一种水利工程河道护坡现浇混凝土的施工方法及施工装置

技术领域

本发明涉及一种水利工程河道护坡现浇混凝土的施工方法及施工装置,属堤防整治护坡技术领域。

背景技术

水利工程是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称。在水利工程日常应用的过程中，受到波浪冲刷与雨水侵蚀的影响极易出现滑坡的情况，传统的生态护坡方式很难有效地发挥作用。由此，混凝土、砌块护坡技术在河流堤防整治上得以相对的广泛应用。但是，目前的混凝土护坡施工大多采用人工方式，将混凝土投放到河道护坡上后，由人工人工对各个区域进行预摊铺、振实、抹平的工作，不仅费时费力，且施工效率低；影响河道护坡施工的质量和工程进展。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种施工成本低、施工效率高，整体性好，以解决现有混凝土护坡施工大多采用人工方式不仅费时费力，施工成本高，且施工效率低问题的水利工程河道护坡现浇混凝土的施工方法及施工装置。

本发明的技术方案是：

一种水利工程河道护坡现浇混凝土的施工方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）、在河床两侧沿河床走向砌筑基底墙,要求基底墙厚度30cm—50cm，基底墙高度高出基质地面10cm—20cm；

2）、在基底墙与河道护坡顶部之间的基质地面上沿河床走向规划出现浇混凝土作业带单元，

3）、将浇筑模板固定在两个不相邻的现浇混凝土作业带单元的两侧和顶部；

4）、对待现浇混凝土作业带单元进行洒水，使待现浇混凝土作业带单元的基质地面湿润；

5）、采用混凝土罐车的运输方式，将待浇筑的混凝土运输至待现浇混凝土作业带单元处；然后由护坡底端向顶端延伸的方式进行铺层浇筑，铺层浇筑后的混凝土要求略高于浇筑模板顶部；

6）、铺层浇筑完成后，将摊铺机放置在浇筑模板上，然后在牵引机的牵引下通过摊铺机将混凝土作业带单元内的混凝土表面刮平，同时利用摊铺机对混凝土进行压捣；

7）、刮平、压捣过程中，如果混凝土表面出现凹坑的情况，采用人工的方式将其补填平，刮平、压捣完成后；

8）、将振实抹平机放置在混凝土表面，然后在牵引机的牵引下通过振实抹平机由低处向高处移动的方式对铺层浇筑的混凝土进行振实抹平；

9）、振实抹平的过程中，需要人工对振实抹平机进行辅助，使其在两个浇筑模板之间横向往复摆动，以使振实抹平作业不留死角；

10）、振实抹平作业完成后，对浇筑的混凝土按常规方式进行覆膜保湿，以使混凝土凝固；混凝土凝固后拆除浇筑模板，返回施工起点进行对已浇筑混凝土的作业带单元之间的空白作业带单元采用相同的方式进行依次填充施工；

11）、依次填充施工过程中，要求已浇筑混凝土的作业带单元与空白作业带单元之间放置2—3cm的间隔模板，依次填充施工完成后，即告现浇混凝土护坡的施工整体完成。

步骤3所述的浇筑模板由槽钢构成，步骤11所述的间隔模板由空心方钢构成。

步骤6所述的摊铺机由刮板、压辊和滚筒构成，压辊的两端通过装配短轴装有安装架，压辊后方的安装架上设置有滚筒；压辊前方的安装架端头固装有刮板；所述的刮板中间部位装有牵引环。

所述的装配短轴延伸至安装架外侧，延伸至安装架外侧的装配短轴端头装有限位板。所述的限位板呈L型，限位板端头装有限位滚轮。

所述的安装架为矩形框架体。

所述的刮板截面为圆弧体。所述的压辊圆周上均布有插片。

步骤6所述的牵引机由底板、减速电机和卷扬筒构成，底板上固装有减速电机，减速电机一侧的底板上通过轴承座装有卷扬筒，卷扬筒上缠绕有牵引绳；卷扬筒通过联轴器与减速电机连接。

所述的底板边角处贯穿状设置有定位孔，定位孔内活动设置有定位杆。

步骤8所述的振实抹平机为市售产品（QA—1000济宁庆安工况有限公司），所述的振实抹平机上设置有固定环20，牵引机通过牵引绳和固定环与振实抹平机连接。

所述的固定环上设置有栓系环，栓系环两侧的固定环圆周上通过弹簧装有多个固定钩。

本发明的有益效果在于:

