堤防建設(shè)施工中混凝土板護(hù)坡施工技術(shù)分析

張黎明

（江西省水利水電建設(shè)有限公司，江西南昌 330025）

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堤防建設(shè)施工中混凝土板護(hù)坡施工技術(shù)分析

張黎明

（江西省水利水電建設(shè)有限公司，江西南昌 330025）

【摘 要】針對(duì)堤防建設(shè)施工環(huán)境復(fù)雜、影響工程質(zhì)量因素較多等特點(diǎn)，混凝土施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用到水利水電工程護(hù)坡施工中。本文以袁河堤防加固工程為例，介紹了混凝土預(yù)制板護(hù)坡的明顯優(yōu)勢(shì)，它在剛?cè)岬恼w結(jié)構(gòu)護(hù)坡基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了整體性和抗沖性的有效提高，在施工中具備多樣優(yōu)勢(shì)，因此值得在堤防建設(shè)施工過(guò)程中推廣。

【關(guān)鍵詞】堤防建設(shè)；施工；混凝土板護(hù)坡；技術(shù)分析

1　概 述

1.1工程概況

蘆溪縣袁河宣風(fēng)鎮(zhèn)段防洪工程地處袁河上游宣風(fēng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)所在河段，擬整治河道11.35km。工程保護(hù)范圍涉及蘆溪縣的宣風(fēng)鎮(zhèn)和銀河鎮(zhèn)，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有人口約4.1萬(wàn)，耕地3萬(wàn)余畝，同時(shí)包括鎮(zhèn)機(jī)關(guān)、醫(yī)院、國(guó)道等多處重要設(shè)施。該工程所在河段屬典型的山溪性河流，河道彎曲、寬窄不一，兩岸現(xiàn)狀基本無(wú)堤，地勢(shì)低洼、雜亂無(wú)序，局部房屋密集、抗沖能力差，防洪能力不到5年一遇，汛期洪澇災(zāi)害常有發(fā)生，不能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求，已影響到鎮(zhèn)區(qū)居民的生活安全。

1.2水文氣象

此次施工河流主道長(zhǎng)度為14.36km，河流主道坡度下降平均值為9.5‰。按照盤縣氣象站所做的統(tǒng)計(jì)，年度降水量平均值為1393mm，集中在每年5—9月，占比79.6%，水面蒸發(fā)量年平均值為1526.7mm，氣溫年平均值為15.1℃，最高溫出現(xiàn)在7月（氣溫平均值為21.9℃），最低溫出現(xiàn)在1月（氣溫平均值為6.3℃）。地區(qū)氣溫最高值為35.6℃，氣溫最低值為-7℃；無(wú)霜期年平均值為256天；風(fēng)速最低年平均值為1.7m/s，風(fēng)速最高年平均值為9.8m/s，經(jīng)測(cè)風(fēng)速最高值為21.0m/s。

1.3施工特點(diǎn)及難點(diǎn)分析

該工程為袁河堤防加固工程，主要施工項(xiàng)目包括堤身土方工程、現(xiàn)澆混凝土工程、混凝土預(yù)制塊護(hù)坡、漿砌石擋墻、草皮護(hù)坡、堤頂泥結(jié)石路面、上堤道路混凝土路面、建筑物施工、金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)電設(shè)備安裝等。施工過(guò)程中的難點(diǎn)分析如下:

a.該工程主要施工項(xiàng)目為土方開挖填筑、混凝土預(yù)制塊護(hù)坡及漿砌石擋墻，工程量大，對(duì)整個(gè)工程施工進(jìn)度影響較大。

b.該工程施工分為袁河左、右岸，左岸施工段長(zhǎng)度為3.15km，右岸施工段長(zhǎng)度為8.2km；施工堤線長(zhǎng)，左、右岸沿堤現(xiàn)狀有大量的樹木、灌溉渠、沙場(chǎng)及房屋等，施工前期協(xié)調(diào)工作是否到位是決定施工進(jìn)度的主要因素；堤身結(jié)構(gòu)尺寸較小，不具備通車條件，土方工程施工時(shí)需修筑臨時(shí)道路；堤段為新建堤防，堤址上都是農(nóng)田，土方清基工程量較大；建筑物共有14座，施工相對(duì)分散，施工統(tǒng)籌安排至關(guān)重要。漿砌石擋墻堤段有大量的房屋，施工區(qū)域狹窄，該段河道水位較深，施工圍堰和臨時(shí)排水工程量大，施工難度大。

