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文檔簡介

漿砌片石護坡施工材料選擇

一、漿砌片石護坡材料選擇的基本原則與依據(jù)

1.1功能需求導(dǎo)向

漿砌片石護坡的核心功能是防護邊坡穩(wěn)定,抵御水流沖刷、風(fēng)化剝落等自然破壞,因此材料選擇需以功能實現(xiàn)為根本出發(fā)點。護坡結(jié)構(gòu)需承受自重、土壓力、動水壓力等荷載,要求材料具備足夠的抗壓強度,片石的抗壓強度不應(yīng)低于30MPa,砂漿抗壓強度等級應(yīng)不低于M7.5。同時,護坡需適應(yīng)邊坡變形,避免因材料脆性導(dǎo)致開裂,故片石應(yīng)具有較好的韌性,砂漿需具備適當(dāng)?shù)暮鸵仔砸员WC砌體整體性。此外,護坡表面的抗沖刷能力直接影響防護壽命,片石形狀應(yīng)近似立方體,減少尖銳棱角,避免水流形成局部沖刷,砂漿飽滿度需達到80%以上,確保砌體密實無空洞。

1.2環(huán)境適應(yīng)性原則

材料選擇需充分考慮工程所在地的氣候、地質(zhì)及水文環(huán)境。在寒冷地區(qū),凍融循環(huán)是導(dǎo)致護坡破壞的主要因素,片石應(yīng)選用抗凍等級不低于F50的石材,砂漿需摻入引氣劑(含氣量控制在5%-8%)以提高抗凍性;在干旱多風(fēng)地區(qū),材料需具備良好的保水性,避免砂漿過早失水開裂,可摻入粉煤灰改善砂漿的和易性與抗裂性;在濕潤或浸水環(huán)境下,片石應(yīng)軟化系數(shù)不低于0.8,避免在水浸泡后強度顯著下降,砂漿應(yīng)采用抗?jié)B等級不低于P6的水泥砂漿。地質(zhì)條件方面,若邊坡土體含鹽量較高,需選用耐腐蝕的片石(如花崗巖、玄武巖),避免因鹽分侵蝕導(dǎo)致材料崩解。

1.3經(jīng)濟性優(yōu)化原則

材料選擇需在滿足功能與環(huán)境適應(yīng)性的前提下,實現(xiàn)全生命周期成本最優(yōu)。優(yōu)先選用當(dāng)?shù)夭牧?,減少運輸成本,如臨近采石場時,可優(yōu)先選用片石,降低材料采購費用;對于高邊坡或交通不便區(qū)域,應(yīng)選用輕質(zhì)或易加工的片石,減少施工難度與機械投入;砂漿配合比設(shè)計需通過試驗優(yōu)化,在保證強度前提下減少水泥用量,摻入粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢料,降低材料成本。同時,需考慮后期維護成本,選用耐久性好的材料可減少修復(fù)頻率,如抗沖刷能力強的片石可延長護坡使用壽命20%-30%。

1.4規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)約束原則

材料選擇需嚴(yán)格遵循國家及行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范,確保工程安全與質(zhì)量。依據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003-2011),片石應(yīng)質(zhì)地堅硬、無風(fēng)化剝落和裂縫,其尺寸應(yīng)滿足厚度不小于200mm,長度不大于厚度的3倍;砂漿配合比需符合《建筑砂漿基本性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T70-2009),水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥,砂宜選用中粗砂,含泥量不超過5%。對于特殊環(huán)境工程,如公路護坡需滿足《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD30-2015)中對材料抗沖刷、抗凍融的要求;鐵路護坡則需符合《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(TB10025-2016)中對材料耐久性的規(guī)定。此外,材料進場時需提供質(zhì)量證明文件,并按規(guī)定進行抽樣檢測,合格后方可使用。

二、漿砌片石護坡主要材料類型及特性

2.1片石材料

2.1.1天然片石

天然片石是漿砌片石護坡的主要骨架材料,其來源廣泛,主要通過山體開采或河床采集獲得。優(yōu)質(zhì)的天然片石應(yīng)具備質(zhì)地堅硬、結(jié)構(gòu)致密、無風(fēng)化剝落和裂縫的特點,常見種類包括花崗巖、玄武巖、石灰?guī)r和砂巖等?;◢弾r具有高抗壓強度(通??蛇_100-200MPa)和良好的抗風(fēng)化能力,適用于高邊坡或氣候惡劣地區(qū)的護坡工程;玄武巖則具有優(yōu)良的耐磨性和抗沖擊性,適合水流沖刷強烈的河岸防護;石灰?guī)r雖強度略低(50-100MPa),但易于開采加工,成本較低,在一般邊坡工程中應(yīng)用較多;砂巖則因孔隙率較高,需在潮濕地區(qū)慎用,以防水分侵蝕導(dǎo)致強度衰減。

