)定。
[0008]步驟3)中所述的澆筑軟管的管頭外側(cè)套有配重鋼管，并采用螺絲連接固定；通過安裝配重鋼管，防止?jié)仓r(shí)軟管頭浮出混凝土面。
[0009]步驟3)中澆筑深度大于1.5m時(shí)，可進(jìn)行分層澆筑；在混凝土澆筑時(shí)因混凝土流動(dòng)性的問題，會(huì)造成泵送點(diǎn)堆積較高，形成局部模板側(cè)壓較大，分層澆筑可以很好的平衡倉位模板受力情況；但本方案中分層澆筑要求澆筑軟管管頭深入混凝土面> 1.0m在倉位內(nèi)進(jìn)行“Z”型緩慢移動(dòng)分層澆筑。
[0010]步驟3)中澆筑深度的測(cè)量:澆筑中使用測(cè)桿測(cè)量混凝土面與模板頂?shù)母卟?，再與倉位模板高度對(duì)比計(jì)算出澆筑混凝土深度，另外根據(jù)入倉混凝土量與倉位體積的關(guān)系也可以大致計(jì)算出澆筑混凝土深度；澆筑軟管的配重鋼管長度為lm，正好作為深入混凝土面的標(biāo)識(shí)。
[0011]所述步驟3)中，初始澆筑時(shí)控制混凝土入倉速度為30立方米/h，當(dāng)澆筑到澆筑軟管管頭埋入混凝土面1.0m，且軟管管頭距倉位底部大于0.5m后，調(diào)整混凝土入倉速度為60立方米/h ;通過混凝土入倉速度的調(diào)節(jié)可以保證在開倉時(shí)不至于把底部的砂卵石墊層破壞，隨后的高入倉速度可以加快總體澆筑速度。
[0012]由于整個(gè)澆筑過程為水下澆筑，為了保證澆筑質(zhì)量，澆筑的混凝土中添加水下混凝土不分散劑，以避免混凝土在澆筑中出現(xiàn)分離現(xiàn)象。例如景德鎮(zhèn)城市防洪工程堤防水下混凝土采用標(biāo)號(hào)C20、坍落度200?240、水下不離析劑UWB-1I型摻量2.5%。
[0013]步驟5)中倉位外側(cè)拋石護(hù)腳坡比為1:2 ;并在倉位上面采用固濱籠、漿砌石擋墻或混凝土擋墻進(jìn)行加高，最后進(jìn)行內(nèi)側(cè)粘土回填、坡面修整、草皮種植施工。外側(cè)拋石護(hù)腳主要是對(duì)水下混凝土的基礎(chǔ)進(jìn)行保護(hù)防止沖刷和掏挖；固濱籠、漿砌石擋墻或混凝土擋墻的選擇根據(jù)最大水流流速、河道彎曲率和實(shí)地情況由設(shè)計(jì)計(jì)算采用；坡面修整后種植草皮可以起到防沖刷固堤和美化改善環(huán)境的作用。
[0014]本發(fā)明提供的技術(shù)方案，在方案設(shè)計(jì)上針對(duì)常規(guī)水下混凝土的施工弱點(diǎn)，以滿足工程質(zhì)量和提高施工效率為出發(fā)點(diǎn)優(yōu)化施工工藝，從倉位開挖、立摸、澆筑、拆模和邊防防護(hù)各方面綜合考慮，降低施工難度、工程成本、減少施工工期、提高施工效率，是一套邊坡穩(wěn)定性綜合治理方案。本發(fā)明中混凝土澆筑可一次完成，澆筑過程中澆筑軟管的管頭始終處于混凝土面以下，有效避免了水下混凝土澆筑分層現(xiàn)象。
[0015]本發(fā)明提供的方法，在施工中具有如下特點(diǎn):1、取消和簡化了導(dǎo)管法澆筑中模板底部的固定；2、取消澆筑導(dǎo)管裝置；3、取消各導(dǎo)管見分料裝置；4、不用平衡各導(dǎo)管澆筑高差；5、倉位內(nèi)澆筑混凝土為一個(gè)整體不存在局部夾層；6、模板拆卸簡單方便。該方法可充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，降低施工難度、簡化施工工藝，做到材料消耗小、施工成本低、工率高、經(jīng)濟(jì)效益好、施工質(zhì)量穩(wěn)定可控、安全環(huán)保。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的施工方案示意圖。
[0017]圖2為模板安裝固定俯視圖。