该水利工程河道护坡现浇混凝土的施工方法及施工装采用间隔施工的方式对河床护坡进行混凝土浇筑，使得护坡作业面被人为分割成多个作业单元,有利于各作业单元的质量把控,提高施工效率,同时,在混凝土振实抹平作业中,通过摊铺机对混凝土进行预摊铺和捣实；通过牵引机对振实抹平机的牵引移动,使其向坡面的顶部移动，从而完成振实、抹平作业，解决了现有的混凝土护坡施工大多采用人工方式，不仅费时费力，且施工效率低；影响河道护坡施工的质量和工程进展的问题。另一方面，由于本发明采用间隔施工的方式将护坡作业面人为分割成多个作业单元,不仅可减少窝工现象，且方便各作业单元的日常维护，有利于混凝土的成形质量。

附图说明

图1为本发明的浇混凝土作业带单元的规划示意图；

图2为本发明的振实抹平作业示意图；

图3为本发明的牵引机的结构示意图；

图4为本发明的摊铺机的结构示意图。

图中：1、基底墙，2、浇混凝土作业带单元，3、浇筑模板，4、顶部模板，5、刮板，6、压辊，7、滚筒，8、安装架，9、牵引环，10、限位板，11、限位滚轮，12、插片，13、底板，14、减速电机，15、卷扬筒，16、定位杆，17、牵引机，18、振实抹平机，19、牵引绳，20、固定环。

具体实施方式

该水利工程河道护坡现浇混凝土的施工方法包括以下步骤：

在枯水季节或河道断流后, 在已完成混凝土护坡准备的河道护坡底部的基质地面上,河床两侧沿河床走向砌筑基底墙1,要求基底墙1厚度30cm—50cm，基底墙1高度高出基质地面10cm—20cm；地面以下部分50—70 cm，基底墙1整体高度60—90 cm，基底墙1的目的是在后序混凝土浇筑过程中对混凝土形成阻挡，并在日后对基质土壤形成保护，避免水流对护坡基质地面的冲刷所导致的出现滑坡情况。基底墙1砌筑完成后，在基底墙1与河道护坡顶部之间的基质地面上沿河床走向规划出现浇混凝土作业带单元2，要求各现浇混凝土作业带单元2的宽度为400cm；

现浇混凝土作业带单元2之间采取间隔的方式，将浇筑模板3固定在两个不相邻的现浇混凝土作业带单元2的两侧和顶部，浇筑模板3由槽钢构成；其中，浇筑模板3的一端与基底墙1接触，浇筑模板3的另一端延伸至护坡顶部与顶部模板4接触，同时，要求顶部模板4与台肩路面平齐；浇筑模板3固定完成后，需要对待现浇混凝土的现浇混凝土作业带单元2进行洒水，使现浇混凝土作业带单元2的基质地面湿润，避免混凝土浇筑时出现吃浆的现象，

上述准备完成后，采用混凝土罐车的运输方式，将待浇筑的混凝土运输至待作业的现浇混凝土作业带单元2处（台肩路面），然后采用溜槽运输方式将混凝土输送至现浇混凝土作业带单元2的底端，要求混凝土在现浇混凝土作业带单元2内的边角处无空白死角；然后由护坡底端向顶端延伸的方式进行铺层浇筑，铺层浇筑后的混凝土要求略高于浇筑模板3顶部。铺层浇筑完成后，将摊铺机放置在浇筑模板上，同时将牵引机17固定在浇混凝土作业带单元对应的台肩路面上，并将牵引机的牵引绳与摊铺机连接，然后在牵引机的牵引下通过摊铺机将混凝土作业带单元内的混凝土表面刮平，同时利用摊铺机对混凝土进行压捣，以避免混凝土出现空洞现象。