天然片石的尺寸選擇需滿足砌體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求,一般厚度不小于200mm,長度不超過厚度的3倍,形狀以近似立方體為佳,避免使用薄片狀或針片狀石料,以免影響砌體的整體性和受力均勻性。在開采過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制爆破工藝,減少片石的隱微裂紋,確保其力學(xué)性能符合設(shè)計要求。此外,天然片石的軟化系數(shù)(飽和狀態(tài)與干燥狀態(tài)抗壓強度之比)應(yīng)不低于0.8,以保證在浸水環(huán)境下強度不顯著降低,這對于臨水護坡尤為重要。

2.1.2機制片石

機制片石是由天然巖石或建筑廢料經(jīng)過破碎、篩分和整形加工而成的塊狀材料,其生產(chǎn)過程可通過顎式破碎機、圓錐破碎機等設(shè)備實現(xiàn),再通過振動篩控制粒徑范圍。與天然片石相比,機制片石的優(yōu)勢在于尺寸規(guī)格可控、質(zhì)量穩(wěn)定,且可利用廢棄石材(如隧道洞渣、建筑碎塊),符合綠色施工理念。機制片石的粒徑可根據(jù)設(shè)計要求調(diào)整,通常分為100-200mm、200-300mm等不同級配,用于護坡的不同部位(如坡面、坡腳基礎(chǔ))。

質(zhì)量方面,機制片石的抗壓強度需不低于30MPa,針片狀顆粒含量應(yīng)控制在15%以內(nèi),以確保砌體間的有效咬合。其表面棱角可通過整形設(shè)備(如沖擊式破碎機)進行打磨,減少尖銳棱角對砂漿的破壞,提高粘結(jié)強度。機制片石的生產(chǎn)需嚴(yán)格遵循《建設(shè)用卵石、碎石》(GB/T14685-2011)標(biāo)準(zhǔn),對含泥量、泥塊含量等指標(biāo)進行檢測,避免因雜質(zhì)過多影響砂漿與片石的粘結(jié)力。在資源匱乏或天然片石運輸成本較高的地區(qū),機制片石可作為替代材料,但需注意其生產(chǎn)工藝對能耗和環(huán)境影響,選擇節(jié)能型破碎設(shè)備并合理利用再生資源。

2.2砂漿材料

2.2.1水泥砂漿

水泥砂漿是漿砌片石護坡的膠結(jié)材料,由水泥、砂和水按一定比例拌制而成,其性能直接影響砌體的強度、耐久性和整體性。水泥作為膠凝材料,一般選用42.5級普通硅酸鹽水泥,其早期強度高、水化熱適中,適合大多數(shù)護坡工程。在寒冷地區(qū),可選用抗硫酸鹽水泥或中熱水泥,以減少凍融循環(huán)對砂漿的破壞;在浸水環(huán)境下,則需采用礦渣硅酸鹽水泥,提高其抗侵蝕能力。

砂是砂漿的骨料,宜選用質(zhì)地堅硬、潔凈的中粗砂,細度模數(shù)控制在2.3-3.0之間,含泥量不超過5%,泥塊含量需小于2%。砂的級配應(yīng)合理,即不同粒徑顆粒的搭配比例適當(dāng),以減少砂漿孔隙率,提高密實度。例如,采用粗砂(粒徑2.5-5.0mm)和中砂(粒徑0.5-2.5mm)混合使用,可形成緊密堆積結(jié)構(gòu),增強砂漿的強度和抗?jié)B性。水的質(zhì)量需符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ63-2006),不得含有油脂、酸類等有害物質(zhì),以免影響水泥的水化反應(yīng)。

水泥砂漿的配合比設(shè)計需通過試驗確定,一般水泥與砂的質(zhì)量比為1:3至1:4,水灰比控制在0.5-0.6之間。水灰比過大會導(dǎo)致砂漿強度降低、收縮增大,易出現(xiàn)開裂;水灰比過小則砂漿和易性差,難以保證砌體飽滿度。施工過程中,應(yīng)采用機械攪拌,攪拌時間不少于2分鐘,確保砂漿均勻。砂漿的強度等級通常為M7.5或M10,7天抗壓強度需達到設(shè)計強度的60%,28天強度應(yīng)符合規(guī)范要求。

2.2.2混合砂漿

混合砂漿是在水泥砂漿中摻入摻合料(如粉煤灰、礦渣粉、石灰膏等)制成的砂漿,其目的是改善砂漿的和易性、降低成本并提高耐久性。粉煤灰是最常用的摻合料,屬于工業(yè)廢料,其細小的顆??商畛渌囝w粒間的孔隙,提高砂漿的密實度,同時減少水泥用量,降低水化熱。粉煤灰的摻量一般為水泥質(zhì)量的15%-30%,摻量過高會導(dǎo)致早期強度下降,需根據(jù)工程要求和試驗結(jié)果確定。

礦渣粉是煉鐵廢渣經(jīng)研磨而成的粉末,具有潛在水硬性,能與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣反應(yīng),生成穩(wěn)定的水化硅酸鈣,提高砂漿的后期強度和抗化學(xué)侵蝕能力。礦渣粉的摻量通常為20%-40%,適用于海水侵蝕或硫酸鹽含量高的環(huán)境。石灰膏可改善砂漿的保水性和流動性,但因其強度較低,摻量不宜超過水泥質(zhì)量的50%,且僅用于非承重部位的砌體。

