預制方形骨架在運河工程高邊坡防護工程的應用

韋作儀

廣西八桂工程監理咨詢有限公司 廣西 南寧 530021

運河工程建設是當下我國發展中非常重要的一個環節，不僅要做好運河清淤、游園建設、護坡改造等工程，更需要重視高邊坡防護工程。做好常規工作，包括高邊坡整形、墻體勾縫、壓頂石安裝和護坡墻體砌筑等，同時引入預制方形骨架，以促進工程建設順利發展。

1 方形骨架預制工程概況

西部陸海新通道（平陸）運河規劃航道通航技術等級為內河I級，通航5000t級船舶。設計代表船型為5000t級散貨船，船型主尺度為90m×15.8m×5.2m。

青年樞紐一期導流明渠起點位于青年船閘閘室中心線上游1442.8m，終點止于青年船閘閘室中心線下游1080.6m。明渠位于欽江左岸丘陵地形中，沿船閘軸線布置，總長2523.4m。青年樞紐一期導流明渠的開挖按照永臨結合的原則設計，在結合雙線船閘水工結構的布置后，確定本次開挖導流明渠的開挖線，避免后期對永久邊坡的二次開挖。一期導流明渠左岸丘頂高程32.3m～80.4m，右岸丘頂高程30.3m～64.8m。明渠開挖底高程為0.5m，開挖后左側邊坡最大開挖高度75.5m，右側邊坡最大開挖高度59.5m。

本工程13.9m高程以上坡率為1:1.75、1:1.5、1:1.35永久邊坡采用方形骨架植草護坡，方形骨架采用C25混凝土澆筑，工程量約27365m3（31000個），骨架截面尺寸為0.35m×0.3m，骨架內配置Φ12HPB400鋼筋。骨架梁間距3m，頂部設有攔水坎，攔水坎高10cm[1]。骨架護坡每隔18.3m設置20mm伸縮縫，伸縮縫使用低發泡高壓聚乙烯板填充。如圖1。

圖1 方形鋼筋砼格構護坡平面圖

本項目預制方形骨架統一在預制廠進行，方形骨架統一采用廠家定制的鋁合金模板進行施工，確保預制構件的尺寸大小和外觀質量符合設計要求。

2 施工工序

預制方形骨架施工工藝流程圖，見圖2。

圖2 施工工藝流程圖

3 具體施工過程

3.1 施工準備

3.1.1 場地準備

方形骨架在預制場集中預制，預制完成后運輸至現場吊裝后進行拼裝作業。首先應準備好預制場施工生產、生活用水、用電問題，備用發電機組。并對現場吊裝場地進行整平。

3.1.2 骨架分塊

根據設計圖紙，預制骨架按照橫向豎向分段預制后進行吊裝拼接。預制骨架共分為兩種類型：2.56m長帶有攔水坎的橫梁，2.56m長的縱梁。現澆骨架厚度40cm，一次澆筑成型。

3.2 預制骨架鋼筋制作與安裝

鋼筋制作由專門的下料機械，焊接在施工現場進行，鋼筋的搭接長度雙面焊不小于5d，單面焊不小于10d，且在搭接區段內(搭接區段長度不小于35d且不小于500mm)，搭接接頭的鋼筋面積不超過鋼筋總面積的50%，主筋和箍筋之間綁扎成型。

綁扎時應注意保護層厚度，保證保護層厚度的方法是在鋼筋與模板間放置所需厚度的墊塊，墊塊應與鋼筋扎緊并互相錯開，并檢查鋼筋與模板四周的間距，如有保護層不夠的鋼筋，應適當調整或更換鋼筋；受力筋間距偏差控制在±5mm以內。綁扎還應注意將吊環與主筋綁扎牢固，以保證起吊和安裝安全[2]。綁扎完成并自檢合格后報監理工程師檢驗，檢驗合格后安裝模板。如圖3。

圖3 骨架配筋圖

3.3 預制骨架模板制作與安裝

3.3.1 模板設計

骨架模板采用專業廠家制作的定型鋁合金鋼模，側模為可拆卸側模，以增強整體剛度，使模板在周轉一定次數后不變形，確保預制出外形尺寸不超標[3]。

臺座采用50鋼板鋪面作為底模(鋼板底部為C20混凝土)，面板和混凝土底座采用膨脹螺栓固定，點焊后磨光機磨平。

側模的加固采用在模板底部、頂部設置對穿拉桿的方式固定側模。側模間的連接縫以及側模和臺座的接縫均采用雙面密封膠帶封閉，確保不漏漿[4]。

立模前，側模板面及底座上均勻涂刷脫模劑，以便于脫模。模板涂刷脫模劑后如不能立即澆注混凝士要用塑料薄膜進行覆蓋。

端模預留4個φ14mm的孔方便1#通長筋伸出，預留2個φ12mm的孔方便吊環預埋件安裝。格梁兩端側模位置各預埋2個錐形螺母。如圖4。

圖4 錐形螺母預埋示意圖

3.3.2 預制骨架混凝土澆筑

（1）混凝土拌和及運輸，混凝土采用商混，商混站集中攪拌后，由砼罐車拉至預制場，自卸入模。

（2）混凝土澆筑施工工藝，混凝土厚度40cm，從一端向另一端澆筑，一次澆筑成型。采用插入式振動棒搗固，并派專人隨時檢查模板，發現松動、變形、移位現象及時處理。先用50型振搗器振搗一遍，再用30型振搗器振搗1遍，振搗時，每一插點振搗時間以20～30秒為宜，以混凝土表面呈水平并出現均勻的水泥漿和不再冒氣泡、不顯著下沉為止。每次移動位置的距離應不大于振動棒作用半徑R的1.5倍[5]。

