護岸混凝土預制板護坡施工中的質量控制

劉瑛文，李穎哲

(1.黑龍江省水利工程建設質量與安全監督技術中心，黑龍江 哈爾濱 150040；2.東北農業大學水利與土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150000)

1 工程概況

樺川縣悅來鎮中護岸位于黑龍江省樺川縣悅來鎮西北松花江右岸，始建于1970年，全長1750 m，東接悅來鎮東護岸，西接悅來鎮西護岸。經過多年運行，護岸大部分已經損壞，本次對悅來鎮中護岸進行拆除重建。護岸斷面結構自下而上依次為軟體沉排護底、固腳、混凝土預制板護砌、鋼筋混凝土防浪墻和彩色混凝土預制板人行路面。其中，護坡結構形式為混凝土預制板護坡，坡比1∶2.5，混凝土預制板厚15 cm,尺寸為50 cm×70 cm×15 cm,板下鋪5 cm粗砂及一層無紡布。距岸頂3 m處設一級馬道，馬道寬2.0 m,馬道兩側設路緣石，尺寸與坡面板相同。岸頂設一塊混凝土預制板封頂，坡面設4處踏步，每處10 m寬，踏步采用混凝土預制板尺寸為50 cm×50 cm×15 cm，踏步下鋪20 cm碎石，混凝土標號為C15,墊層采用松花江中的粗砂。工程的主要工作量是混凝土預制板護坡施工。

2 施工方案調整依據

2.1 施工初期的問題

在混凝土預制板達到齡期且供應能力滿足最初施工進度計劃后，項目部隨即開始組織護砌安裝施工。經過一周的運行發現，施工過程中存在施工進度緩慢、夾傷碰傷人、鋪裝好的混凝土預制板掉邊掉角率超過1/3、板縫不均勻或者超過允許值、無紡布褶皺、砂墊層厚度不均且平整度差等問題，施工質量未達到《水利水電工程單元工程施工質量驗收評定標準—堤防工程》SL 634—2012[1]和《堤防工程施工規范》SL 260—2014[2]標準。

2.2 現場調研

針對施工中存在的實際問題，項目部組織技術骨干及建設、監理單位人員多次到現場跟蹤調研，破解施工難點。經調研發現，護坡施工仍采用傳統施工工藝，存在以下問題：①設計坡比較大不利于施工作業。②混凝土預制板單塊重量約為136 kg,超過了人工操作的極限。③每個鋪裝作業班組由3名工人組成，作業時用鋼筋鉤子依靠慣性將混凝土預制板拖曳鋪裝就位，導致相鄰兩塊混凝土預制板剛性接觸出現斷裂、掉邊掉角問題。④為了達到評定標準要求的質量控制指標，工人用鋼錐子撬動混凝土預制板調整板縫間距，造成混凝土預制板表面破損嚴重。⑤工人在施工作業中反復踩踏坡面，使已鋪裝好的無紡布和砂墊層遭到破壞[3]。

2.3 調整施工方案

針對現場調研發現的問題，參加調研的建設、監理和項目部人員提出有針對性的施工方案，經過多次現場模擬實驗，確定采用木質柔性材料作為擋塊避免混凝土預制板剛性接觸，加強運輸過程防護減少破損，改變預制加工施工工藝，增加邊角強度，調整混凝土預制板坡面運輸方法，減少對無紡布和砂墊層的破壞。

3 質量控制及效果

3.1 鋪裝過程中減少破損的保障措施

經過現場實踐及征求多方意見后，決定采用一次性方便筷(簡稱方便筷)作為混凝土預制板間的擋塊。木質方便筷輕質高強、有彈性和韌性、抗沖擊能力強，價格很低，且方便筷很輕，便于工人隨身攜帶安放。混凝土預制板厚度為150 mm，方便筷長度為195 mm，立于板邊上部露出45 mm，便于工人手持操作；方便筷厚度為5 mm,與評定規程所要求的板縫允許誤差5 mm尺寸剛好吻合。①施工控制線的量測。確定岸頂縱向邊線并固定后，沿坡面向下測設橫斷面控制線，橫向控制線以50.0 cm+0.5 cm為長度單元整數控制，距固腳邊線不足一個長度單元的區域是一個楔形面積，采用現澆混凝土施工。楔形以上坡面控制為一個大的矩形施工區，采用混凝土預制板鋪砌，這樣布置對于護坡的整體效果比較美觀。②自下而上逐行鋪裝混凝土預制板，在下一行板的上測面沿縱向放置方便筷，放置形式為間距50.0 cm+20.5 cm+50.0 cm+20.5 cm循環，即在混凝土預制板的長邊接觸面距板兩端10 cm處各放置一雙方便筷，在混凝土預制板的短邊接觸面中間位置放置一雙方便筷，作為緩沖擋塊避免混凝土預制板之間發生直接碰撞。③用3 cm×3 cm角鋼和ψ20鋼筋加工剪刀型鋼夾，2名工人用特制的剪刀型鋼夾可以輕松地把混凝土預制板鋪裝到位。鋪裝完成后，所有方便筷的頂高程都處于一個平面中，橫向、縱向、斜向都在一條直線上，從方便筷是否成一條直線就能看出板縫是否達到規程橫、縱線順直的要求。④待護坡單元工程施工完畢后，由負責放置方便筷的工人，用鏟刀統一將高出板面的部分鏟除。通過在施工現場的兩個工區進行前后兩個施工方案的比對試驗，用方便筷夾在混凝土預制板中間做擋塊，既避免了相鄰板塊間的剛性接觸從而降低破損率，同時也能很好的控制板縫間距，保證護坡外觀質量。在這個方案中每鋪裝一塊混凝土預制板需要放置3雙方便筷，每雙方便筷0.05元，合計0.15元；每塊混凝土預制板造價23.60元，每減少一塊混凝土預制板破損就會節省23.45元，性價比極高。用方便筷做擋塊的施工方法在效益和質量管理上效果良好。