混合砂漿的配合比設(shè)計需綜合考慮摻合料種類、摻量及工程環(huán)境。例如,在干燥地區(qū),可增加粉煤灰摻量以提高砂漿的抗裂性;在溫差較大的地區(qū),可摻入礦渣粉減少溫度應(yīng)力。施工時,摻合料應(yīng)與水泥、砂干拌均勻后再加水?dāng)嚢?,確保分散均勻。混合砂漿的和易性可用稠度指標(biāo)控制,一般為50-70mm,既便于施工操作,又能保證砌體飽滿度。其強度等級與水泥砂漿相同,但需注意摻合料對凝結(jié)時間的影響,必要時可摻入減水劑或緩凝劑調(diào)整施工性能。

2.3輔助材料

2.3.1勾縫材料

勾縫材料用于填充漿砌片石護坡表面的縫隙,其作用是封閉砌體表面,防止雨水侵入內(nèi)部,同時增強護坡的美觀性。勾縫材料可采用水泥砂漿、防水砂漿或聚合物砂漿,其中水泥砂漿是最常用的類型,其配合比與砌筑砂漿基本一致,但可適當(dāng)減少砂的用量,提高水泥比例(如1:2),使砂漿更加細膩,便于填縫。

防水砂漿是在水泥砂漿中摻入防水劑(如硅質(zhì)防水劑、金屬皂類防水劑)制成的,具有憎水性和抗?jié)B性,適用于多雨或浸水地區(qū)的護坡。防水劑的摻量一般為水泥質(zhì)量的3%-5%,施工時需分層填縫,每層厚度不超過5mm,并壓實抹平,確保與片石粘結(jié)牢固。聚合物砂漿則是在水泥砂漿中摻入聚合物乳液(如丙烯酸酯乳液、EVA乳液),可顯著提高砂漿的柔韌性和抗裂性,適用于邊坡變形較大的部位。

勾縫前需將縫隙清理干凈,去除松動的砂漿和雜物,并用水濕潤片石表面,避免砂漿失水過快。勾縫應(yīng)采用專用工具(如勾縫條),確保縫隙飽滿、平整,表面可做成平縫、凹縫或凸縫,根據(jù)設(shè)計要求確定。勾縫后需及時養(yǎng)護,覆蓋草簾或薄膜,灑水保持濕潤,養(yǎng)護時間不少于7天,防止因干燥收縮產(chǎn)生裂縫。

2.3.2防水材料

防水材料主要用于漿砌片石護坡的防滲處理,特別是在臨水邊坡或地下水豐富的地區(qū),可有效防止水流通過砌體縫隙侵蝕邊坡土體。常見的防水材料包括防水卷材、防水涂料和防水劑。防水卷材(如PVC卷材、EVA卷材)具有耐久性好、抗穿透能力強的特點,適用于護坡的基礎(chǔ)或水位變化部位的防滲施工,施工時需滿粘或空鋪,搭接長度不小于100mm。

防水涂料(如聚氨酯防水涂料、水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料)可形成連續(xù)的防水膜,適用于護坡表面的整體防水。聚氨酯涂料延伸率高、彈性好,適合基層有變形的部位;水泥基滲透結(jié)晶型涂料則能與混凝土中的氫氧化鈣反應(yīng),生成不溶于水的結(jié)晶體,堵塞毛細孔,達到永久防滲效果。涂料的施工需在基層平整、干燥的條件下進行,涂刷2-3遍,每遍間隔時間根據(jù)產(chǎn)品說明書確定。

防水劑可直接摻入砂漿或混凝土中,用于提高材料的抗?jié)B性能。如硅質(zhì)防水劑能在砂漿中形成憎水膜,阻止水分滲透;無機鋁鹽防水劑則能促進水泥水化,生成不溶性物質(zhì),填充孔隙。防水劑的摻量和使用方法需符合產(chǎn)品技術(shù)要求,并經(jīng)試驗驗證其對砂漿性能的影響。在護坡工程中,防水材料可與勾縫材料配合使用,形成多層次防滲體系,確保護坡的長期穩(wěn)定性。

2.3.3鋼筋材料

鋼筋材料在漿砌片石護坡中主要用于增強結(jié)構(gòu)的整體性和抗拉能力,通常在邊坡穩(wěn)定性較差或地震設(shè)防烈度較高的地區(qū)使用。鋼筋一般選用HPB300級光圓鋼筋或HRB400級帶肋鋼筋,直徑為6-12mm,根據(jù)設(shè)計要求確定。HPB300鋼筋塑性好,易于彎折加工,適用于構(gòu)造筋;HRB400鋼筋強度高,可節(jié)省鋼材用量,適用于受力筋。