摊铺机由刮板5、压辊6和滚筒7构成，压辊6圆周上均布有插片12。插片12的轴向长度小于压辊6的轴向长度。压辊6的两端通过装配短轴装有安装架8，安装架8为矩形框架体。压辊6后方的安装架8上设置有滚筒7；压辊6前方的安装架端头固装有刮板5；刮板5截面为圆弧体；刮板5中间部位装有牵引环9。牵引环9用于与牵引机的牵引绳连接。装配短轴延伸至安装架8外端，延伸至安装架8外端的装配短轴两侧的安装架8上装有限位板10。限位板10呈L型，限位板10端头装有限位滚轮11。限位滚轮11与浇筑模板3滑动连接，用于摊铺机在沿浇筑模板3行走过程中的限位。避免摊铺机在沿浇筑模板3行走过程中角度偏移。工作过程中，浇筑模板3对摊铺机起到一个导轨的作用；在牵引机的作用下，摊铺机的刮板5在浇筑模板3顶部滑动从而对浇筑模板3之间的混凝土形成向前的推动，由此使浇筑模板3之间的混凝土厚度保持一致；压辊6在浇筑模板3上滚动的过程中，压辊6圆周上均布的插片12在混凝土中形成滚动的插入，由此对混凝土进行压捣，以避免混凝土出现空洞现象。滚筒7在浇筑模板3上滚动的过程中，对混凝土表面进行压实，同时起到一个收浆的作用，以利于后序的振实抹平作业。

牵引机17由底板13、减速电机14和卷扬筒15构成，底板13上固装有减速电机14，减速电机14一侧的底板13上通过轴承座装有卷扬筒15，卷扬筒15上缠绕有牵引绳19；卷扬筒25通过联轴器与减速电机14连接。底板边13角处贯穿状设置有定位孔，定位孔内活动设置有定位杆16。牵引机工作时候，通过定位杆16在土壤中的插入即可实现固定；然后将牵引绳16与被牵引设备连接即可。

通过摊铺机对混凝土刮平、压捣的过程中，如果混凝土表面出现凹坑的情况，采用人工的方式将其补填平，刮平、压捣完成后，拆除摊铺机，使铺层浇筑的混凝土自然凝固0.5—1小时，然后将振实抹平机18放置在混凝土表面，并将固定环20套装在牵引机17上，固定环20上设置有栓系环，栓系环两侧的固定环圆周上通过弹簧装有多个固定钩。固定环20通过固定钩实现与振实抹平机18的连接固定。牵引机17通过牵引绳19和固定环与振实抹平机18的连接。牵引机17与振实抹平机18连接后，在牵引机17的牵引下通过振实抹平机18由低处向高处移动的方式对铺层浇筑的混凝土进行振实抹平；振实抹平机为市售产品（QA—1000济宁庆安工况有限公司）。

振实抹平的过程中，需要人工通过对振实抹平机18上的把手进行辅助工作（把手长度可调节），使其在两个浇筑模板3之间的混凝土表面横向往复摆动，以使振实抹平作业不留死角，牵引速度为每分钟0.2m；由低处向高处移动循环可根据实际工况多次反复，以确保铺层浇筑的混凝土表面平整，内部瓷实；振实抹平作业中亦可通过牵引机由上至下进行振实抹平作业,同时,根据实际工况亦可人为控制牵引机17的卷扬速度。

振实抹平作业完成后，对浇筑的混凝土按常规方式进行覆膜保湿维护，以使混凝土凝固；混凝土凝固后拆除浇筑模板3；如此循环，由河道护坡的一端向另一端间隔施工，当河道护坡由一端向另一端间隔施工完成后，返回施工起点进行对已浇筑混凝土的作业带单元3之间的空白作业带单元采用相同的方式进行依次填充施工；依次填充施工过程中，要求已浇筑混凝土的作业带单元与空白作业带单元之间放置2—3cm厚度空心方钢构成的间隔模板，以使间隔模板拆除后，先后浇筑的混凝土之间预留有伸缩缝，伸缩缝采用沥青浇筑的方式进行填充，以避免使用过程中，因温度较高使混凝土膨胀、相互挤压导致浇筑的混凝土层损毁；依次填充施工完成后，按常规方式进行覆膜保湿维护，即告现浇混凝土护坡的施工整体完成。

该施工方法具有施工效率高，施工效好和质量高的特点采用间隔施工的方式对河床护坡进行混凝土浇筑，使得护坡作业面被人为分割成多个作业单元,有利于各作业单元的质量把控,提高施工效率,同时,在混凝土振实抹平作业中,通过摊铺机对混凝土进行预摊铺和捣实；通过牵引机对振实抹平机的牵引移动,完成振实、抹平作业，由此解决了现有的混凝土护坡施工大多采用人工方式，不仅费时费力，且施工效率低；影响河道护坡施工的质量和工程进展的问题。另一方面，由于本发明采用间隔施工的方式将护坡作业面人为分割成多个作业单元,不仅可减少窝工现象，且方便各作业单元的日常维护，有利于混凝土的成形质量。