砼構(gòu)件在長(zhǎng)江上游航道整治工程中的使用效果及施工經(jīng)驗(yàn)

夏聲宏+葉兵

摘 要：航道整治建筑物在航道整治中發(fā)揮著舉足輕重的作用，多年來(lái)其結(jié)構(gòu)形式、施工工藝以及建筑材料等日新月異，使其結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固，更加經(jīng)久耐用，更加符合航道大建設(shè)大發(fā)展的趨勢(shì)，具有更加深遠(yuǎn)的意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。文章從砼構(gòu)件在航道整治建筑物中的應(yīng)用以及砼構(gòu)件施工工藝注意事項(xiàng)方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江上游 整治建筑物 施工工藝 砼構(gòu)件

長(zhǎng)江上游經(jīng)過(guò)幾次較大規(guī)模治理，航道整治建筑物也越來(lái)越多，結(jié)構(gòu)形式更是多種多樣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從宜賓至重慶971公里航道上，就分布著各種丁壩、順壩、潛壩及其組合形式的壩體就有89座。

砼構(gòu)件在航道整治建筑物中的應(yīng)用

近年來(lái)，各參與航道建設(shè)的有關(guān)部門都在整治建筑物被不斷沖毀，尤其對(duì)沖毀比較嚴(yán)重的部位的沖毀原因進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和分析，不斷尋找更好的保護(hù)壩體不被沖毀的方法，終于功夫不負(fù)有心人，一種保護(hù)壩頭的新的砼構(gòu)件和一種加固潛壩的新的砼構(gòu)件被誕生。保護(hù)壩頭的砼構(gòu)件因其外形像“王”字而命名為扭王字塊，而另一種砼構(gòu)件則是一種四面體結(jié)構(gòu)。其中扭王字塊主要應(yīng)用于壩頭護(hù)面和鎮(zhèn)腳，四面體主要作為潛壩壩體的主體修復(fù)。

1、扭王字塊砼構(gòu)件的應(yīng)用

因這種構(gòu)件外形像“王”，翼角較多，設(shè)想就是通過(guò)翼角的相互勾結(jié)，將獨(dú)立的扭王字塊聯(lián)接成一個(gè)整體鋪在壩頭坡面上，就像壩頭坡面被披上一件盔甲一樣，以形成對(duì)壩頭的特別保護(hù)。再加上翼角可以增加與河床或者壩頭塊石之間的摩擦，使抗沖擊效果更加顯著，而重達(dá)0.8t的重量，使水流更是無(wú)力將其沖跑。通過(guò)計(jì)算，按125架/100m2控制拋投質(zhì)量比較合理，拋筑太密，水下施工將很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求；拋筑過(guò)稀，則整體性不佳。壩頭露出水面部分采用機(jī)械和人工相結(jié)合的形式進(jìn)行拋投，水下部分則采用散拋與測(cè)量相結(jié)合的形式。扭王字塊拋投，須待壩頭坡面整理工序嚴(yán)格經(jīng)過(guò)隱蔽工程驗(yàn)收合格之后方能進(jìn)行，不然扭王字塊拋投的質(zhì)量將很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，拋投完后的外觀效果也會(huì)不佳。

2、四面體砼構(gòu)件的應(yīng)用

潛壩因其從不露出水面而得名，對(duì)其修筑和修復(fù)也只能通過(guò)水下測(cè)量的手段來(lái)檢測(cè)其好壞，一旦壩體被沖毀其修復(fù)的難度較大。一方面，如果只是局部受損因其在水下很難修補(bǔ)到位，再加上在低水位時(shí)壩頂同樣要過(guò)船，所以對(duì)其壩頂高程的控制至關(guān)重要，如果經(jīng)常修補(bǔ)，難保不因拋投控制不好而壩頂被拋高，一旦拋高再去處理難度也是相當(dāng)大。綜上原因，對(duì)潛壩穩(wěn)固性和使用年限的要求較高。為了增加壩體的穩(wěn)固性，改善塊石容易被水流沖毀而導(dǎo)致壩體受損的現(xiàn)象，研制了這種新型的四面體砼構(gòu)件來(lái)取代塊石進(jìn)行壩體主體修復(fù)。根據(jù)壩體損毀嚴(yán)重情況和避免壩體拋高，設(shè)計(jì)了邊長(zhǎng)分別為1.1m和1.6m兩種類型。對(duì)壩體損毀比較嚴(yán)重、修補(bǔ)高度較高的地方采用1.6m構(gòu)件；在損毀較輕、修補(bǔ)高度較低的地方采用1.1m構(gòu)件，并且每五個(gè)構(gòu)件用鋼絲繩串成一組，連成一個(gè)整體進(jìn)行拋投，更增加了構(gòu)件的抗沖擊能力。這種構(gòu)件在拋投施工時(shí)，定位一定要準(zhǔn)確，根據(jù)壩體損毀情況選用何種類型的構(gòu)件也要準(zhǔn)確，并結(jié)合水下測(cè)量的手段避免拋高。

