砼構件在長江上游航道整治工程中的使用效果及施工經驗

夏聲宏+葉兵

摘 要：航道整治建筑物在航道整治中發揮著舉足輕重的作用，多年來其結構形式、施工工藝以及建筑材料等日新月異，使其結構更加堅固，更加經久耐用，更加符合航道大建設大發展的趨勢，具有更加深遠的意義和經濟價值。文章從砼構件在航道整治建筑物中的應用以及砼構件施工工藝注意事項方面進行闡述。

關鍵詞：長江上游 整治建筑物 施工工藝 砼構件

長江上游經過幾次較大規模治理，航道整治建筑物也越來越多，結構形式更是多種多樣。據統計，從宜賓至重慶971公里航道上，就分布著各種丁壩、順壩、潛壩及其組合形式的壩體就有89座。

砼構件在航道整治建筑物中的應用

近年來，各參與航道建設的有關部門都在整治建筑物被不斷沖毀，尤其對沖毀比較嚴重的部位的沖毀原因進行經驗總結和分析，不斷尋找更好的保護壩體不被沖毀的方法，終于功夫不負有心人，一種保護壩頭的新的砼構件和一種加固潛壩的新的砼構件被誕生。保護壩頭的砼構件因其外形像“王”字而命名為扭王字塊，而另一種砼構件則是一種四面體結構。其中扭王字塊主要應用于壩頭護面和鎮腳，四面體主要作為潛壩壩體的主體修復。

1、扭王字塊砼構件的應用

因這種構件外形像“王”，翼角較多，設想就是通過翼角的相互勾結，將獨立的扭王字塊聯接成一個整體鋪在壩頭坡面上，就像壩頭坡面被披上一件盔甲一樣，以形成對壩頭的特別保護。再加上翼角可以增加與河床或者壩頭塊石之間的摩擦，使抗沖擊效果更加顯著，而重達0.8t的重量，使水流更是無力將其沖跑。通過計算，按125架/100m2控制拋投質量比較合理，拋筑太密，水下施工將很難達到設計要求；拋筑過稀，則整體性不佳。壩頭露出水面部分采用機械和人工相結合的形式進行拋投，水下部分則采用散拋與測量相結合的形式。扭王字塊拋投，須待壩頭坡面整理工序嚴格經過隱蔽工程驗收合格之后方能進行，不然扭王字塊拋投的質量將很難達到設計要求，拋投完后的外觀效果也會不佳。

2、四面體砼構件的應用

潛壩因其從不露出水面而得名，對其修筑和修復也只能通過水下測量的手段來檢測其好壞，一旦壩體被沖毀其修復的難度較大。一方面，如果只是局部受損因其在水下很難修補到位，再加上在低水位時壩頂同樣要過船，所以對其壩頂高程的控制至關重要，如果經常修補，難保不因拋投控制不好而壩頂被拋高，一旦拋高再去處理難度也是相當大。綜上原因，對潛壩穩固性和使用年限的要求較高。為了增加壩體的穩固性，改善塊石容易被水流沖毀而導致壩體受損的現象，研制了這種新型的四面體砼構件來取代塊石進行壩體主體修復。根據壩體損毀嚴重情況和避免壩體拋高，設計了邊長分別為1.1m和1.6m兩種類型。對壩體損毀比較嚴重、修補高度較高的地方采用1.6m構件；在損毀較輕、修補高度較低的地方采用1.1m構件，并且每五個構件用鋼絲繩串成一組，連成一個整體進行拋投，更增加了構件的抗沖擊能力。這種構件在拋投施工時，定位一定要準確，根據壩體損毀情況選用何種類型的構件也要準確，并結合水下測量的手段避免拋高。

砼構件施工工藝注意事項

越先進的施工工藝，往往對施工的要求也就越高，方法不當，不但效果不明顯，反而因構件制作成本過高而增加施工成本，帶來不可小視的經濟損失。根據筆者多年來從事砼構件的應用的經驗，總結如下幾點注意事項：

1、扭王字塊砼構件

將這種砼構件應用在壩體施工中，最重要的就是要控制好構件的制作質量，保證構件的強度。因為這種構件要取代塊石，它應該比塊石更具耐風化和抗水流沖刷的性能。

首先要從原材料著手控制質量。制作砼構件的原材料有：水泥、砂、水和碎石。水泥要有出廠合格證和訂購設計要求強度的水泥，且進場前要根據規范批次要求進行原材料送檢，滿足要求后方可在監理見證下進場使用；砂，因砼構件預制場一般設置在河邊，可直接采用河砂，但同樣必須按規范要求進行送檢；碎石，不得采用河中卵石，因其表面太光滑，與砼之間的咬合力太差，應采用巖石粉碎而成；水，可以直接用江水攪拌。

