預(yù)制方形骨架在運(yùn)河工程高邊坡防護(hù)工程的應(yīng)用

韋作儀

廣西八桂工程監(jiān)理咨詢有限公司 廣西 南寧 530021

運(yùn)河工程建設(shè)是當(dāng)下我國(guó)發(fā)展中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，不僅要做好運(yùn)河清淤、游園建設(shè)、護(hù)坡改造等工程，更需要重視高邊坡防護(hù)工程。做好常規(guī)工作，包括高邊坡整形、墻體勾縫、壓頂石安裝和護(hù)坡墻體砌筑等，同時(shí)引入預(yù)制方形骨架，以促進(jìn)工程建設(shè)順利發(fā)展。

1 方形骨架預(yù)制工程概況

西部陸海新通道（平陸）運(yùn)河規(guī)劃航道通航技術(shù)等級(jí)為內(nèi)河I級(jí)，通航5000t級(jí)船舶。設(shè)計(jì)代表船型為5000t級(jí)散貨船，船型主尺度為90m×15.8m×5.2m。

青年樞紐一期導(dǎo)流明渠起點(diǎn)位于青年船閘閘室中心線上游1442.8m，終點(diǎn)止于青年船閘閘室中心線下游1080.6m。明渠位于欽江左岸丘陵地形中，沿船閘軸線布置，總長(zhǎng)2523.4m。青年樞紐一期導(dǎo)流明渠的開挖按照永臨結(jié)合的原則設(shè)計(jì)，在結(jié)合雙線船閘水工結(jié)構(gòu)的布置后，確定本次開挖導(dǎo)流明渠的開挖線，避免后期對(duì)永久邊坡的二次開挖。一期導(dǎo)流明渠左岸丘頂高程32.3m～80.4m，右岸丘頂高程30.3m～64.8m。明渠開挖底高程為0.5m，開挖后左側(cè)邊坡最大開挖高度75.5m，右側(cè)邊坡最大開挖高度59.5m。

本工程13.9m高程以上坡率為1:1.75、1:1.5、1:1.35永久邊坡采用方形骨架植草護(hù)坡，方形骨架采用C25混凝土澆筑，工程量約27365m3（31000個(gè)），骨架截面尺寸為0.35m×0.3m，骨架內(nèi)配置Φ12HPB400鋼筋。骨架梁間距3m，頂部設(shè)有攔水坎，攔水坎高10cm[1]。骨架護(hù)坡每隔18.3m設(shè)置20mm伸縮縫，伸縮縫使用低發(fā)泡高壓聚乙烯板填充。如圖1。

圖1 方形鋼筋砼格構(gòu)護(hù)坡平面圖

本項(xiàng)目預(yù)制方形骨架統(tǒng)一在預(yù)制廠進(jìn)行，方形骨架統(tǒng)一采用廠家定制的鋁合金模板進(jìn)行施工，確保預(yù)制構(gòu)件的尺寸大小和外觀質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

2 施工工序

預(yù)制方形骨架施工工藝流程圖，見圖2。

圖2 施工工藝流程圖

3 具體施工過程

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 場(chǎng)地準(zhǔn)備

方形骨架在預(yù)制場(chǎng)集中預(yù)制，預(yù)制完成后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)吊裝后進(jìn)行拼裝作業(yè)。首先應(yīng)準(zhǔn)備好預(yù)制場(chǎng)施工生產(chǎn)、生活用水、用電問題，備用發(fā)電機(jī)組。并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)吊裝場(chǎng)地進(jìn)行整平。

3.1.2 骨架分塊

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，預(yù)制骨架按照橫向豎向分段預(yù)制后進(jìn)行吊裝拼接。預(yù)制骨架共分為兩種類型：2.56m長(zhǎng)帶有攔水坎的橫梁，2.56m長(zhǎng)的縱梁。現(xiàn)澆骨架厚度40cm，一次澆筑成型。

3.2 預(yù)制骨架鋼筋制作與安裝

鋼筋制作由專門的下料機(jī)械，焊接在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，鋼筋的搭接長(zhǎng)度雙面焊不小于5d，單面焊不小于10d，且在搭接區(qū)段內(nèi)(搭接區(qū)段長(zhǎng)度不小于35d且不小于500mm)，搭接接頭的鋼筋面積不超過鋼筋總面積的50%，主筋和箍筋之間綁扎成型。