砼構(gòu)件施工工藝注意事項(xiàng)

越先進(jìn)的施工工藝，往往對(duì)施工的要求也就越高，方法不當(dāng)，不但效果不明顯，反而因構(gòu)件制作成本過(guò)高而增加施工成本，帶來(lái)不可小視的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)筆者多年來(lái)從事砼構(gòu)件的應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)如下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：

1、扭王字塊砼構(gòu)件

將這種砼構(gòu)件應(yīng)用在壩體施工中，最重要的就是要控制好構(gòu)件的制作質(zhì)量，保證構(gòu)件的強(qiáng)度。因?yàn)檫@種構(gòu)件要取代塊石，它應(yīng)該比塊石更具耐風(fēng)化和抗水流沖刷的性能。

首先要從原材料著手控制質(zhì)量。制作砼構(gòu)件的原材料有：水泥、砂、水和碎石。水泥要有出廠合格證和訂購(gòu)設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度的水泥，且進(jìn)場(chǎng)前要根據(jù)規(guī)范批次要求進(jìn)行原材料送檢，滿足要求后方可在監(jiān)理見(jiàn)證下進(jìn)場(chǎng)使用；砂，因砼構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)一般設(shè)置在河邊，可直接采用河砂，但同樣必須按規(guī)范要求進(jìn)行送檢；碎石，不得采用河中卵石，因其表面太光滑，與砼之間的咬合力太差，應(yīng)采用巖石粉碎而成；水，可以直接用江水?dāng)嚢琛?/p>

其次要控制制作過(guò)程。構(gòu)件的制作為在模板中澆筑成型而成（本文指鋼模），所以，在澆筑前，模板表面要清理干凈，不得有雜質(zhì)；脫模劑要涂刷均勻，不得漏涂；模板拼縫要緊密，避免振抖時(shí)漏漿。模板拼裝好后就可以澆筑砼，由于扭王字塊構(gòu)件高1.094m，體積0.348m3，是一種大型的砼構(gòu)，所以澆筑過(guò)程中對(duì)澆筑振抖比較講究，如果澆筑振抖不合理，會(huì)導(dǎo)致砼強(qiáng)度低、砼粘結(jié)強(qiáng)度低而使翼角容易被折斷、表面蜂窩麻面多等問(wèn)題。澆筑必須采用分層澆筑，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采取三層澆筑振抖效果最好，即能夠保證構(gòu)件強(qiáng)度，又能減少蜂窩麻面產(chǎn)生。構(gòu)件制作時(shí)，要制作同條件養(yǎng)護(hù)試塊和制作試塊送檢，以控制構(gòu)件的質(zhì)量。

構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)同樣重要。構(gòu)件制作完后要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，根據(jù)氣候條件和工期情況控制養(yǎng)護(hù)時(shí)間和方式，如果工期不緊，采用自然養(yǎng)護(hù)的方式就行。養(yǎng)護(hù)時(shí)根據(jù)各構(gòu)件制作時(shí)間的先后順序進(jìn)行標(biāo)號(hào)，一般先制作的先吊運(yùn)。并根據(jù)同條件養(yǎng)護(hù)試塊的強(qiáng)度來(lái)判斷構(gòu)件是否滿足吊裝、拋投強(qiáng)度要求。