c.工程跨汛期施工，有效施工時(shí)間短，工期緊；將采用多工作面同時(shí)開展流水施工。

針對(duì)袁河河型彎曲、河道寬窄不一的特點(diǎn)，本文提出了一種全新的護(hù)坡方案，該方案的設(shè)計(jì)思路為選擇混凝土預(yù)制板進(jìn)行護(hù)坡設(shè)計(jì)。

2　混凝土預(yù)制板護(hù)坡的設(shè)計(jì)過(guò)程

2.1確定護(hù)坡的型式

基于工程所處河道的實(shí)際情況，確定河道迎水面的護(hù)坡從下至上分別為拋石棱體外接散拋石、混凝土板底格埂、封頂排水溝。其中拋石棱體剖面為梯形，散拋石厚0.6m，護(hù)住坡腳防止風(fēng)浪的沖淘；底格埂為正方形漿砌塊石；封頂排水溝為凹形漿砌塊石。

2.2混凝土預(yù)制板的設(shè)計(jì)

該工程護(hù)坡采用的混凝土板為平面開槽式，其中1號(hào)混凝土板規(guī)格為:750mm×450mm×150mm，錯(cuò)縫使用。2號(hào)混凝土板規(guī)格為:400mm×475mm×150mm，兩種規(guī)格對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)抗凍等級(jí)為F150、抗壓等級(jí)為C20。

2.3混凝土預(yù)制板制作的工藝流程

混凝土預(yù)制板制作的工藝流程如下圖所示。

混凝土預(yù)制板制作的工藝流程圖

2.4混凝土預(yù)制板制作的質(zhì)量控制

由于工程施工涉及面廣、工序煩瑣，影響工程質(zhì)量的因素較多。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，進(jìn)一步完善質(zhì)量保證體系，建立嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)制度。該工程將對(duì)施工準(zhǔn)備階段，混凝土板原材料，混凝土板模板，混凝土拌和，混凝土振搗和混凝土板養(yǎng)護(hù)、放置、運(yùn)輸?shù)葞讉€(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，以保證護(hù)坡用混凝土板達(dá)到工程要求。

2.5混凝土預(yù)制板的施工過(guò)程

?使用機(jī)械進(jìn)行修坡操作，坡面需要預(yù)留原狀土，原狀土的厚度在10～20cm之間即可；?進(jìn)行底格埂的砌筑；?完成砌筑之后，進(jìn)行碎石墊層及混凝土預(yù)制板的鋪設(shè)；?對(duì)封頂排水溝進(jìn)行砌筑。

護(hù)坎坡面需要設(shè)置縱向排水溝，設(shè)置的距離為50m，即每隔50m設(shè)置一道，橫向不需要設(shè)置分縫，預(yù)制混凝土板的強(qiáng)度等級(jí)為C20。在預(yù)制過(guò)程中，如果混凝土板兩側(cè)飛邊的厚度存在差異，可采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)措施，其中，碎石墊層屬于一種簡(jiǎn)單的操作方式，可采用；當(dāng)兩側(cè)飛邊的厚度差異值較大時(shí)，該混凝土預(yù)制板不能使用，若強(qiáng)行使用，坡面的平整度無(wú)法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求將造成返工，既浪費(fèi)人力物力，又會(huì)提高工程造價(jià)，得不償失。在鋪設(shè)混凝土板過(guò)程中，鋪設(shè)的方式可以選擇錯(cuò)縫鋪設(shè)，該鋪設(shè)方式的優(yōu)勢(shì)在于可以提高坡面外觀的美觀度。

