干硬性混凝土擠壓成型消能消浪連鎖塊施工工法

□ 段玲玲（河南水利建筑工程有限公司）

1 工程概況

隨著國家對水利建設的重視，對大量的病險水庫進行除險加固，以提高防洪標準。河南省鴨河口水庫除險加固工程中，天津大學水力學所、河南省水利勘測設計研究有限公司、南陽市鴨河口水庫工程管理局等單位，通過多次水力試驗，反復比較，優化設計，確定上游迎水面護坡采用消能消浪連鎖塊方案。

河南水利建筑工程有限公司利用自身擁有多年承包大中型水利工程的優勢，通過在河南省鴨河口水庫除險加固工程中的工程實踐，探索出干硬性混凝土擠壓成型消能消浪連鎖塊制作及施工工藝。

2 工法特點

消能消浪連鎖塊是一種新型護坡形式，具有穩定性、整體性、耐久性好，抗風浪及抗沖刷能力高等特點。干硬性混凝土擠壓成型連鎖塊施工工藝與普通混凝土連鎖塊施工工藝相比較，優點有：

第一，施工功效高，能大規模大批量施工。

第二，節能減排。用水量小，水灰比小，對節約水泥，減少鋼材使用量效果顯著。

第三，質量能保證，密實性好，外觀質量好等特點能滿足大壩護坡的要求。

第四，降低成本、材料，人工投入少，成本低。

第五，施工簡易，工序少，易操作，易推廣。

第六，運輸方便，施工設備投入少、施工工藝簡單、施工速度快、受天氣影響小、便于野外施工和質量控制。

第七，施工時基本不需要現場拌制混凝土、砂漿，污染小，可減少運輸浪費。

3 適用范圍

干硬性混凝土擠壓成型消能消浪連鎖塊施工工法,適用于河道堤防工程坡面防護及大壩坡面防護等水利工程。

4 干硬性混凝土擠壓成型消能消浪連鎖塊工藝原理

經過實驗確定出合理水灰比的混凝土，采用改造定制的液壓、氣動系統的連鎖塊擠壓機，利用震動、擠壓原理，達到擠壓密實，且出模后不變形，外觀平整，楞角完整。

5 施工工藝流程

5.1 干硬性混凝土拌制成型流程

材料試驗→按設計配合比配料分次序上料→攪拌機組攪拌混凝土→進入成型機械→生產成品→運輸成品至存放場地→成品養護。

5.2 連鎖塊鋪設程序

測量放線、定控制樁、掛線→連鎖塊運輸到現場→通過鋼管梯滑到施工部位→人工鋪設→泄水孔、接縫調直→每一層驗收合格后方可鋪設下一層。

5.3 干硬性混凝土原材料的選用

干硬性混凝土所用水泥應優先選用普通硅酸鹽水泥；粗骨料宜選用碎石，碎石粒徑應控制在5～10mm之間，應連續級配。細骨料應采用中砂,粉煤灰不低于II級。

5.4 混凝土配合比配制標準

混凝土配合比要滿足維勃稠度為15-30 s，水灰比：0.40～0.45，砂率：35%～40%，水泥PO42.5,砂：中砂（細度模數在2.40～2.70之間），碎石：5～10mm，II級粉煤灰。

