航道建設(shè)工程整治建筑物結(jié)構(gòu)方案

謝永濤

葛洲壩集團(tuán)第五工程有限公司，湖北 宜昌 443002

0 引言

近年來，隨著河道、航道治理工程的陸續(xù)實(shí)施，在整治建筑物材料、結(jié)構(gòu)、工藝方面取得了重要進(jìn)展。如在促淤建筑物應(yīng)用上，從傳統(tǒng)的沉梢壩向鋼筋砼網(wǎng)格排、井栓網(wǎng)格透水壩、尼龍網(wǎng)壩、三角網(wǎng)促淤裝置發(fā)展。在壩體結(jié)構(gòu)方面，從傳統(tǒng)的堆石壩、塊石壩、樁板壩向沙枕填芯和塊石蓋面混合壩、沙枕一模袋砼壩發(fā)展。在護(hù)底結(jié)構(gòu)方面，有沉排護(hù)底、銅絲網(wǎng)石兜護(hù)底、拋石護(hù)底、拋枕護(hù)底。在護(hù)灘方面，有干砌塊石護(hù)灘、預(yù)制混凝土塊加排墊護(hù)灘，考慮到排墊的易老化問題，目前正在研制新型的絞鏈排護(hù)灘。在護(hù)岸結(jié)構(gòu)方面，有干(漿)砌塊石、預(yù)制砼六方塊、鋼絲網(wǎng)石籠護(hù)岸等[1，2]。本文主要結(jié)合實(shí)際情況，分析了航道建設(shè)工程整治建筑物結(jié)構(gòu)方案。

1 施工條件

本工程的壩頂高程主要在1.5～2.0m之間，其壩面施工水位應(yīng)在設(shè)計水位0.5～1.0m以下為較佳。根據(jù)川江的枯水水文特點(diǎn)，每年均有2個月左右水位可退至設(shè)計最低通航水位1m以下，筑壩工程的壩面施工時間則應(yīng)盡量選擇在這一時間段內(nèi)完成。此段整治建筑物的壩面結(jié)構(gòu)形式主要有：漿砌條石與砼的混合結(jié)構(gòu)、預(yù)制砼塊鉸鏈排護(hù)面結(jié)構(gòu)、鋼筋砼空心箱體結(jié)構(gòu)3種[3]。

1）漿砌條石與砼混合壩面結(jié)構(gòu)。這種壩面結(jié)構(gòu)施工以前，水位需退至壩面之下1m時才能對壩體進(jìn)行整平、塞縫，之后進(jìn)行漿砌條石和現(xiàn)澆砼壩面施工，對施工水位的要求較高。

2）預(yù)制砼塊鉸鏈排護(hù)面結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)鉸鏈排的預(yù)制施工在預(yù)制場進(jìn)行，不受水位的限制，只是在鋪排時需要拋石壩頂露出水面，而拋石體的頂部高程本來就很接近壩頂高程(砼塊厚度僅15～20cm)，因而在較高水位時就可以進(jìn)行壩面的鋪排施工，可利用的施工水位時問較長。壩體迎水坡和背水坡的護(hù)面可利用輔助船舶和在水降落時選擇最佳時機(jī)進(jìn)行施工，總體來說預(yù)制砼塊鉸鏈排護(hù)面的施工受水位的影響相對較小。

3）鋼筋砼空心箱體壩面結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的施工可以選擇預(yù)制和現(xiàn)澆兩種施工方式。預(yù)制箱體可以在預(yù)制場中集中進(jìn)行，但壩體需要在露出水面后進(jìn)行整平，并且對整平的要求較高，若箱體安裝不平不利于穩(wěn)定，則需要吊裝設(shè)備和進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。選擇預(yù)制的施工方式可以在工程量較大，具有施工設(shè)備，并且水位能降至壩面厚度以下的情況下進(jìn)行。采用現(xiàn)澆的施工方式則可在水位只降至“壩頂高程一壩面厚度”的水位附近就可以進(jìn)行施工，用模板阻止水流對砼的擾動以達(dá)到順利凝固。該施工方式對塊石壩體的整平平整度要求較低。

