柵欄連鎖預制塊在沙澧連通工程中的應用

徐朝龍

（安徽省水利水電勘測設計研究總院有限公司，安徽 合肥 230088）

0 引言

沙澧連通工程位于漯河市西郊，包括新河道工程、丹江路新澧河橋、新澧河節制閘三部分。其中新河道工程長1 600 m，設計流量1 900 m3/s，河道上口堤中心距220 m，河底寬為60 m，河槽邊坡為1∶3，設計河底比降為1/5 000；河道岸坡經多方案論證比選，采用混凝土柵欄連鎖塊防護，防護面積約11.80萬m2，連鎖塊約59萬塊。

1 設計參數

柵欄連鎖預制塊平面尺寸為0.40 m×0.50 m，厚度為0.20 m，混凝土標號為C25，抗凍標號為F150，在預制塊中部開兩道孔，長0.34 m，寬0.02 m，形成柵欄板；護坡底部采用C20混凝土重力基礎（基墩），高2 m，頂寬1 m，底寬1.60 m；連鎖塊下鋪設碎石墊層兩層，自下而上依次為5～20 mm 碎石厚0.05 m，20～40 mm 碎石厚0.10 m；坡面縱向每隔40 m 設C20 混凝土縱肋一道，尺寸為0.50 m×0.60 m，護坡壓頂為C20 混凝土，尺寸為0.50 m×0.60 m，每隔20 m 設伸縮縫一道，縫寬0.02 m,采用聚乙烯閉孔泡沫板填充。柵欄連鎖預制塊結構見圖1。

圖1 柵欄連鎖預制塊結構圖（單位mm）

2 施工工藝流程

此工程施工工藝流程見圖2。

圖2 施工工藝流程圖

3 柵欄連鎖預制塊制作

由于柵欄預制塊設計結構的特殊性，預制采用干硬性特種混凝土，加工的機械設備（磚機）需在設備廠家定制，經周邊市場調研，綜合質量控制、經濟效益比選，采用在施工現場預制的方案，為確保預制進度滿足護坡砌筑進度，采用兩臺套設備加工預制，一個預制塊堆場。

3.1 準備工作

3.1.1 預制場地

為便于運輸，縮短運距，合理布局，預制場地布置在新河道左岸堤防后側，面積約5 000 m2，其中堆場約4 000 m2；混凝土拌和、預制塊加工區采用0.20 m 厚混凝土硬化，堆場區采用0.20 m厚水泥土硬化，再鋪設0.05 m厚碎石墊層；場區供水采用地下水，用于混凝土拌和與養護，配備無塔供水設備和管網。

3.1.2 混凝土配合比試驗

此預制塊采用干硬性混凝土壓制成型，原材料選用及質量至關重要，經多次試驗綜合比選，水泥采用散裝P·O42.5 級普通硅酸鹽水泥，砂子采用中粗砂，石子采用5～10 mm 米石，粉煤灰采用Ⅱ級，施工配合比為：水泥：粉煤灰：砂：石子：水=0.80∶0.20∶1.92∶2.08∶0.35。

3.1.3 預制塊制作

所有原材料進場經復試合格后，方可使用，施工過程中并按檢測試驗規程取樣送檢，散裝水泥500 t一批次，粉煤灰200 t一批次，砂子、石子為600 t一批次。混凝土拌合系統采用JS500強制拌和機，皮帶輸送至磚機儲料斗，預制塊底模（底托）采用竹膠合板。定性模具兩次振動壓制成型，第一次為初步壓制成型，第二次采用干硬性砂漿面料（混凝土配比中去除石子及相應水量）添加在初步成型的預制塊表面再次壓制，確保預制塊表面光潔平整，保證成型外觀質量；專用運輸車運至堆場存放。