5.5 干硬性混凝土的拌制要求

第一，混凝土的各種原材料、摻和料、外加劑的質量應通過抽檢確認達到配合比要求。

第二，定期不定期檢查、校驗計量設備，開始拌制前按照操作規程檢查機械設備、輸送料口的運轉情況。

第三，對摻加外加劑的混凝土拌制時間要延長30-60 s。

第四，拌制達到標準要求后，開始制作連鎖塊。

5.6 存放場地

場地要平整（10000m2）,每天生產的分別存放，中間留有運輸通道。設有產品標示牌，內容有班組名稱、當班生產量、生產日期、外觀檢查和取芯檢驗情況等。

5.7 混凝土連鎖塊鋪設

上游護坡混凝土連鎖塊平面圖及錨固方式如圖1所示：

圖1 上游護坡混凝土連鎖塊平面圖

5.7.1 測量放樣

鋪筑前應首先確定坡頂線高程，每一縱坡線、橫坡線均應掛線鋪設。

5.7.2 鋪設注意事項

第一，鋪設前，應根據測量人員放的坡腳線及坡頂線進行加密控制，使鋪設部位形成縱橫斜控制線，便于質量控制。

第二，連鎖塊鋪筑時，以一層與一層錯縫鎖結方式鋪砌，同時應注意不得擾動反濾層，自下而上進行鋪筑，做到表面平整，砌縫緊密，整齊有序，預制塊底部應墊平填實，嚴禁架空。

第三，從施工便道向下運送預制塊時采用特制鋼管梯的方式，在鋼管梯上往工作面下滑，功效可以比人工搬運提高，也避免了擾動反濾層。

第四，反濾層按設計厚度鋪設，壓實后進行壓實度檢測，合格后再進行下道工序施工。

5.7.3 質量控制措施

第一，向各施工班組做好預制塊鋪設技術交底，明確施工質量標準。

第二，在正式鋪設前加強基層驗收，反濾層厚度和壓實度以及坡度符合設計要求，經監理工程師驗收合格后，并做出一段樣板，便于各施工班組心中有數，有利于保證施工質量，加快施工進度。

第三，每兩道橫向混凝土錨固梁之間（50m）為一工作面，便于現場協調和管理。同時明確獎懲，加強各施工隊評比，展開內部競賽，以利于提高鋪設質量和加快施工進度。

第四，混凝土連鎖塊鋪設重點是控制好兩條線和一個面，兩條線是坡頂線和底腳線，一個面是鋪設面。保證兩條線的順暢和鋪設面的平整，對保證整個護坡的外觀質量至關重要。

第五，反濾層驗收是保證大壩連鎖塊穩定的重要條件，反濾層的壓實質量至關重要，必須保證壓實度合格，否則遭受波浪沖擊時，容易造成反濾層流失，導致連鎖塊垮塌。

6 材料與設備

6.1 材料

混凝土材料按設計配合比計算，現場測定實際砂石含水率后，確定現場施工配合比，模具采用定型模具，按設計尺寸500mm×400mm×240mm加工，養護時間≥14d,以再生棉覆蓋，在開始養護的7d內，晝夜專人灑水并始終保持再生棉濕潤，以后養護時間里每天灑水4次左右，并保持再生棉濕潤。覆蓋氈布，灑水養護。

6.2 機具設備和勞動組織

施工現場機具配置要有液壓全自動砌塊成型機1臺，裝載機（30型）1臺，拌和系統（50）1套，成品運輸小車3輛，運輸車5輛。施工現場人員配置滿足一個工作班次要有機械操作手3人，混凝土工15人，質量檢查2人，機修電工1人。

7 質量控制措施

原材料須經過試驗復檢，施工前對所有鋼模的外形尺寸予以檢查。同時在混凝土預制塊的生產過程中，定期檢查模具外形尺寸及形狀有無變化，并及時修正或更換，避免出現不合格的產品，造成浪費。混凝土預制塊外觀質量平整、光滑，拆模后外露面不允許有蜂窩等缺陷，尺寸偏差在容許偏差范圍以內，禁止用砂漿刮抹預制塊表面。

在擠壓設備一次振搗后，采用二次布料撒布面料，這樣進行二次振搗后，擠壓出來的預制塊表面整潔美觀，能滿足設計要求。成品出口有專人用毛刷和抹灰刀及時修整清理表面，確保產品外觀質量合格。擠壓模具每生產10000塊左右就需要更換，要備有足夠的模具和其他易損件，便于及時更換，以免影響質量和生產。

8 安全、環保措施

建立健全安全管理體系，設專職安全員和班組兼職安全員。加強機械設備維護保養工作，嚴格執行操作規程。要利用廢棄場地，節約用水，嚴格管理污水的排放。

9 效益分析

河南省鴨河口水庫除險加固工程使用連鎖塊約50萬塊，混凝土24457m3。實踐證明，采用干硬性混凝土擠壓成型工藝，從混凝土拌制到連鎖塊成型全部機械化，避免了傳統人工生產的因人為原因造成的質量隱患，例如因人工操作不當產生的表面有氣泡、混凝土不密實等現象得到了杜絕。同時可以大批量生產，在相同的人力物力條件下，生產數量是傳統工藝的數倍。干硬性混凝土初凝強度高，在同條件養護下能夠提前數天達到設計強度要求。與普通混凝土工藝相比每立方米節省約80元。同時減少了對石材的需求，保護了生態環境，避免了資源浪費。外觀效果好，對美化環境和旅游資源開發項目有著良好前景。

10 結語

實踐證明，干硬性混凝土擠壓成型連鎖塊施工工藝制作出的聯鎖塊混凝土強度及外觀尺寸符合要求，美觀無瑕疵；鋪筑表面平整，砌塊之間穩定緊密，沒有松動現象；穩定性、整體性、耐久性好，抗風浪及抗沖刷能力等符合要求。

[1]王鐵山.臨淮崗工程開孔垂直聯鎖式混凝土預制砌塊護坡施工工藝應用與效果[J].治淮，2006(11).