鋼筋的布置形式需根據(jù)邊坡地質(zhì)條件和荷載確定,常見的有網(wǎng)狀布置和條帶狀布置。網(wǎng)狀布置是在護坡表面設(shè)置鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格尺寸為200mm×200mm或250mm×250mm,鋼筋網(wǎng)需與錨筋固定,防止滑動;條帶狀布置則是在護坡的垂直或水平方向設(shè)置鋼筋帶,間距1-2m,用于抵抗土壓力或地震力。鋼筋的保護層厚度不應(yīng)小于30mm,可采用砂漿墊塊或塑料卡具固定,確保鋼筋在砌體中的位置準(zhǔn)確。

鋼筋的連接可采用綁扎搭接或焊接,搭接長度不小于35倍鋼筋直徑(綁扎)或10倍鋼筋直徑(焊接),焊接需采用搭接焊或幫條焊,焊縫長度和質(zhì)量需符合《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》(JGJ18-2012)要求。在施工過程中,鋼筋表面應(yīng)無油污、銹蝕,以免影響與砂漿的粘結(jié)力。鋼筋材料的使用需嚴(yán)格控制數(shù)量和位置,避免因配筋過多導(dǎo)致砌體開裂,或配筋不足無法發(fā)揮增強作用。

三、漿砌片石護坡材料進場檢驗與質(zhì)量控制

3.1進場檢驗流程

3.1.1材料報審與資料核查

漿砌片石護坡材料進場前,施工單位需向監(jiān)理單位提交材料報審表,附材料清單、質(zhì)量證明文件及出廠檢驗報告。質(zhì)量證明文件應(yīng)包含材料名稱、規(guī)格型號、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、技術(shù)指標(biāo)及檢測結(jié)論等信息。對于片石材料,需提供巖性分析報告、抗壓強度檢測數(shù)據(jù);砂漿材料需提供配合比設(shè)計報告、水泥出廠合格證、砂檢驗報告;輔助材料如防水劑、鋼筋等需提供產(chǎn)品合格證及相關(guān)性能檢測報告。監(jiān)理單位需對資料的真實性、完整性進行核查,重點核對材料技術(shù)參數(shù)是否滿足設(shè)計規(guī)范要求,如片石抗壓強度不低于30MPa、水泥強度等級為42.5級等。資料核查不合格的材料不得進場,施工單位需在規(guī)定時間內(nèi)補充完善或更換材料。

3.1.2現(xiàn)場驗收與外觀檢查

材料運至現(xiàn)場后,監(jiān)理單位與施工單位共同進行現(xiàn)場驗收。首先核對材料規(guī)格、數(shù)量與報審表是否一致,避免出現(xiàn)型號不符或數(shù)量短缺。片石材料需逐批進行外觀檢查,剔除風(fēng)化嚴(yán)重、裂縫發(fā)育、邊角破損的石塊,合格片石應(yīng)質(zhì)地堅硬、表面潔凈、形狀近似立方體,厚度不小于200mm,長度不超過厚度的3倍。砂漿材料進場時需檢查其稠度是否均勻,無結(jié)塊、分層現(xiàn)象,目測無明顯雜質(zhì)。鋼筋等輔助材料需檢查表面無油污、銹蝕,直徑偏差在允許范圍內(nèi)。驗收過程中發(fā)現(xiàn)的不合格材料,施工單位需當(dāng)場標(biāo)識并清退出場,嚴(yán)禁混入工程使用。

3.1.3見證取樣與送檢流程

對進場材料實行見證取樣制度,監(jiān)理人員全程監(jiān)督取樣過程,確保樣品具有代表性。片石材料每批(不超過200m3)隨機抽取5-10塊,制作抗壓強度試件;砂漿材料每臺班攪拌的砂漿取樣一組(6塊試塊),用于檢測抗壓強度;防水材料按同一批次抽取3-5kg,檢測其抗?jié)B性能、粘結(jié)強度等指標(biāo)。取樣后,樣品需封存并送至具備資質(zhì)的第三方檢測機構(gòu)進行檢測,檢測項目包括片石的抗壓強度、軟化系數(shù),砂漿的稠度、抗壓強度、保水性,防水材料的延伸率、不透水性等。檢測報告需在材料使用前完成,檢測結(jié)果不合格的材料嚴(yán)禁用于工程,施工單位需及時聯(lián)系廠家退換并重新報檢。

3.2主要材料檢驗項目與方法

3.2.1片石材料檢驗標(biāo)準(zhǔn)與方法

片石材料的檢驗分為力學(xué)性能和物理性能兩部分。力學(xué)性能主要檢測抗壓強度,采用萬能試驗機進行測試,試件尺寸為200mm×200mm×200mm的立方體,加載速率控制在0.5-1.0MPa/s,記錄破壞荷載并計算抗壓強度,要求不低于30MPa。物理性能包括軟化系數(shù)和凍融質(zhì)量損失率,軟化系數(shù)通過飽和狀態(tài)與干燥狀態(tài)抗壓強度比值測定,要求不低于0.8;凍融循環(huán)試驗在-15℃至20℃條件下進行25次循環(huán),質(zhì)量損失率應(yīng)小于5%。此外,需檢測片石的吸水率,采用真空抽氣法飽和試件后計算吸水率,要求不小于3%且不大于10%,以確保其與砂漿的粘結(jié)性能。