[0018]圖3為澆筑軟管管頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4堤防邊坡加固后的斷面圖。
[0020]圖中，1、砂卵石層,2、固定樁,3、模板,4、拉桿,5、燒筑軟管,6、泵車燒筑臂,7、混凝土泵車，8、原始地面線，9、倉位，10、澆筑導(dǎo)管移動(dòng)路線，11、土工布，12、固濱籠，13、水下拋石，14、粘土回填，15、澆筑軟配重套，16、水位線。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。
[0022]實(shí)施例1:
例如:景德鎮(zhèn)城市防洪與一江兩岸改造工程中堤防坡腳水下混凝土施工過程，如圖1-4所示，具體包括以下步驟:
1)倉位9的尺寸為:長*寬*高=15m*4m*2m,根據(jù)設(shè)計(jì)的倉位斷面預(yù)留足夠立摸空間，采用挖掘機(jī)從倉位的一端向另一端倒退著開挖；在開挖過程中用挖掘機(jī)完成固定樁2的安裝；倉位開挖完成后，在倉位底部鋪設(shè)0.2?0.5m厚的砂卵石層I起到調(diào)節(jié)地基承載力和隔離下部粘土的作用；倉位兩側(cè)開挖坡比采用1:0.75。而當(dāng)邊坡高差大于2米或開挖地層松散的應(yīng)采用1:1的坡比，以保障開挖邊坡穩(wěn)定
2)采用吊車將模板3安裝到位并進(jìn)行固定，模板安裝完成后，將倉位兩側(cè)對(duì)應(yīng)的固定樁2用拉桿4進(jìn)行加固連接，以防止?jié)仓r(shí)模板變形，如圖2所示。
[0023]3)將混凝土泵車7就位于河岸上次施工平臺(tái)，將澆筑軟管5下到倉位如圖2中的澆筑導(dǎo)管移動(dòng)線路10的起點(diǎn)并距倉位底部0.2?0.3m處，開啟泵車開始澆筑混凝土 ；開始澆筑后根據(jù)入倉混凝土量、澆筑高度測(cè)量和澆筑進(jìn)度，在保證澆筑軟管5管頭深入混凝土內(nèi)> Im且距倉位底部>0.3m的情況下在倉位內(nèi)沿著澆筑導(dǎo)管移動(dòng)線路10進(jìn)行“Z”型緩慢移動(dòng)，逐步澆筑滿整個(gè)倉位。
[0024]所述的燒筑軟管5的管頭外側(cè)套有配重鋼管15,其直徑146mm,長Im,壁厚1mm,配重鋼管重量為33.5kg，并采用螺絲連接固定。
[0025]4)當(dāng)倉位內(nèi)燒筑的混凝土凝結(jié)強(qiáng)度> 50%時(shí),拆除時(shí)先拆固定拉桿和固定樁,最后用吊車拆除模板，在拆除過程中可用挖掘機(jī)輔助施工。
[0026]5)待混凝土凝結(jié)強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)，可進(jìn)行后續(xù)施工，在倉位內(nèi)側(cè)回填砂卵石，并在其上鋪設(shè)土工布11，在倉位外側(cè)采用水下拋石13，一般坡比為1:2，在倉位上面可采用固濱籠12、漿砌石擋墻或混凝土擋墻進(jìn)行加高，最后進(jìn)行內(nèi)側(cè)粘土回填14、坡面修整、草皮種植等施工。
[0027]通過上述步驟即可完成堤防坡腳水下混凝土施工。
[0028]進(jìn)一步的，澆筑使用的混凝土添加水下不離析劑UWB-1I摻量為2.5%，以避免混凝土在澆筑中出現(xiàn)分離現(xiàn)象。
[0029]優(yōu)化的方案中，澆筑時(shí)要控制好混凝土入倉速度，泵車為液壓型開倉初期需將泵送速度降至< 30立方米/h，在澆筑軟管頭距倉位底部大于0.5m后可以調(diào)至正常泵量60立方米/h ;另外，當(dāng)燒筑深度大于1.5m時(shí)可分層燒筑。
[0030]上述實(shí)施例中的具體參數(shù)如倉位尺寸、配重鋼管尺寸及混凝土泵送速度等，均是根據(jù)具體的施工情況確定的，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受其影響。