其次要控制制作過程。構件的制作為在模板中澆筑成型而成（本文指鋼模），所以，在澆筑前，模板表面要清理干凈，不得有雜質；脫模劑要涂刷均勻，不得漏涂；模板拼縫要緊密，避免振抖時漏漿。模板拼裝好后就可以澆筑砼，由于扭王字塊構件高1.094m，體積0.348m3，是一種大型的砼構，所以澆筑過程中對澆筑振抖比較講究，如果澆筑振抖不合理，會導致砼強度低、砼粘結強度低而使翼角容易被折斷、表面蜂窩麻面多等問題。澆筑必須采用分層澆筑，根據經驗采取三層澆筑振抖效果最好，即能夠保證構件強度，又能減少蜂窩麻面產生。構件制作時，要制作同條件養護試塊和制作試塊送檢，以控制構件的質量。

構件的養護同樣重要。構件制作完后要及時進行養護，根據氣候條件和工期情況控制養護時間和方式，如果工期不緊，采用自然養護的方式就行。養護時根據各構件制作時間的先后順序進行標號，一般先制作的先吊運。并根據同條件養護試塊的強度來判斷構件是否滿足吊裝、拋投強度要求。

最后為構件的拋投。構件拋投前要根據試塊送檢情況，強度滿足要求后方可進行吊裝拋投。扭王字塊拋投采用機械吊裝進行定點拋投，通過計算，按125架/100m2控制拋投質量比較合理，拋筑太密，水下施工將很難達到設計要求；拋筑過稀，則整體性不佳。壩頭露出水面部門采用機械和人工相結合的形式進行拋投，水下部分則采用散拋與測量相結合的形式。扭王字塊拋投，須待壩頭坡面整理工序嚴格經過隱蔽工程驗收合格之后方能進行，不然扭王字塊拋投的質量將很難達到設計要求，拋投完后的外觀效果也會不佳，因此，壩頭坡面整理工序對扭王字塊拋投工作順利開展很關鍵。

2、四面體砼構件

四面體構件的制作與扭王字塊的制作類似，注意事項基本相同，這里不再贅敘。由于其結構無翼角，澆筑時分兩層澆筑就行，澆筑質量比較好控制。下面說幾個與扭王字塊不同的地方：

首先四面體構件成型后不像扭王字塊那樣，將組裝的模板進行拆除，而因模板被整體固定不便拆除，通過吊機直接吊住預埋在構件頂部的吊環從模板中整體吊出，然后準備下一次澆筑。這樣在第二次澆筑砼之前，要將殘留在底部的雜質清理干凈，并涂刷涂膜劑，不然第二次澆筑底部尖角將很難形成，而導致構件殘缺被當作廢品處理，造成過大的經濟損失。

其次四面體的吊運。四面體四個角都為尖角，必須輕提輕放，否則很容易被折斷，一方面影響構件預定的抗沖擊效果，另一方面嚴重影響構件外觀質量，甚至使構件尖角損毀嚴重而不滿足質量要求被列為淘汰品處理。

最后為構件的拋投。砼構建是一種為潛壩修復設計的構建，潛壩由于從不露出水面，其壩頂在低水位時同樣要過船，如果壩頂高程控制不到位，會存在嚴重的安全隱患，所以在拋投時對構建尺寸的選擇和拋投質量的控制上尤其要注意。為此，設計人員專門設計了兩種尺寸的四面體構建，邊長分別為1.1m和1.6m。在施工過程中，對壩體損毀比較嚴重、修補高度較高時采用1.6m構建；在局部小范圍修復時采用1.1m構建，構建拋投每五個一組用鋼絲繩串起來，連成一個整體，通過吊裝機械拋投到指定地點，拋投完成后，及時進行水下測量，對壩頂高程進行檢測，發現不合格情況及時采取措施進行處理。

結束語

目前，長江正處在大建設大發展的黃金時期，國家對長江航運的發展更加關注和重視，新一輪的航道等級提升正在緊張的設計規劃當中，這也就意味著將會有更多整治建筑物將在上游沿線矗立起來。隨著航道等級的不斷提高，對整治建筑物的要求也會越來越高，不管是從結構的堅固性，還是從壩體整體外觀效果來看，其要求都會有不同程度的提高。因此，整治建筑物的發展將是樂觀的，長江航運發展將是永恒的，讓我們共同攜手譜寫長江航運發展的新篇章。

（作者單位：長江重慶航道工程局）endprint