3.2 改變混凝土預制板預制的工序質量控制方法

為了更好地保證混凝土預制板的完好率，項目部經過現場組織試驗后決定取消原來使用插入式振搗棒的方法，改為平板振搗器加人工振搗的方法。在使用平板振搗器振搗的基礎上，將靠近模板部位的混凝土增加人工插入式振搗的組合振搗方法，充分保證混凝土密實度。同時，加強抹面壓光工序的質量控制，對混凝土預制板的邊角部位增加一次抹面壓光，并且加強班組作業對環境溫度、濕度和混凝土水灰比的監測，根據監測數據及時在混凝土預制板邊角部位撒水泥灰，提高混凝土早期強度、降低拆模過程中造成掉邊、掉角的風險度。

3.3 改變混凝土預制板垂直運輸方法

施工初期，混凝土預制板的鋪裝是由工人用鋼筋鉤子在砂墊層上拖曳入位的方法。由于單塊板重量大，坡面較陡，運行困難，導致在施工過程中造成已經鋪裝好的無紡布隆起、下滑和砂墊層厚度不均、表面平整度差，不能滿足設計、規范的質量要求。經過現場模擬試驗后，采用在砂墊層表面鋪設木板的施工方法，既保證不破壞下部結構層，又能保證工人安全，同時有效控制混凝土預制板下行速度，避免因混凝土預制板下行速度過快慣性撞擊已經鋪裝好的混凝土預制板，造成混凝土預制板破損、斷裂。具體做法是：①延縱斷面方向間隔1.2 m在坡面上自上而下順坡鋪設20 cm寬50 mm厚木板，木板上每間隔30 cm設置防滑條，作為施工人員上下行通道；②在兩個木板人工通道中間順坡設置20 cm寬2 cm厚木板，作為混凝土預制板的滑行通道。

3.4 實際效果

在樺川縣悅來鎮中護岸混凝土預制板護坡施工中，使用方便筷夾在相鄰兩塊混凝土預制板中間控制混凝土預制板橫、縱縫寬度，避免混凝土預制板間碰撞，減少鋪裝過程中破損，同時采用組合振搗、改變混凝土預制板運輸等相關質量控制措施，確保工程質量，提高工作效率和工程效益。原施工組織設計中計劃工期為183天，混凝土預制板破損率計劃1‰，質量目標為合格。通過對施工方案的調整，最終將有效工期縮短了20天，將混凝土預制板的破損率由施工初期的5%降低到5‰，工程質量優良，極大地提高了施工單位的預期經濟效益。

4 結 語

(1)建議在大江大河的堤防護砌結構型式設計中，特別是沖刷現象較重的險工弱段的設計，盡量不要采用混凝土預制板護砌型式。混凝土預制板護坡在水利水電工程施工質量評定中對外觀質量的控制標準很高，施工中需要付出很大努力才能達到規程和設計標準。投入使用后，短期就會出現水流將混凝土預制板下的砂墊層帶走從而造成坡面塌陷變形現象，冰凌和漂浮物會將混凝土預制板撞斷，造成局部隆起或者塌陷，破壞了工程美觀、降低了工程使用年限，違背了建設初衷。

(2)建議在堤防防護規劃設計中，多選用直壁式擋墻結構型式。很多江河、水庫的岸坡防護在遭到破壞后都會出現不同程度的岸坡凹進現象，幾乎每次修建都會為了滿足設計坡比而向內陸侵吞水土面積造成水土流失。直壁式擋墻結構型式雖然一次性投入相對較大，但是它保護水土流失的長遠意義更大。