【權(quán)利要求】
1.一種堤防坡腳水下混凝土施工方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在設(shè)計(jì)的倉位處進(jìn)行斷面開挖，開挖過程中用挖掘機(jī)在倉位外輪廓處安裝固定樁，倉位開挖完成后，在倉位底部鋪設(shè)砂卵石墊層； 2)在固定樁內(nèi)側(cè)安裝并固定模板，倉位兩側(cè)對(duì)應(yīng)的固定樁之間設(shè)置拉桿進(jìn)行連接； 3)使用混凝土泵車對(duì)倉位進(jìn)行澆筑，澆筑開始前將泵車的澆筑軟管放到倉位一端距底部0.2?0.3m處,然后進(jìn)行燒筑,燒筑過程中，燒筑軟管在保證管頭插入混凝土內(nèi)深度> Im且距倉位底部>0.3m的情況下在倉位內(nèi)進(jìn)行“Z”型移動(dòng)，直至澆筑滿整個(gè)倉位； 4)當(dāng)倉位內(nèi)澆筑的混凝土凝結(jié)強(qiáng)度>50%時(shí)，拆除拉桿和固定樁，然后拆除模板； 5)當(dāng)倉位內(nèi)澆筑的混凝土凝結(jié)強(qiáng)度>70%時(shí)，在倉位內(nèi)側(cè)回填砂卵石層、外側(cè)進(jìn)行拋石護(hù)腳施工；在倉位上面可采用固濱籠、漿砌石擋墻或混凝土擋墻進(jìn)行加高，最后進(jìn)行內(nèi)側(cè)粘土回填、坡面修整、草皮種植等施工； 通過上述步驟即可完成堤防坡腳水下混凝土施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堤防坡腳水下混凝土施工方法，其特征在于:步驟I)中倉位底部砂卵石墊層的鋪設(shè)厚度為0.2-0.5m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堤防坡腳水下混凝土施工方法，其特征在于:所述倉位開挖時(shí)，倉位兩側(cè)開挖坡比為1:0.75-1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堤防坡腳水下混凝土施工方法，其特征在于:所述的澆筑軟管的管頭外側(cè)套有配重鋼管，并采用螺絲連接固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堤防坡腳水下混凝土施工方法，其特征在于:步驟3)中澆筑深度大于1.5m時(shí)，可進(jìn)行分層澆筑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堤防坡腳水下混凝土施工方法，其特征在于:所述步驟3中，初始燒筑時(shí)控制混凝土入倉速度為30立方米/h,當(dāng)燒筑到燒筑軟管管頭埋入混凝土面1.0m,且軟管管頭距倉位底部大于0.5m后，調(diào)整混凝土入倉速度為60立方米/h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的堤防坡腳水下混凝土施工方法，其特征在于:所述步驟3中，澆筑的混凝土中添加水下混凝土不分散劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的堤防坡腳水下混凝土施工方法，其特征在于:步驟5)中倉位外側(cè)拋石護(hù)腳坡比為1:2 ;倉位內(nèi)側(cè)回填砂卵石層；并在倉位上面采用固濱籠、漿砌石擋墻或混凝土擋墻進(jìn)行加高，最后進(jìn)行內(nèi)側(cè)粘土回填、坡面修整、草皮種植施工。
【文檔編號(hào)】E02D15/06GK104164877SQ201410402208
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】施建華, 張旻, 張素輝 申請(qǐng)人:葛洲壩集團(tuán)基礎(chǔ)工程有限公司