最后為構(gòu)件的拋投。構(gòu)件拋投前要根據(jù)試塊送檢情況，強(qiáng)度滿足要求后方可進(jìn)行吊裝拋投。扭王字塊拋投采用機(jī)械吊裝進(jìn)行定點(diǎn)拋投，通過(guò)計(jì)算，按125架/100m2控制拋投質(zhì)量比較合理，拋筑太密，水下施工將很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求；拋筑過(guò)稀，則整體性不佳。壩頭露出水面部門采用機(jī)械和人工相結(jié)合的形式進(jìn)行拋投，水下部分則采用散拋與測(cè)量相結(jié)合的形式。扭王字塊拋投，須待壩頭坡面整理工序嚴(yán)格經(jīng)過(guò)隱蔽工程驗(yàn)收合格之后方能進(jìn)行，不然扭王字塊拋投的質(zhì)量將很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，拋投完后的外觀效果也會(huì)不佳，因此，壩頭坡面整理工序?qū)εね踝謮K拋投工作順利開(kāi)展很關(guān)鍵。

2、四面體砼構(gòu)件

四面體構(gòu)件的制作與扭王字塊的制作類似，注意事項(xiàng)基本相同，這里不再贅敘。由于其結(jié)構(gòu)無(wú)翼角，澆筑時(shí)分兩層澆筑就行，澆筑質(zhì)量比較好控制。下面說(shuō)幾個(gè)與扭王字塊不同的地方：

首先四面體構(gòu)件成型后不像扭王字塊那樣，將組裝的模板進(jìn)行拆除，而因模板被整體固定不便拆除，通過(guò)吊機(jī)直接吊住預(yù)埋在構(gòu)件頂部的吊環(huán)從模板中整體吊出，然后準(zhǔn)備下一次澆筑。這樣在第二次澆筑砼之前，要將殘留在底部的雜質(zhì)清理干凈，并涂刷涂膜劑，不然第二次澆筑底部尖角將很難形成，而導(dǎo)致構(gòu)件殘缺被當(dāng)作廢品處理，造成過(guò)大的經(jīng)濟(jì)損失。

其次四面體的吊運(yùn)。四面體四個(gè)角都為尖角，必須輕提輕放，否則很容易被折斷，一方面影響構(gòu)件預(yù)定的抗沖擊效果，另一方面嚴(yán)重影響構(gòu)件外觀質(zhì)量，甚至使構(gòu)件尖角損毀嚴(yán)重而不滿足質(zhì)量要求被列為淘汰品處理。

最后為構(gòu)件的拋投。砼構(gòu)建是一種為潛壩修復(fù)設(shè)計(jì)的構(gòu)建，潛壩由于從不露出水面，其壩頂在低水位時(shí)同樣要過(guò)船，如果壩頂高程控制不到位，會(huì)存在嚴(yán)重的安全隱患，所以在拋投時(shí)對(duì)構(gòu)建尺寸的選擇和拋投質(zhì)量的控制上尤其要注意。為此，設(shè)計(jì)人員專門設(shè)計(jì)了兩種尺寸的四面體構(gòu)建，邊長(zhǎng)分別為1.1m和1.6m。在施工過(guò)程中，對(duì)壩體損毀比較嚴(yán)重、修補(bǔ)高度較高時(shí)采用1.6m構(gòu)建；在局部小范圍修復(fù)時(shí)采用1.1m構(gòu)建，構(gòu)建拋投每五個(gè)一組用鋼絲繩串起來(lái)，連成一個(gè)整體，通過(guò)吊裝機(jī)械拋投到指定地點(diǎn)，拋投完成后，及時(shí)進(jìn)行水下測(cè)量，對(duì)壩頂高程進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)不合格情況及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

結(jié)束語(yǔ)

目前，長(zhǎng)江正處在大建設(shè)大發(fā)展的黃金時(shí)期，國(guó)家對(duì)長(zhǎng)江航運(yùn)的發(fā)展更加關(guān)注和重視，新一輪的航道等級(jí)提升正在緊張的設(shè)計(jì)規(guī)劃當(dāng)中，這也就意味著將會(huì)有更多整治建筑物將在上游沿線矗立起來(lái)。隨著航道等級(jí)的不斷提高，對(duì)整治建筑物的要求也會(huì)越來(lái)越高，不管是從結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性，還是從壩體整體外觀效果來(lái)看，其要求都會(huì)有不同程度的提高。因此，整治建筑物的發(fā)展將是樂(lè)觀的，長(zhǎng)江航運(yùn)發(fā)展將是永恒的，讓我們共同攜手譜寫長(zhǎng)江航運(yùn)發(fā)展的新篇章。

（作者單位：長(zhǎng)江重慶航道工程局）endprint