3.1.4 預制塊養護

預制塊在堆場平鋪養護，正溫狀態下，在混凝土初凝后，覆蓋一層無紡布，灑水養護使其保持濕潤狀態，負溫狀態下，需立即覆蓋一層塑料薄膜外加一層無紡布，保溫保濕，養護時間不小于14 d。養護期后采用專用工具碼放堆存，每垛堆放層高不超過10塊。

4 柵欄連鎖預制塊砌筑

4.1 混凝土基墩

基墩為埋置式基礎，坑槽采用小型機械配合人工開挖，為保證基墩外露面線條順直，有利于碎石墊層鋪筑及連鎖塊砌筑，基墩上口0.35 m高采用木模，以下部分直接采用土模，模板的強度、剛度、穩定性需滿足規范要求，混凝土澆筑過程中確保不變形、不位移，確保基墩表面光潔、線條順直。

4.2 坡面保護層開挖及精修坡

河道開挖時預留0.20 m厚左右保護層，待坡面精修時一并開挖，施工前按照設計圖紙測設坡頂線，每隔10 m打設一根定位樁，并在樁上標識坡頂高程線，坡底高程以基墩頂面為標高。在樁高程線與基墩內邊線之間拉線，以控制開挖的標高，以20 m長坡面為一修坡作業面，每作業面配備兩臺挖掘機，其中一臺為精修坡挖掘機，斗齒更換為鋼刮板，開挖保護層挖掘機在前，精修坡挖掘機在后，配合人工精修整平，平行流水作業。

4.3 碎石墊層鋪筑、壓實

碎石墊層設置兩層，自下而上依次為5～20 mm 碎石厚0.05 m，20～40 mm 碎石厚0.10 m，為避免上下層混雜，首先鋪筑下層5～20 mm 碎石，再鋪設20～40 mm 碎石，采用與修坡控制高程的方法一樣，拉線控制每層填筑的厚度滿足設計要求；石子采用機械運輸至坡頂，人工鋪設整平，平板振動器壓實。

4.4 預制塊砌筑

4.4.1 定位放樣利用碎石墊層鋪筑的控制樁，復核其位置和高程的準確性，并測設縱肋位置，砌筑時預留縱肋位置。

4.4.2 預制塊運輸砌筑

預制塊采用可自裝自卸專用汽車，運輸至作業面卸至坡頂，輕拿輕放，以免碰傷棱角，采用鋼管滑道運至砌筑作業面，避免擾動已鋪筑成型的碎石墊層，墊層若有局部擾動，砌筑前應及時恢復，確保預制塊底部平整密實；砌筑時采用自下而上，水平分層砌筑，設置縱橫四道拉線控制坡面平整度，確保橫線與基墩內邊線平行，縱線與橫線絕對垂直，做到表面平整、縫線規則。

4.5 縱肋、壓頂施工

預制塊砌筑完成后及時施工縱肋、壓頂，以免雨水沖刷，造成坡面損壞；縱肋、壓頂基槽因斷面較小，均采用人工開挖，縱肋直接采用土模澆筑混凝土，澆筑時對臨近已砌筑坡面采取防護措施，以免污染預制塊表面；壓頂外露部分立模澆筑，地下部分采用土模，確保壓頂表面光潔、線條順直。

4.6 質量控制標準

預制塊制作安裝質量控制標準見表1。

表1 預制塊制作安裝質量控制標準表

5 結語

柵欄連鎖預制塊在沙澧連通工程中得到了成功應用，取得了良好的經濟效益和社會效益。柵欄連鎖預制塊通過增糙消浪、柵欄板消浪、砌塊空間連鎖三個方面有機結合，以提高護坡穩定性、耐久性；傳統的砌石護坡，需大量開采石料，砌筑耗費大量人工，施工質量難以保證，且受環保因素影響，石料供應不能得到保障；相比其他護坡方案，柵欄連鎖預制塊護坡，砌塊形狀規則、數量大，適合工廠化、標準化生產，具有施工方法簡單、效率高、外觀質量好、節約成本、環保等優點，廣泛適用于河道、水庫、水閘、泵站等護岸工程防護。