四面六邊形混凝土整體透水框架在航道整治工程中的應(yīng)用

陳亮

摘 要： 四面六邊形混凝土透水框架具有施工便利、促淤效果好等特點(diǎn)，能有效防止河床、灘面沖刷，在長(zhǎng)江航道整治中運(yùn)用相當(dāng)廣泛，而整體透水框架較桿件的透水框架在整體性及防銹等方面更為優(yōu)越。文章通過(guò)工程實(shí)例，概述了整體透水框架在航道整治工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 混凝土 整體透水框架 航道整治

牯牛沙水道航道整治二期工程主要的施工項(xiàng)目為2個(gè)丁壩，1個(gè)順壩及護(hù)岸加固工程。涉及的護(hù)灘部分則采用整體透水框架的施工方案。下面就四面六邊形混凝土整體透水框架的制作、拋投及質(zhì)量控制等做逐一闡述。

四面六邊形混凝土整體透水框架的制作

1、整體透水框架模具

整體預(yù)制透水框架采用整體模具，整體透水框架為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，由上下兩部分組成。上部結(jié)構(gòu)的桿件橫截面為梯形+圓弧，截面兩側(cè)的寬度為10cm×10cm的尺寸；下部結(jié)構(gòu)由3根桿件聯(lián)結(jié)而成，桿件內(nèi)只設(shè)置一根鋼筋，鋼筋長(zhǎng)231.4cm，桿件橫截面為梯形，尺寸為9cm×10cm×10cm。上部3根桿件內(nèi)各設(shè)置1根10鋼筋，鋼筋長(zhǎng)75.17cm。鋼筋均在混凝土內(nèi)部，不外露。

2、鋼筋加工

鋼筋切斷：在鋼筋上量取75cm和2.32m的長(zhǎng)度用粉筆標(biāo)識(shí)，然后切斷，切斷時(shí)應(yīng)保持鋼筋和切斷機(jī)刀口成垂線，并嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，確保施工安全。

鋼筋焊接：整體預(yù)制透水框架，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙尺寸，先將底座長(zhǎng)度2.32m的鋼筋用料彎曲成七節(jié)，長(zhǎng)度分別為33mm、706mm、65mm、706mm、65mm、706mm、33mm，側(cè)邊長(zhǎng)度為75cm的鋼筋用料彎曲成三節(jié)，長(zhǎng)度分別為50mm、620mm、82mm； 彎曲完成后底座鋼筋用料，頭尾兩端進(jìn)行焊接，焊接完成后放入鋼筋骨架定型模具進(jìn)行固定，再將三根側(cè)邊鋼筋末端與底座鋼筋骨架進(jìn)行兩兩焊接，同時(shí)頂面?zhèn)冗吶摻顔蚊鎯蓛珊附印?/p>

3、配料攪拌

根據(jù)配合比試驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)和砂石含水率結(jié)果調(diào)整材料用量，提出施工配合比，填寫(xiě)配料單，原材料配料時(shí)，按照配料單進(jìn)行稱(chēng)量。將混凝土拌合物攪拌均勻，連續(xù)攪拌的最短時(shí)間應(yīng)按攪拌設(shè)備出廠說(shuō)明書(shū)的規(guī)定并經(jīng)試驗(yàn)確定。

4、澆筑施工

一次成型透水框架成型模具采用鋼板制作，由內(nèi)、外模組成，為方便澆灌混凝土，在外模的進(jìn)料口上配裝有喂料斗。模具在拼裝前進(jìn)行清洗，然后內(nèi)側(cè)刷脫模劑。首先將拼裝好的內(nèi)筋放入模具內(nèi)并固定，拼裝的模板必須緊密連接，防止發(fā)生漏漿現(xiàn)象。

施工前先將鋼筋在外部焊接完，模具拼裝時(shí)將鋼筋直接固定在模具內(nèi)，之后將按規(guī)定配合比攪拌好的混凝土通過(guò)制作的漏斗從頂部倒入模具中，模具三面底部加設(shè)可固定振動(dòng)棒的鋼筋套筒，實(shí)現(xiàn)邊罐裝、振搗，使各個(gè)部位充分振搗，確?；炷恋拿軐?shí)度。同時(shí)，振搗過(guò)程中要注意觀察混凝土的下沉量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)量不足時(shí)要及時(shí)充填混凝土。振搗妥后用光潔度較好的手工專(zhuān)用鐵板對(duì)模具中的砼進(jìn)行表面光平，以保證外觀的質(zhì)量。