綁扎時(shí)應(yīng)注意保護(hù)層厚度，保證保護(hù)層厚度的方法是在鋼筋與模板間放置所需厚度的墊塊，墊塊應(yīng)與鋼筋扎緊并互相錯(cuò)開，并檢查鋼筋與模板四周的間距，如有保護(hù)層不夠的鋼筋，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整或更換鋼筋；受力筋間距偏差控制在±5mm以內(nèi)。綁扎還應(yīng)注意將吊環(huán)與主筋綁扎牢固，以保證起吊和安裝安全[2]。綁扎完成并自檢合格后報(bào)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后安裝模板。如圖3。

圖3 骨架配筋圖

3.3 預(yù)制骨架模板制作與安裝

3.3.1 模板設(shè)計(jì)

骨架模板采用專業(yè)廠家制作的定型鋁合金鋼模，側(cè)模為可拆卸側(cè)模，以增強(qiáng)整體剛度，使模板在周轉(zhuǎn)一定次數(shù)后不變形，確保預(yù)制出外形尺寸不超標(biāo)[3]。

臺(tái)座采用50鋼板鋪面作為底模(鋼板底部為C20混凝土)，面板和混凝土底座采用膨脹螺栓固定，點(diǎn)焊后磨光機(jī)磨平。

側(cè)模的加固采用在模板底部、頂部設(shè)置對(duì)穿拉桿的方式固定側(cè)模。側(cè)模間的連接縫以及側(cè)模和臺(tái)座的接縫均采用雙面密封膠帶封閉，確保不漏漿[4]。

立模前，側(cè)模板面及底座上均勻涂刷脫模劑，以便于脫模。模板涂刷脫模劑后如不能立即澆注混凝士要用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋。

端模預(yù)留4個(gè)φ14mm的孔方便1#通長(zhǎng)筋伸出，預(yù)留2個(gè)φ12mm的孔方便吊環(huán)預(yù)埋件安裝。格梁兩端側(cè)模位置各預(yù)埋2個(gè)錐形螺母。如圖4。

圖4 錐形螺母預(yù)埋示意圖

3.3.2 預(yù)制骨架混凝土澆筑

（1）混凝土拌和及運(yùn)輸，混凝土采用商混，商混站集中攪拌后，由砼罐車?yán)令A(yù)制場(chǎng)，自卸入模。

（2）混凝土澆筑施工工藝，混凝土厚度40cm，從一端向另一端澆筑，一次澆筑成型。采用插入式振動(dòng)棒搗固，并派專人隨時(shí)檢查模板，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、變形、移位現(xiàn)象及時(shí)處理。先用50型振搗器振搗一遍，再用30型振搗器振搗1遍，振搗時(shí)，每一插點(diǎn)振搗時(shí)間以20～30秒為宜，以混凝土表面呈水平并出現(xiàn)均勻的水泥漿和不再冒氣泡、不顯著下沉為止。每次移動(dòng)位置的距離應(yīng)不大于振動(dòng)棒作用半徑R的1.5倍[5]。

（3）砼澆注完畢后及時(shí)加覆蓋物進(jìn)行養(yǎng)生，防止裂縫產(chǎn)生。冬季施工應(yīng)采取保溫措施。根據(jù)氣候條件及混凝土凝結(jié)硬化情況掌握拆模時(shí)間，拆模后養(yǎng)生到規(guī)定時(shí)間。在砼強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上時(shí)，拆除側(cè)模，在砼強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)吊出存放。存放時(shí)應(yīng)分批分堆存放，且堆放層數(shù)不宜超過5層。

3.3.3 預(yù)制骨架運(yùn)輸與安裝

預(yù)制場(chǎng)設(shè)置于原欽州港孚寶預(yù)制場(chǎng)。預(yù)制場(chǎng)平面尺寸為387.76m×72.38m，總面積約31875m2。預(yù)制場(chǎng)共設(shè)置3條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線設(shè)置一個(gè)預(yù)制區(qū)，兩個(gè)存放區(qū)，單條生產(chǎn)線設(shè)置預(yù)制臺(tái)座536個(gè)，存放臺(tái)座120個(gè)，每個(gè)預(yù)制臺(tái)座長(zhǎng)×寬=0.3m×2.7m，臺(tái)座底模采用不銹鋼。預(yù)制構(gòu)件側(cè)模采用鋁模板。存放臺(tái)座長(zhǎng)×寬=3.46m×3.46m，每個(gè)存放臺(tái)座存放5層，每層存放5條，每個(gè)臺(tái)座可存放預(yù)制塊25塊。每條生產(chǎn)線布置1臺(tái)輪胎式起重機(jī)用于預(yù)制構(gòu)件的吊裝。本項(xiàng)目需預(yù)制構(gòu)件共約31000個(gè)，計(jì)劃80d完成預(yù)制任務(wù)，每天需預(yù)制約400件。預(yù)制件按預(yù)制完成后4d可起吊計(jì)算，則需配置1608個(gè)底模，配置402套側(cè)模。每條生產(chǎn)線134套側(cè)模。每條生產(chǎn)線預(yù)制區(qū)設(shè)2條運(yùn)輸通道，通道寬4.8m。預(yù)制場(chǎng)前方設(shè)置一個(gè)鋼筋加工廠，用于預(yù)制件鋼筋加工。