綜合上述成果，砼塊鉸鏈排結(jié)構(gòu)對施工條件的難度最小，其次是預(yù)制鋼筋砼空心箱體結(jié)構(gòu)，最后是現(xiàn)澆砼空心箱體結(jié)構(gòu)和砼與漿砌條石組合結(jié)構(gòu)。

2 施工工藝

2.1 鋼絲石籠結(jié)構(gòu)

鋼絲籠為成品，可直接在廠家進(jìn)行購買，運(yùn)至施工現(xiàn)場后進(jìn)行裝石。所裝卵石一定要按照網(wǎng)格對石材大小的要求進(jìn)行。拋筑時應(yīng)根據(jù)流速與水深情況。測算確定拋石的提前距離，并經(jīng)常觀測壩體位置是否準(zhǔn)確。壩體拋筑時的拋石一般應(yīng)考慮一定提前距離，提前距離應(yīng)考慮水深、水流和波浪等自然條件對塊石產(chǎn)生的漂移影響。

2.2 砼塊鉸鏈排護(hù)面結(jié)構(gòu)

砼塊鉸鏈排護(hù)面施工：壩體拋筑及壩面整平均與原拋石結(jié)構(gòu)壩體的施工相同。砼塊的預(yù)制在預(yù)制場內(nèi)施工，方便、簡單。預(yù)制后待強(qiáng)度達(dá)要求后，運(yùn)至壩址在壩面上及駁船上進(jìn)行拼裝，拼裝的順序?yàn)閺膲屋S線向壩邊坡以及從壩根向壩頭方向進(jìn)行。所需機(jī)具為砼攪拌機(jī)、船舶等。

2.3 鋼筋砼空心箱體護(hù)面結(jié)構(gòu)

現(xiàn)澆鋼筋砼箱體旌工的主要工序如下：將下部塊石壩體進(jìn)行整平、塞縫，鋼筋制安，模板施工，C25砼澆筑，回填石料，現(xiàn)澆C20混凝土箱體項(xiàng)蓋板封頂，箱體迎、背水坡一側(cè)漿砌塊石施工。施工順序由壩頭向壩根方向進(jìn)行，施工時應(yīng)密切關(guān)注上游水位變化情況，以采取有效的應(yīng)對措施，保證砼有足夠的凝固時間。

2.4 砼與漿砌條石壩面結(jié)構(gòu)

此段筑壩工程用得最多的壩面結(jié)構(gòu)形式為砼與漿砌條石壩面結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的施工時先進(jìn)行下游一側(cè)的漿砌條石施工，待漿砌條石工作基本完畢時再進(jìn)行上游一側(cè)的砼壩面現(xiàn)澆工作。這樣可以減少現(xiàn)澆施工中的模板用量。

3 工程質(zhì)量檢測

對部分檢驗(yàn)項(xiàng)目作出要求如下：1）筑壩工程用的石料除必須滿足重量和級配要求外，還必須質(zhì)地堅(jiān)硬，無風(fēng)化現(xiàn)象，浸水后不崩解，對于鋼絲石籠必須的出廠合格證和相關(guān)的檢驗(yàn)證明，特別應(yīng)控制鋼絲籠鋼絲的強(qiáng)度和伸長率；2）壩體邊坡應(yīng)不陡于也不緩于設(shè)計邊坡的15%。壩頭中心線偏離軸線允許誤差為±1.5m，壩身長度允許誤差為±2.0m，壩頂高程允許誤差為±0.2m，壩頂寬度允許誤差為±0.2m；3）壩頂條石的砌筑應(yīng)注意錯縫。嚴(yán)禁出現(xiàn)通縫砌筑；4）對于空心砼箱體壩面重點(diǎn)應(yīng)控制鋼筋和砼的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)滿足設(shè)計要求；5）預(yù)制砼塊鉸鏈排應(yīng)重點(diǎn)控制砼的強(qiáng)度。

[1]劉炳慧，管效仲，鞠文昌.松花江航道整治建筑物防凍防冰措施研究[J].水道港口，2009（3）：187-190.

[2]解中柱.航道整治建筑物可靠性設(shè)計的思考[J].中國港灣建設(shè)，2008（3）：36-37.

[3]姜華，張曉旭.河道整治建筑物的維修方法[J].黑龍江水利科技，2009（4）：287.