3　混凝土預(yù)制板護(hù)坡結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

作為江河護(hù)坡，該種護(hù)坡結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)受到許多不利因素的影響，包括:?風(fēng)浪沖擊與船行波沖擊；?水位不斷變化導(dǎo)致的作用壓力變化；?當(dāng)處于寒冷地區(qū)時(shí)，護(hù)坡結(jié)構(gòu)還會(huì)遭遇凍脹作用以及流冰不斷碰撞產(chǎn)生的不同壓力作用。混凝土預(yù)制板護(hù)坡結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)下述的問(wèn)題:

a.由于該種護(hù)坡結(jié)構(gòu)多數(shù)是通過(guò)混凝土預(yù)制板拼裝而成，此種方式不同于一次性連續(xù)澆筑，每一個(gè)預(yù)制板的獨(dú)立性較強(qiáng)，因此，混凝土預(yù)制板護(hù)坡結(jié)構(gòu)和一次性連續(xù)澆筑的結(jié)構(gòu)相比，整體性欠佳。

b.當(dāng)預(yù)制板護(hù)坡結(jié)構(gòu)在不同土質(zhì)狀況環(huán)境中施工時(shí)，其墊層密實(shí)度會(huì)存在一定的差異，而混凝土預(yù)制板護(hù)坡結(jié)構(gòu)的整體性稍差，因此，會(huì)出現(xiàn)不統(tǒng)一的沉降。當(dāng)沉降規(guī)律不一致時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大小不同的應(yīng)力，超過(guò)極限值時(shí)，便會(huì)嚴(yán)重破壞護(hù)坡結(jié)構(gòu)，使其失去穩(wěn)定性。

c.護(hù)坡結(jié)構(gòu)經(jīng)常處于水流、波浪以及滲流的環(huán)境中，而這些環(huán)境會(huì)直接影響到護(hù)角工程的質(zhì)量，有很大的概率被淘空，當(dāng)護(hù)角工程質(zhì)量嚴(yán)重下降時(shí)，混凝土預(yù)制板沒(méi)有了支撐，整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會(huì)因此受到嚴(yán)重的影響。

d.混凝土預(yù)制板廠家通常距離施工地點(diǎn)較近，如此選擇是為了方便運(yùn)輸，降低運(yùn)輸成本。預(yù)制構(gòu)件沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)澆筑那么高的要求，因此，預(yù)制混凝土板在生產(chǎn)過(guò)程中就比較容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。再加上下護(hù)坡墊層以及坡土不夠堅(jiān)固，雙重不利因素就導(dǎo)致了在船舶和流水的作用下，混凝土預(yù)制板護(hù)坡結(jié)構(gòu)的破壞速度加快。

4　提高混凝土預(yù)制板結(jié)構(gòu)耐久性的措施

a.護(hù)坡結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)如下因素進(jìn)行詳細(xì)分析:?所處河流狀況的分析，包括水流的速度、泥沙的含量與種類、河岸與河床的組成；?所處河流的河床形態(tài)；?所處河流的上下游河勢(shì)。通過(guò)對(duì)護(hù)坡所處河流的詳細(xì)分析，確保設(shè)計(jì)的護(hù)坡方案對(duì)于河流的水流平穩(wěn)以及河床穩(wěn)定是有利的，而且在設(shè)計(jì)方案過(guò)程中，應(yīng)對(duì)船行波的壓力、水流的壓力、流冰的撞擊力以及滲透壓力等外部力的數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，根據(jù)計(jì)算值設(shè)定預(yù)制板護(hù)坡的極限受力值，提高護(hù)坡結(jié)構(gòu)的耐久性能。依此對(duì)預(yù)制板尺寸、護(hù)腳型式及尺寸和排水系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃。同時(shí)，對(duì)護(hù)坡坡度、護(hù)腳及護(hù)坡頂高程重點(diǎn)計(jì)算，以保證施工方案可以全方位、多角度地保護(hù)岸坡，大大提高護(hù)腳的抗沖刷性能，進(jìn)而提升混凝土預(yù)制板護(hù)坡結(jié)構(gòu)的抗傾倒與抗滑穩(wěn)定等性能。