（3）砼澆注完畢后及時加覆蓋物進行養生，防止裂縫產生。冬季施工應采取保溫措施。根據氣候條件及混凝土凝結硬化情況掌握拆模時間，拆模后養生到規定時間。在砼強度達到2.5MPa以上時，拆除側模，在砼強度達到70%時吊出存放。存放時應分批分堆存放，且堆放層數不宜超過5層。

3.3.3 預制骨架運輸與安裝

預制場設置于原欽州港孚寶預制場。預制場平面尺寸為387.76m×72.38m，總面積約31875m2。預制場共設置3條生產線，每條生產線設置一個預制區，兩個存放區，單條生產線設置預制臺座536個，存放臺座120個，每個預制臺座長×寬=0.3m×2.7m，臺座底模采用不銹鋼。預制構件側模采用鋁模板。存放臺座長×寬=3.46m×3.46m，每個存放臺座存放5層，每層存放5條，每個臺座可存放預制塊25塊。每條生產線布置1臺輪胎式起重機用于預制構件的吊裝。本項目需預制構件共約31000個，計劃80d完成預制任務，每天需預制約400件。預制件按預制完成后4d可起吊計算，則需配置1608個底模，配置402套側模。每條生產線134套側模。每條生產線預制區設2條運輸通道，通道寬4.8m。預制場前方設置一個鋼筋加工廠，用于預制件鋼筋加工。

骨架由平板車運至施工現場，運輸時一定要小心墊穩墊實，以防運輸過程中損壞。單塊骨架最重約0.88t，采用50t履帶吊進行拼裝施工，履帶吊在馬道上進行吊裝。

預制安裝前先在坡面進行錨桿、排水孔施工及鋼筋網片鋪設，鋼筋網片下墊墊塊或用鋼筋進行支撐，以保證5cm噴射厚度。待強度滿足后將預制件吊裝至鋼筋網片上進行安裝。

預制件由坡腳向坡頂依次安裝，坡頂部分不規則預制構件根據坡面實際地形進行調整。坡面第一塊預制塊安裝前，在安裝位置邊線四周打入Φ25圓鋼限位，確保安裝頂面高程符合設計要求。構件吊裝時，通過在構件吊環上掛2根繩子以控制構件方向。在安裝過程中要注意桿件重量、吊車吊臂的長度、傾角，確保吊裝安全。如圖5。

圖5 吊裝示意圖

橫向預制件和縱向預制件之間通過三角剛板與預留錐形螺栓的連接以控制其相對位置。在安裝過程中如采用撬杠等進行撬、別等要采取保護措施，避免混凝土表面、棱角受到破壞。如圖6。

圖6 預制件安裝示意圖

橫向、縱向預制件連接完成后，觀察整體平整度。對于構件細小的安裝誤差，則采用M30調平精扎螺紋鋼進行微調。如圖7。

圖7 螺紋鋼調節示意圖

3.4 噴射混凝土

預制梁安裝完成后，用土工布對梁表面進行遮擋后再進行混凝土噴射。混凝土噴射厚度10cm，工藝同現澆法方形骨架預制安裝。

3.5 現澆段施工

3.5.1 鋼筋綁扎

鋼筋焊接采用綁扎與坡面鋼筋網片進行連接。如果鋼筋暴露在外時間較長，施工時要根據實際情況進行除銹，確保鋼筋表面潔凈、無銹跡。鋼筋應平直，無局部彎曲，若有彎曲，在使用前要調直。搭結長度不小于35倍的鋼筋直徑。

3.5.2 模板安裝

以預制件橫縱向連接板作為模板，在超挖部位連接板高度不夠時，應在下方安裝木模，并固定牢固。

3.5.3 混凝土澆筑

框格梁桿件安裝前應將桿件兩端頭鑿毛，露出石子，澆筑前應將兩端頭的泥土清洗干凈，土基及混凝土接觸面灑水潤濕[6]。現澆混凝土采用設計標號混凝土，振搗棒振搗密實。

澆筑時，采用50t履帶吊通過吊斗調至現澆處，人工進行澆筑。

現澆段混凝土初凝后，及時用土工布覆蓋養生。養生期間指派專人負責灑水，始終保持砼表面處于濕潤狀態，灑水養護的時間不得少于14d。

4 結束語

預制方形骨架一種現代化、先進化技術，本文主要分析其在運河工程高邊坡防護工程中的應用，從其主要施工工藝、工序、混凝土澆筑、構件拆模養護、質量保證措施、安全技術和防護措施等方面進行綜述，以全面提高工程建設效果。