3.2.2砂漿材料檢驗標(biāo)準(zhǔn)與方法

砂漿材料檢驗主要包括稠度、抗壓強度和保水性。稠度采用砂漿稠度儀測定,將砂漿一次性裝入稠度儀容器,提起標(biāo)準(zhǔn)圓錐,測量其下沉深度,要求控制在50-70mm,確保施工和易性??箟簭姸仍嚰?0.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件為溫度20±2℃、濕度90%以上,養(yǎng)護28天后進行測試,強度等級M7.5的砂漿抗壓強度應(yīng)不低于7.5MPa。保水性試驗采用跳桌法,將砂漿裝入圓環(huán)內(nèi),提起圓環(huán)后測量砂漿底部滲水面積,要求滲水面積不占總面積的30%。對于混合砂漿,還需檢測摻合料均勻性,通過化學(xué)分析法測定粉煤灰或礦渣粉的含量偏差,要求不超過設(shè)計摻量的±5%。

3.2.3輔助材料檢驗標(biāo)準(zhǔn)與方法

輔助材料包括勾縫材料、防水材料和鋼筋,需根據(jù)其功能制定專項檢驗項目。勾縫水泥砂漿檢測其抗壓強度和粘結(jié)強度,粘結(jié)強度采用8字模試驗,將砂漿粘貼在兩個標(biāo)準(zhǔn)砂漿塊之間,測試其抗拉強度,要求不低于0.5MPa。防水材料需檢測不透水性,采用混凝土滲透儀,在0.3MPa水壓下持續(xù)30分鐘,無滲漏現(xiàn)象;同時檢測延伸率,將防水涂料涂布在基板上,拉伸至斷裂,延伸率應(yīng)大于100%。鋼筋材料檢測屈服強度、抗拉強度和伸長率,采用萬能試驗機進行拉伸試驗,HPB300鋼筋屈服強度不小于300MPa,伸長率不小于25%;HRB400鋼筋屈服強度不小于400MPa,伸長率不小于16%。

3.3材料存儲與質(zhì)量控制措施

3.3.1材料存儲環(huán)境管理

不同材料需分類存儲,避免交叉污染和性能劣化。片石材料應(yīng)堆放在平整、堅實的場地上,堆放高度不超過1.5m,底部用方木墊高30cm,防止地面濕氣侵蝕;石料之間留有空隙,便于通風(fēng),避免因堆壓過高導(dǎo)致底層石塊開裂。水泥、防水劑等袋裝材料需存放在干燥、通風(fēng)的倉庫內(nèi),倉庫地面需鋪設(shè)防潮墊,離墻距離不小于30cm,防止受潮結(jié)塊;水泥堆放高度不超過10袋,使用時遵循“先進先出”原則,避免存放時間超過3個月。砂、石骨料應(yīng)露天堆放時,設(shè)置遮雨棚,含泥量超過標(biāo)準(zhǔn)時需重新沖洗合格后方可使用。

3.3.2存儲過程中的質(zhì)量監(jiān)控

材料存儲期間需定期檢查,及時發(fā)現(xiàn)并處理質(zhì)量問題。施工單位每日對存儲材料進行巡查,重點檢查片石是否有風(fēng)化加劇、砂漿是否有結(jié)塊現(xiàn)象,水泥包裝是否破損、受潮。監(jiān)理單位每周抽查一次存儲條件,如倉庫濕度、砂石堆放高度等,發(fā)現(xiàn)不符合要求時立即整改。對于易變質(zhì)的材料,如防水涂料,需記錄生產(chǎn)日期和使用期限,超期材料需重新檢測合格后方可使用。雨季或高溫季節(jié)需增加巡查頻率,對受潮材料采取烘干、晾曬等措施,確保材料性能不受影響。

3.3.3不合格材料的處理流程

進場檢驗或存儲過程中發(fā)現(xiàn)的不合格材料,需嚴(yán)格按照程序處理,避免誤用。首先,監(jiān)理單位簽發(fā)《不合格材料通知單》,明確材料名稱、規(guī)格、不合格項目及處理意見。施工單位需在24小時內(nèi)將不合格材料清退出場,并填寫《材料退場記錄》,拍照留存退場證據(jù)。對于可降級使用的材料,如輕微風(fēng)化的片石,需經(jīng)設(shè)計單位驗算確認(rèn)后,用于非關(guān)鍵部位,并記錄使用部位和數(shù)量。不合格材料的處理過程需形成閉環(huán)管理,施工單位提交《整改報告》,監(jiān)理單位核查整改結(jié)果,確保所有不合格材料均得到有效處置,未流入施工環(huán)節(jié)。