b.要保證混凝土預(yù)制板的耐久性能，則在施工過(guò)程中一定要注重施工質(zhì)量。施工時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確按照施工圖進(jìn)行削坡施工操作，測(cè)量放樣必須準(zhǔn)確。另外，對(duì)于混凝土預(yù)制板廠的要求如下:混凝土的配合比應(yīng)達(dá)到科學(xué)性、合理性的要求，嚴(yán)格控制膠凝材料和粗細(xì)骨料的質(zhì)量，充分確保振搗時(shí)間，并且應(yīng)具有合理的養(yǎng)護(hù)條件；當(dāng)混凝土預(yù)制板廠在冬季施工時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)靥砑泳哂锌箖鼋M分的化學(xué)添加劑以增加混凝土預(yù)制板的抗凍能力；保證混凝土預(yù)制板模具的大小符合設(shè)計(jì)預(yù)制板尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。護(hù)坡施工過(guò)程中，應(yīng)具有合理的墊層大小和適當(dāng)?shù)氖洗钆洹?/p>

c.要提高混凝土預(yù)制板結(jié)構(gòu)的耐久性能，需提升護(hù)坡在使用過(guò)程中的管理措施。除了要加強(qiáng)使用者方面的監(jiān)管，還要加強(qiáng)混凝土預(yù)制板護(hù)坡的養(yǎng)護(hù)，定時(shí)對(duì)坡面的各種雜物進(jìn)行清理，對(duì)勾縫形成一定的保護(hù)，并避免人為破壞現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5　結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)堤防建設(shè)施工環(huán)境、影響工程質(zhì)量因素進(jìn)行分析，將混凝土預(yù)制板引用到袁河堤防建設(shè)施工中。由汛期試驗(yàn)之后的結(jié)果可以看出，此護(hù)坡結(jié)構(gòu)提高了堤壩整體性和抗沖性，效果明顯，值得在堤防建設(shè)施工的過(guò)程中推廣。■

參考文獻(xiàn)

［1］ 邢國(guó)華，李旭，張衛(wèi)東.西泉眼水庫(kù)土壩上游現(xiàn)澆混凝土板護(hù)坡施工方法［J］.黑龍江水利科技，2010（2）.

［2］ 李洪亮，杜輝，禹作利.寬縫混凝土板護(hù)坡在北大港水庫(kù)水毀護(hù)坡修復(fù)中的應(yīng)用［J］.水利水電工程設(shè)計(jì)，2007（1）.

［3］ 鄭守仁.三峽大壩混凝土設(shè)計(jì)及溫控防裂技術(shù)突破［J］.水利水電科技進(jìn)展，2009，29（5）.

［4］ 唐樹新，佟猛.混凝土聯(lián)鎖磚在紅旗河水毀工程中的應(yīng)用［J］.內(nèi)蒙古水利，2013（3）.

［5］ 李云洲.模袋混凝土護(hù)坡在淮河入江水道工程中的應(yīng)用［J］.水利建設(shè)與管理，2015（9）.

［6］ 劉萌.城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡材料篩選及其生態(tài)健康評(píng)價(jià)研究［D］.濟(jì)南:山東師范大學(xué)，2013.

［7］ 劉云生，王松林.混凝土截滲墻加固黃河堤防［J］.水利建設(shè)與管理，1999（5）.

［8］ 張芳枝，陳曉平.河流沖刷作用下堤岸穩(wěn)定性研究進(jìn)展［J］.水利水電科技進(jìn)展，2009（4）.

DO l:1O.16616/j.cnki.11-4446/TV.2O16.O2.OO4

Analysis on concrete block revetment construction technology in dyke building construction

ZHANG Liming
（JiangxiWater and HydroPower Construction Co.，Ltd.，Nanchang 330025，China）

Abstract：Concrete construction techno1ogy is app1ied to revetment construction in themajority of water conservancy and hydropower projects in view of comp1ex dyke bui1ding construction environment，more factors affecting engineering qua1ity，and other features.In the paper，Yuanhe River dyke reinforcement project is adopted as an examp1e.Prominentadvantages of concrete prefabricated b1ock revetment are introduced.Integrity and impact resistance are effective1y improved on the basis of rigid and soft overa11 structure revetment.It has diversified advantages in construction.Therefore，it is worth popu1arizing in the dyke bui1ding construction process.

Key words：dike bui1ding；construction；concrete b1ock revetment；technica1ana1ysis

中圖分類號(hào)：TV871

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1005-4774（2016）02-0013-03