四面六邊形混凝土整體透水框架在航道整治工程中的應用

陳亮

摘 要： 四面六邊形混凝土透水框架具有施工便利、促淤效果好等特點，能有效防止河床、灘面沖刷，在長江航道整治中運用相當廣泛，而整體透水框架較桿件的透水框架在整體性及防銹等方面更為優(yōu)越。文章通過工程實例，概述了整體透水框架在航道整治工程中的應用。

關鍵詞： 混凝土 整體透水框架 航道整治

牯牛沙水道航道整治二期工程主要的施工項目為2個丁壩，1個順壩及護岸加固工程。涉及的護灘部分則采用整體透水框架的施工方案。下面就四面六邊形混凝土整體透水框架的制作、拋投及質量控制等做逐一闡述。

四面六邊形混凝土整體透水框架的制作

1、整體透水框架模具

整體預制透水框架采用整體模具，整體透水框架為鋼筋砼結構，由上下兩部分組成。上部結構的桿件橫截面為梯形+圓弧，截面兩側的寬度為10cm×10cm的尺寸；下部結構由3根桿件聯(lián)結而成，桿件內(nèi)只設置一根鋼筋，鋼筋長231.4cm，桿件橫截面為梯形，尺寸為9cm×10cm×10cm。上部3根桿件內(nèi)各設置1根10鋼筋，鋼筋長75.17cm。鋼筋均在混凝土內(nèi)部，不外露。

2、鋼筋加工

鋼筋切斷：在鋼筋上量取75cm和2.32m的長度用粉筆標識，然后切斷，切斷時應保持鋼筋和切斷機刀口成垂線，并嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，確保施工安全。

鋼筋焊接：整體預制透水框架，根據(jù)設計圖紙尺寸，先將底座長度2.32m的鋼筋用料彎曲成七節(jié)，長度分別為33mm、706mm、65mm、706mm、65mm、706mm、33mm，側邊長度為75cm的鋼筋用料彎曲成三節(jié)，長度分別為50mm、620mm、82mm； 彎曲完成后底座鋼筋用料，頭尾兩端進行焊接，焊接完成后放入鋼筋骨架定型模具進行固定，再將三根側邊鋼筋末端與底座鋼筋骨架進行兩兩焊接，同時頂面?zhèn)冗吶摻顔蚊鎯蓛珊附印?/p>

3、配料攪拌

根據(jù)配合比試驗報告數(shù)據(jù)和砂石含水率結果調(diào)整材料用量，提出施工配合比，填寫配料單，原材料配料時，按照配料單進行稱量。將混凝土拌合物攪拌均勻，連續(xù)攪拌的最短時間應按攪拌設備出廠說明書的規(guī)定并經(jīng)試驗確定。

4、澆筑施工

一次成型透水框架成型模具采用鋼板制作，由內(nèi)、外模組成，為方便澆灌混凝土，在外模的進料口上配裝有喂料斗。模具在拼裝前進行清洗，然后內(nèi)側刷脫模劑。首先將拼裝好的內(nèi)筋放入模具內(nèi)并固定，拼裝的模板必須緊密連接，防止發(fā)生漏漿現(xiàn)象。

施工前先將鋼筋在外部焊接完，模具拼裝時將鋼筋直接固定在模具內(nèi)，之后將按規(guī)定配合比攪拌好的混凝土通過制作的漏斗從頂部倒入模具中，模具三面底部加設可固定振動棒的鋼筋套筒，實現(xiàn)邊罐裝、振搗，使各個部位充分振搗，確?；炷恋拿軐嵍取Ｍ瑫r，振搗過程中要注意觀察混凝土的下沉量，當發(fā)現(xiàn)量不足時要及時充填混凝土。振搗妥后用光潔度較好的手工專用鐵板對模具中的砼進行表面光平，以保證外觀的質量。

5、養(yǎng)護和堆放

混凝土澆筑完畢后及時加以覆蓋，終凝后進行保濕養(yǎng)護。整體預制構件采取土工布覆蓋。整體預制構件砼初凝后即進行灑水養(yǎng)護，場內(nèi)養(yǎng)護3天后，人工配合手推車轉運到堆場再集中養(yǎng)護。儲存區(qū)應按不同齡期劃分不同的場區(qū)，并做好標識，同一區(qū)內(nèi)塊體應分層堆碼整齊，最大堆碼高度不得超過2m。

整體透水框架的拋投施工

整體透水框架拋投采用機械和人工相結合的拋投方式，由整體透水框架成品構件在碼頭裝載上船，運輸至施工現(xiàn)場進行精確定位拋投。

1、整體透水框架拋設工藝流程圖

2、整體透水框架拋設施工方法

施工準備。根據(jù)設計拋投區(qū)、拋投量、運輸船舶尺寸以及水流方向，劃分拋投分區(qū)。拋投前先進行現(xiàn)場拋投試驗，在不同的水深、流速條件下，通過試投拋，以確定框架的漂移距，提高拋投準確性。

定位船定位。定位船裝有5個電動（或液壓）絞關控制5根鋼纜，從而控制定位船的定位和移動，其中位于船頭中部的主纜，承受整個定位船下漂的拉力，同時控制船舶的上下移動，船頭船尾各設兩根開錨，控制船舶左右移動。移船定位時，根據(jù)漂移距和GPS跟蹤測量控制定位船的上下、左右絞移距離，以確保定位船按要求準確定位。水上拋框架定位平面示意圖如圖2所示。