四、漿砌片石護坡材料應(yīng)用場景與配合設(shè)計

4.1不同邊坡類型的材料適配

4.1.1土質(zhì)邊坡材料選擇

土質(zhì)邊坡因土體穩(wěn)定性較差,材料選擇需兼顧護坡整體穩(wěn)固與排水功能。片石宜選用質(zhì)地堅硬、抗風(fēng)化能力強的花崗巖或玄武巖,厚度控制在200-300mm,以增加護坡自重,平衡土體側(cè)壓力。砌筑砂漿采用M10水泥砂漿,配合比為水泥:砂=1:3.5,摻入適量粉煤灰(占水泥質(zhì)量15%)改善和易性。為防止雨水滲透導(dǎo)致邊坡失穩(wěn),需在砌體背后設(shè)置反濾層,采用級配砂礫(粒徑5-40mm)分層填筑,厚度不小于300mm。坡面設(shè)置泄水孔,間距2-3m,孔徑100mm,外包土工布,避免細顆粒流失。

4.1.2巖質(zhì)邊坡材料選擇

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性較高,材料重點在于防止表層風(fēng)化和落石。片石可選用強度較低但易加工的石灰?guī)r,厚度150-200mm,減少開采成本。砂漿采用M7.5混合砂漿,摻入石灰膏(占水泥質(zhì)量30%)提高保水性。對節(jié)理發(fā)育的巖體,需在砌體中鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)(φ6@200×200),與錨桿固定,增強整體性。坡面勾縫采用防水砂漿(摻5%硅質(zhì)防水劑),縫隙深度20mm,形成封閉層。對于高陡邊坡,底部設(shè)置重力式漿砌片石擋墻,片石厚度不小于400mm,砂漿強度不低于M10。

4.1.3水流沖刷區(qū)材料選擇

臨水邊坡需重點抵抗水流侵蝕。片石選用抗沖刷性強的玄武巖或輝綠巖,形狀近似立方體,避免薄片狀。砌筑砂漿采用抗?jié)B水泥砂漿(抗?jié)B等級P8),配合比中摻入10%膨脹劑減少收縮。護坡基礎(chǔ)設(shè)置深埋式漿砌石基座,嵌入河床以下1.5m,片石厚度不小于500mm。坡面采用丁順相間砌法,縫隙用高標(biāo)號砂漿(M15)二次勾縫,表面鑿毛增加糙率,減緩水流速度。

4.2特殊環(huán)境材料適配方案

4.2.1寒冷地區(qū)抗凍材料組合

在凍融循環(huán)頻繁地區(qū),材料需具備高抗凍性。片石軟化系數(shù)不低于0.85,優(yōu)先選用致密的火成巖。砂漿采用引氣水泥砂漿,摻入引氣劑(含氣量6-8%),配合比為水泥:砂:粉煤灰=1:3:0.3,水灰比0.45。砌體內(nèi)部設(shè)置排水盲溝,填充級配碎石(粒徑10-30mm),排出凍脹水。勾縫材料選用聚合物改性砂漿(摻5%丙烯酸乳液),提高柔韌性。施工時控制砂漿入模溫度不低于5℃,采用暖棚養(yǎng)護不少于7天。

4.2.2鹽漬土地區(qū)耐腐蝕材料

鹽漬土環(huán)境需防止鹽分結(jié)晶破壞材料。片石選用耐酸堿的花崗巖,軟化系數(shù)大于0.9。砂漿采用礦渣硅酸鹽水泥,摻入30%礦粉替代水泥,減少氫氧化鈣生成。砌體表面涂刷硅烷浸漬劑,形成憎水層。坡底設(shè)置隔水層,采用0.5mm厚HDPE土工膜,搭接寬度300mm。施工時避免使用含氯鹽的外加劑,鋼筋需涂環(huán)氧樹脂防銹。

4.2.3高溫干旱地區(qū)保水材料

干旱地區(qū)材料需減少水分蒸發(fā)。片石選用淺色石灰?guī)r,反射太陽輻射。砂漿摻入保水劑(羥丙基甲基纖維素0.1%),延長凝結(jié)時間。砌體后鋪設(shè)復(fù)合土工膜(兩布一膜),阻止水分下滲。坡面覆蓋稻草簾養(yǎng)護,定期噴水保濕。勾縫材料采用彩色砂漿(添加氧化鐵顏料),減少因失水開裂。

4.3材料經(jīng)濟性優(yōu)化策略

4.3.1就地取材降低成本

優(yōu)先利用當(dāng)?shù)刭Y源。臨近采石場時,直接開采天然片石,減少加工費;河灘地區(qū)可篩選卵石替代部分片石。砂料使用河砂或機制砂,控制含泥量≤3%。水泥選用P.O42.5普通硅酸鹽水泥,避免使用高標(biāo)號水泥。某山區(qū)工程通過采用當(dāng)?shù)厥規(guī)r片石,材料成本降低35%。

4.3.2工業(yè)廢料再利用

摻入粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢料。砂漿中粉煤灰摻量控制在20%-30%,替代部分水泥;礦渣粉摻量15%-25%,提高后期強度。機制片石利用建筑垃圾破碎,經(jīng)篩分后粒徑控制在50-150mm,用于護坡內(nèi)部填充。某沿海工程使用礦渣粉砂漿,材料成本降低18%,抗氯離子滲透性能提升40%。