5、養(yǎng)護(hù)和堆放

混凝土澆筑完畢后及時(shí)加以覆蓋，終凝后進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。整體預(yù)制構(gòu)件采取土工布覆蓋。整體預(yù)制構(gòu)件砼初凝后即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，場(chǎng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)3天后，人工配合手推車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)到堆場(chǎng)再集中養(yǎng)護(hù)。儲(chǔ)存區(qū)應(yīng)按不同齡期劃分不同的場(chǎng)區(qū)，并做好標(biāo)識(shí)，同一區(qū)內(nèi)塊體應(yīng)分層堆碼整齊，最大堆碼高度不得超過(guò)2m。

整體透水框架的拋投施工

整體透水框架拋投采用機(jī)械和人工相結(jié)合的拋投方式，由整體透水框架成品構(gòu)件在碼頭裝載上船，運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行精確定位拋投。

1、整體透水框架拋設(shè)工藝流程圖

2、整體透水框架拋設(shè)施工方法

施工準(zhǔn)備。根據(jù)設(shè)計(jì)拋投區(qū)、拋投量、運(yùn)輸船舶尺寸以及水流方向，劃分拋投分區(qū)。拋投前先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拋投試驗(yàn)，在不同的水深、流速條件下，通過(guò)試投拋，以確定框架的漂移距，提高拋投準(zhǔn)確性。

定位船定位。定位船裝有5個(gè)電動(dòng)（或液壓）絞關(guān)控制5根鋼纜，從而控制定位船的定位和移動(dòng)，其中位于船頭中部的主纜，承受整個(gè)定位船下漂的拉力，同時(shí)控制船舶的上下移動(dòng)，船頭船尾各設(shè)兩根開(kāi)錨，控制船舶左右移動(dòng)。移船定位時(shí)，根據(jù)漂移距和GPS跟蹤測(cè)量控制定位船的上下、左右絞移距離，以確保定位船按要求準(zhǔn)確定位。水上拋框架定位平面示意圖如圖2所示。

整體透水框架拋投。透水框架運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)質(zhì)檢員和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢查合格后，采用機(jī)械和人工結(jié)合的方式將透水框架拋入水中，拋投時(shí)注意框架入水時(shí)間的統(tǒng)一，防止因框架先后入水，相互拉扯后在同一點(diǎn)入水，達(dá)不到拋投的均勻性。每個(gè)拋投網(wǎng)格按設(shè)計(jì)要求拋投數(shù)量。

檢測(cè)和移位。拋投時(shí)嚴(yán)格按照每個(gè)網(wǎng)格的設(shè)計(jì)工程量，控制拋投數(shù)量，做到定點(diǎn)定量拋投。同時(shí)用測(cè)深儀檢測(cè)，提高拋位準(zhǔn)確性。達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，用GPS指揮絞移定位船，定位船橫向絞移距離為1m。

質(zhì)量控制

1、原材料質(zhì)量的控制

原材料控制的重點(diǎn)是加強(qiáng)材料的源頭質(zhì)量控制，一是增加材料進(jìn)場(chǎng)前的質(zhì)量檢測(cè)，二是經(jīng)監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)取樣送檢合格后才能允許材料進(jìn)場(chǎng)待用，對(duì)檢測(cè)不合格的砂、石料，及時(shí)清退出場(chǎng)。

2、配料稱(chēng)重計(jì)量的控制

配合比是決定混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵。故其配合比設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照有CMC資質(zhì)的檢驗(yàn)單位提供的試驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行施工，同時(shí)施工過(guò)程中要根據(jù)砂石含水率結(jié)果調(diào)整材料用量，提出施工配合比，填寫(xiě)配料單，原材料配料時(shí)，按照配料單進(jìn)行稱(chēng)重計(jì)量控制。當(dāng)遇雨天或含水率有顯著變化時(shí)，應(yīng)增加檢測(cè)次數(shù)，并應(yīng)及時(shí)調(diào)整用水量和骨料用量。