整體透水框架拋投。透水框架運輸至施工現(xiàn)場經(jīng)質檢員和現(xiàn)場監(jiān)理檢查合格后，采用機械和人工結合的方式將透水框架拋入水中，拋投時注意框架入水時間的統(tǒng)一，防止因框架先后入水，相互拉扯后在同一點入水，達不到拋投的均勻性。每個拋投網(wǎng)格按設計要求拋投數(shù)量。

檢測和移位。拋投時嚴格按照每個網(wǎng)格的設計工程量，控制拋投數(shù)量，做到定點定量拋投。同時用測深儀檢測，提高拋位準確性。達到設計要求后，用GPS指揮絞移定位船，定位船橫向絞移距離為1m。

質量控制

1、原材料質量的控制

原材料控制的重點是加強材料的源頭質量控制，一是增加材料進場前的質量檢測，二是經(jīng)監(jiān)理工程師現(xiàn)場取樣送檢合格后才能允許材料進場待用，對檢測不合格的砂、石料，及時清退出場。

2、配料稱重計量的控制

配合比是決定混凝土質量的關鍵。故其配合比設計嚴格按照有CMC資質的檢驗單位提供的試驗報告數(shù)據(jù)進行施工，同時施工過程中要根據(jù)砂石含水率結果調(diào)整材料用量，提出施工配合比，填寫配料單，原材料配料時，按照配料單進行稱重計量控制。當遇雨天或含水率有顯著變化時，應增加檢測次數(shù)，并應及時調(diào)整用水量和骨料用量。

3、混凝土攪拌的控制

混凝土拌合物應攪拌均勻，連續(xù)攪拌的最短時間應按攪拌設備出廠說明書的規(guī)定并經(jīng)試驗確定。混凝土拌合物的坍落度和含氣量，應在攪拌地點和澆筑地點分別取樣檢測，每一工作班應對坍落度至少檢查2次。在混凝土預制構件場，當混凝土拌合物從攪拌機出料起至澆筑入模的時間不超過15min時，可在攪拌地點取樣檢測坍落度。endprint

4、振搗參數(shù)的控制

振搗參數(shù)是指振搗時的振搗頻率，振幅以及振搗時間等。在拌合過程中要保證水泥用量，振搗參數(shù)不隨意變更，隨時對振搗器進行保養(yǎng)和檢修以保證機器運作穩(wěn)定。

5、脫?？刂?/p>

嚴格按規(guī)范要求進行，拆模時施工人員控制脫模力度，防止脫模時損壞桿件的整體性。脫模后要及時進行清洗。

6、混凝土強度控制

每個班組按規(guī)范要求留置試壓塊。每澆筑100m3 不少于一組，不足100m3 時也不少于一組，且每個班組每天最少一組，并在每塊試塊上用紅油漆標明生產(chǎn)日期、試塊編組號。試塊規(guī)格為150mm×150mm×150mm。每組試件由三個立方體試塊組成，制作時試樣取自同一拌混凝土，達到養(yǎng)護期后立即將試塊送檢測中心檢驗混凝土強度。

7、透水框架的焊接

用電弧焊接，三根鋼筋兩兩搭接單面焊，焊縫長度不小于15mm，焊接性能應符合《碳焊鋼條》的規(guī)定，焊縫質量應符合《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18—2003）的規(guī)定。

8、外觀尺寸

加強對組合鋼模、整體鋼模尺寸的定期檢查力度，發(fā)現(xiàn)模具變形及時維修或更換新的模具。

9、拋投的精確度及數(shù)量控制

拋區(qū)網(wǎng)格劃分：網(wǎng)格劃分是將拋區(qū)劃分成定寬、定長的條形拋投區(qū)域作為船只定位和移位、網(wǎng)格內(nèi)拋投數(shù)量控制單元。網(wǎng)格劃分考慮因素：設計拋投框架數(shù)量、裝船的長寬尺寸、裝載數(shù)量。根據(jù)目前長江上平板駁尺寸，一般將拋投標準網(wǎng)格的半?yún)^(qū)7.5m*20m的網(wǎng)格分為5個寬1.5米的條形區(qū)域（即5個船位）進行拋投。

船舶定位和移位。一般遵循先上游后下游，先遠岸后近岸的原則。定位船垂直于水流方向，拋投船在其下游順水流方向掛靠。定位船的定位精度決定拋投位置的準確性。先將定位船移至要拋投的斷面，施工員在船上用RTK儀器確定拋區(qū)所在位置，然后調(diào)整定位船船位，定位船外舷與網(wǎng)格斷面一直線，使定位船下游所掛拋投船上框架位置與入水后設計拋投的位置相對應。

拋投船定位拋投。為保證拋投均勻，拋投施工中應控制拋投船的規(guī)格，要求裝載框架的長度規(guī)格統(tǒng)一，以保證拋投連續(xù)、均勻，不留空擋，拋投船應選擇長、寬尺寸及噸位相當?shù)钠桨羼g船作為固定的拋投船。

總結

從目前整治的效果看，整體透水框架群有效的防止了水流對河床的沖刷變形，同時整體透水框架群促淤效果明顯。四面六邊形混凝土整體透水框架具有施工便利、促淤效果好等特點，能有效防止河床、灘面沖刷，在長江航道整治中運用相當廣泛。

（作者單位：長江南京航道工程局）endprint