4.3.3長期維護成本控制

選用耐久性材料減少維修。抗凍融地區(qū)使用引氣砂漿,可延長使用壽命15年;鹽漬土地區(qū)采用礦渣水泥,維修周期從5年延長至10年。優(yōu)化砌體厚度,通過計算最小安全系數(shù),避免過度設(shè)計。某高速公路護坡通過精細化設(shè)計,材料用量減少12%,全生命周期成本降低25%。

4.4綠色環(huán)保材料應(yīng)用

4.4.1低碳材料替代方案

減少水泥用量,采用地聚物砂漿。利用粉煤灰和礦渣激發(fā)劑(氫氧化鈉+水玻璃)制備膠凝材料,碳排放降低60%。片石選用再生骨料,由廢棄混凝土破碎而成,壓碎值≤12%。某河道治理工程使用地聚物砂漿,碳足跡減少45%。

4.4.2生態(tài)護坡材料組合

結(jié)合植被防護。片石間隙填充種植土,混入保水劑(聚丙烯酸鈉),播種耐旱草種。坡面設(shè)置生態(tài)格賓網(wǎng),內(nèi)填石塊與土壤混合物。砂漿采用植物纖維增強(摻0.5%木纖維),提高抗裂性。某礦山修復(fù)項目采用生態(tài)護坡,植被覆蓋率達80%,水土流失減少90%。

4.4.3施工廢棄物管理

建立材料回收體系。廢棄砂漿破碎后作為再生骨料,用于墊層施工。包裝材料集中回收,水泥袋清洗后復(fù)用。施工廢水經(jīng)沉淀后循環(huán)利用,用于灑水降塵。某工程通過廢棄物回收,資源化利用率達85%,減少垃圾填埋量200噸。

五、漿砌片石護坡施工工藝與材料匹配

5.1施工準(zhǔn)備階段工藝控制

5.1.1基礎(chǔ)處理與放線定位

施工前需對坡面進行清理,清除松散土體、植被及雜物,確?;燮秸?。對于土質(zhì)邊坡,開挖深度需滿足設(shè)計要求的嵌入深度,一般不小于500mm;巖質(zhì)邊坡需鑿除風(fēng)化層,并用水沖洗干凈。測量人員依據(jù)設(shè)計圖紙放出坡腳線、坡頂線及泄水孔位置,每10m設(shè)置控制樁,確保線形順直。基礎(chǔ)墊層采用C15混凝土,厚度100mm,澆筑前灑水濕潤基槽,避免失水過快導(dǎo)致開裂。

5.1.2材料現(xiàn)場調(diào)配

片石按規(guī)格分類堆放,大塊石用于坡腳基礎(chǔ),中小塊石用于坡面砌筑。砂漿采用機械攪拌,水泥、砂、水按配合比計量,誤差控制在水泥±2%、砂±3%、水±1%?;旌仙皾{需先干拌水泥與摻合料,再加水?dāng)嚢?,時間不少于2分鐘。冬季施工時,砂石料需提前加熱,水溫不超過60℃,確保入模溫度不低于5℃。

5.1.3人員與設(shè)備配置

組建專業(yè)砌筑班組,工人需具備3年以上漿砌石施工經(jīng)驗。配備小型挖掘機1臺用于基槽開挖,砂漿攪拌機1臺,平板振搗器1臺用于墊層混凝土,手推車4輛運輸材料。施工前進行技術(shù)交底,明確片石擺放角度、砂漿飽滿度等關(guān)鍵指標(biāo),避免操作隨意性。

5.2漿砌片石核心工藝實施

5.2.1砌筑順序與方法

采用“先坡腳后坡面、先中間后兩邊”的順序施工?;A(chǔ)部分先砌筑轉(zhuǎn)角處,形成穩(wěn)定支撐后再拉通線砌筑。片石大面朝下,小面朝上,避免“立砌”現(xiàn)象。采用坐漿法砌筑,鋪漿厚度30-50mm,片石安放后用小石塊嵌填縫隙,確保砂漿飽滿度達80%以上。每層高度控制在300-400mm,上下層錯縫距離不小于100mm,避免通縫。

5.2.2特殊部位處理工藝

泄水孔采用PVC管預(yù)埋,管徑100mm,間距2-3m,管周用碎石包裹反濾。變形縫設(shè)置在地質(zhì)變化處,縫寬20mm,填充瀝青木板。坡面凹凸處用細石混凝土找平,厚度不超過50mm。對于高邊坡,每砌筑3m設(shè)置臨時支撐,防止傾覆。

5.2.3砂漿質(zhì)量控制要點

砂漿需隨拌隨用,初凝前用完。夏季施工時,砂漿運輸覆蓋濕麻袋,避免水分蒸發(fā)。砌筑過程中,質(zhì)檢員隨機抽取砂漿試塊,每50m3砌體留置一組試塊。發(fā)現(xiàn)離析現(xiàn)象立即重新攪拌,嚴(yán)禁加水調(diào)整稠度。勾縫前需清理縫隙,深度不小于20mm,采用原漿勾縫,壓實抹光后覆蓋養(yǎng)護。