3、混凝土攪拌的控制

混凝土拌合物應(yīng)攪拌均勻，連續(xù)攪拌的最短時(shí)間應(yīng)按攪拌設(shè)備出廠說(shuō)明書(shū)的規(guī)定并經(jīng)試驗(yàn)確定?；炷涟韬衔锏奶涠群秃瑲饬?，應(yīng)在攪拌地點(diǎn)和澆筑地點(diǎn)分別取樣檢測(cè)，每一工作班應(yīng)對(duì)坍落度至少檢查2次。在混凝土預(yù)制構(gòu)件場(chǎng)，當(dāng)混凝土拌合物從攪拌機(jī)出料起至澆筑入模的時(shí)間不超過(guò)15min時(shí)，可在攪拌地點(diǎn)取樣檢測(cè)坍落度。endprint

4、振搗參數(shù)的控制

振搗參數(shù)是指振搗時(shí)的振搗頻率，振幅以及振搗時(shí)間等。在拌合過(guò)程中要保證水泥用量，振搗參數(shù)不隨意變更，隨時(shí)對(duì)振搗器進(jìn)行保養(yǎng)和檢修以保證機(jī)器運(yùn)作穩(wěn)定。

5、脫模控制

嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行，拆模時(shí)施工人員控制脫模力度，防止脫模時(shí)損壞桿件的整體性。脫模后要及時(shí)進(jìn)行清洗。

6、混凝土強(qiáng)度控制

每個(gè)班組按規(guī)范要求留置試壓塊。每澆筑100m3 不少于一組，不足100m3 時(shí)也不少于一組，且每個(gè)班組每天最少一組，并在每塊試塊上用紅油漆標(biāo)明生產(chǎn)日期、試塊編組號(hào)。試塊規(guī)格為150mm×150mm×150mm。每組試件由三個(gè)立方體試塊組成，制作時(shí)試樣取自同一拌混凝土，達(dá)到養(yǎng)護(hù)期后立即將試塊送檢測(cè)中心檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度。

7、透水框架的焊接

用電弧焊接，三根鋼筋兩兩搭接單面焊，焊縫長(zhǎng)度不小于15mm，焊接性能應(yīng)符合《碳焊鋼條》的規(guī)定，焊縫質(zhì)量應(yīng)符合《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ18—2003）的規(guī)定。

8、外觀尺寸

加強(qiáng)對(duì)組合鋼模、整體鋼模尺寸的定期檢查力度，發(fā)現(xiàn)模具變形及時(shí)維修或更換新的模具。

9、拋投的精確度及數(shù)量控制

拋區(qū)網(wǎng)格劃分：網(wǎng)格劃分是將拋區(qū)劃分成定寬、定長(zhǎng)的條形拋投區(qū)域作為船只定位和移位、網(wǎng)格內(nèi)拋投數(shù)量控制單元。網(wǎng)格劃分考慮因素：設(shè)計(jì)拋投框架數(shù)量、裝船的長(zhǎng)寬尺寸、裝載數(shù)量。根據(jù)目前長(zhǎng)江上平板駁尺寸，一般將拋投標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格的半?yún)^(qū)7.5m*20m的網(wǎng)格分為5個(gè)寬1.5米的條形區(qū)域（即5個(gè)船位）進(jìn)行拋投。

船舶定位和移位。一般遵循先上游后下游，先遠(yuǎn)岸后近岸的原則。定位船垂直于水流方向，拋投船在其下游順?biāo)鞣较驋炜?。定位船的定位精度決定拋投位置的準(zhǔn)確性。先將定位船移至要拋投的斷面，施工員在船上用RTK儀器確定拋區(qū)所在位置，然后調(diào)整定位船船位，定位船外舷與網(wǎng)格斷面一直線，使定位船下游所掛拋投船上框架位置與入水后設(shè)計(jì)拋投的位置相對(duì)應(yīng)。

拋投船定位拋投。為保證拋投均勻，拋投施工中應(yīng)控制拋投船的規(guī)格，要求裝載框架的長(zhǎng)度規(guī)格統(tǒng)一，以保證拋投連續(xù)、均勻，不留空擋，拋投船應(yīng)選擇長(zhǎng)、寬尺寸及噸位相當(dāng)?shù)钠桨羼g船作為固定的拋投船。

總結(jié)

從目前整治的效果看，整體透水框架群有效的防止了水流對(duì)河床的沖刷變形，同時(shí)整體透水框架群促淤效果明顯。四面六邊形混凝土整體透水框架具有施工便利、促淤效果好等特點(diǎn)，能有效防止河床、灘面沖刷，在長(zhǎng)江航道整治中運(yùn)用相當(dāng)廣泛。

（作者單位：長(zhǎng)江南京航道工程局）endprint