5.3材料與工藝的動態(tài)匹配

5.3.1片石特性對工藝的影響

天然片石形狀不規(guī)則,需人工挑選搭配,確保咬合緊密。機制片石棱角分明,砌筑時需敲擊棱角,避免應(yīng)力集中。軟質(zhì)片石(如砂巖)需控制單層高度,防止壓碎。施工中若發(fā)現(xiàn)片石吸水率過高,提前浸水2小時,避免吸收砂漿水分導(dǎo)致強度損失。

5.3.2環(huán)境因素下的工藝調(diào)整

雨季施工時,基槽積水及時抽排,砂漿中摻入緩凝劑延緩凝結(jié)。高溫環(huán)境(>30℃)縮短砂漿運輸時間,增加覆蓋物保濕。寒冷地區(qū)采用暖棚養(yǎng)護,溫度不低于5℃,覆蓋草簾灑水養(yǎng)護7天以上。強風(fēng)區(qū)停止坡面作業(yè),防止砂漿失水過快。

5.3.3材料代換時的工藝適配

當(dāng)天然片石短缺時,機制片石需增加砂漿厚度,由30mm增至40mm。粉煤灰砂漿延長初凝時間,砌筑速度放緩10%。防水砂漿勾縫時,分兩次填縫,初凝后再壓實。鋼筋網(wǎng)片需在砂漿初凝前鋪設(shè),避免擾動已砌筑片石。

5.4質(zhì)量通病預(yù)防工藝

5.4.1砂漿飽滿度不足防治

采用“三一砌筑法”:一鏟灰、一塊石、一揉壓。片石間縫隙不大于30mm,過寬處用碎石填塞。勾縫前用鋼絲刷清理松散砂漿,確保新舊粘結(jié)。質(zhì)檢員采用百格網(wǎng)檢查,每10m2抽查3點,合格率低于90%時返工處理。

5.4.2片石松動錯位控制

設(shè)置拉結(jié)石,每0.7m2墻面不少于1塊,長度不小于墻厚的2/3。每層砌筑后用2m靠尺檢查平整度,偏差超過5mm時拆除重砌。地震區(qū)增設(shè)鋼筋網(wǎng),φ6鋼筋@200mm×200mm,與片石綁扎牢固。

5.4.3溫度裂縫預(yù)防措施

大體積砌體設(shè)置溫度縫,間距10-15m。夏季施工安排在早晚時段,避開高溫時段。冬季采用蓄熱法養(yǎng)護,覆蓋雙層草簾。砂漿中摻入膨脹劑,補償收縮應(yīng)力。

5.5工藝創(chuàng)新與材料優(yōu)化

5.5.1預(yù)制塊砌筑工藝應(yīng)用

將復(fù)雜部位(如轉(zhuǎn)角、拱圈)預(yù)制為C20混凝土塊,尺寸500mm×300mm×200mm。預(yù)制塊預(yù)留孔洞,現(xiàn)場吊裝后用砂漿填塞縫隙。該工藝縮短工期30%,減少材料損耗15%。

5.5.23D打印輔助放線

采用3D打印技術(shù)制作坡面模型,直觀展示片石排列方式。工人按模型定位砌筑,確保線形流暢。對于弧形邊坡,打印分段模板,控制曲率半徑偏差≤50mm。

5.5.3智能監(jiān)控工藝

在砂漿攪拌機安裝傳感器,實時記錄水灰比、攪拌時間。坡面埋設(shè)應(yīng)力監(jiān)測點,數(shù)據(jù)傳輸至控制中心。當(dāng)砂漿強度未達標(biāo)時,系統(tǒng)自動報警,避免不合格材料上墻。

5.6施工安全與環(huán)保措施

5.6.1高邊坡作業(yè)防護

坡頂設(shè)置1.2m高防護欄桿,掛密目式安全網(wǎng)。工人系安全繩,錨固點設(shè)置在穩(wěn)定基巖上。片石運輸采用溜槽,禁止拋擲。每日開工前檢查坡體穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)裂縫立即停工。

5.6.2材料節(jié)約與循環(huán)利用

砂漿落地料回收后過篩,重新用于墊層施工。片石邊角料破碎后用于回填。包裝袋集中回收,水泥袋清洗后復(fù)用。施工廢水經(jīng)沉淀池處理后,用于場地灑水降塵。

5.6.3噪聲與揚塵控制

攪拌站設(shè)置封閉式棚體,配備除塵裝置。運輸車輛加蓋篷布,減少遺撒。夜間施工停止時間不超過22:00,噪聲控制在55dB以下。施工道路定時灑水,確保無揚塵。

六、漿砌片石護坡材料選擇方案總結(jié)與展望

6.1方案整體價值體現(xiàn)

6.1.1工程質(zhì)量提升路徑

本方案通過系統(tǒng)化材料選擇與控制,顯著提升護坡結(jié)構(gòu)耐久性。以西北某高速公路護坡工程為例,采用花崗巖片石(抗壓強度120MPa)與P.O42.5抗硫酸鹽水泥砂漿(摻15%粉煤灰),配合反濾層設(shè)計,經(jīng)5年監(jiān)測顯示,護坡結(jié)構(gòu)

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