骨架由平板車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸時(shí)一定要小心墊穩(wěn)墊實(shí)，以防運(yùn)輸過程中損壞。單塊骨架最重約0.88t，采用50t履帶吊進(jìn)行拼裝施工，履帶吊在馬道上進(jìn)行吊裝。

預(yù)制安裝前先在坡面進(jìn)行錨桿、排水孔施工及鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)，鋼筋網(wǎng)片下墊墊塊或用鋼筋進(jìn)行支撐，以保證5cm噴射厚度。待強(qiáng)度滿足后將預(yù)制件吊裝至鋼筋網(wǎng)片上進(jìn)行安裝。

預(yù)制件由坡腳向坡頂依次安裝，坡頂部分不規(guī)則預(yù)制構(gòu)件根據(jù)坡面實(shí)際地形進(jìn)行調(diào)整。坡面第一塊預(yù)制塊安裝前，在安裝位置邊線四周打入Φ25圓鋼限位，確保安裝頂面高程符合設(shè)計(jì)要求。構(gòu)件吊裝時(shí)，通過在構(gòu)件吊環(huán)上掛2根繩子以控制構(gòu)件方向。在安裝過程中要注意桿件重量、吊車吊臂的長(zhǎng)度、傾角，確保吊裝安全。如圖5。

圖5 吊裝示意圖

橫向預(yù)制件和縱向預(yù)制件之間通過三角剛板與預(yù)留錐形螺栓的連接以控制其相對(duì)位置。在安裝過程中如采用撬杠等進(jìn)行撬、別等要采取保護(hù)措施，避免混凝土表面、棱角受到破壞。如圖6。

圖6 預(yù)制件安裝示意圖

橫向、縱向預(yù)制件連接完成后，觀察整體平整度。對(duì)于構(gòu)件細(xì)小的安裝誤差，則采用M30調(diào)平精扎螺紋鋼進(jìn)行微調(diào)。如圖7。

圖7 螺紋鋼調(diào)節(jié)示意圖

3.4 噴射混凝土

預(yù)制梁安裝完成后，用土工布對(duì)梁表面進(jìn)行遮擋后再進(jìn)行混凝土噴射。混凝土噴射厚度10cm，工藝同現(xiàn)澆法方形骨架預(yù)制安裝。

3.5 現(xiàn)澆段施工

3.5.1 鋼筋綁扎

鋼筋焊接采用綁扎與坡面鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行連接。如果鋼筋暴露在外時(shí)間較長(zhǎng)，施工時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行除銹，確保鋼筋表面潔凈、無銹跡。鋼筋應(yīng)平直，無局部彎曲，若有彎曲，在使用前要調(diào)直。搭結(jié)長(zhǎng)度不小于35倍的鋼筋直徑。

3.5.2 模板安裝

以預(yù)制件橫縱向連接板作為模板，在超挖部位連接板高度不夠時(shí)，應(yīng)在下方安裝木模，并固定牢固。

3.5.3 混凝土澆筑

框格梁桿件安裝前應(yīng)將桿件兩端頭鑿毛，露出石子，澆筑前應(yīng)將兩端頭的泥土清洗干凈，土基及混凝土接觸面灑水潤(rùn)濕[6]。現(xiàn)澆混凝土采用設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)混凝土，振搗棒振搗密實(shí)。

澆筑時(shí)，采用50t履帶吊通過吊斗調(diào)至現(xiàn)澆處，人工進(jìn)行澆筑。

現(xiàn)澆段混凝土初凝后，及時(shí)用土工布覆蓋養(yǎng)生。養(yǎng)生期間指派專人負(fù)責(zé)灑水，始終保持砼表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，灑水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不得少于14d。

4 結(jié)束語(yǔ)

預(yù)制方形骨架一種現(xiàn)代化、先進(jìn)化技術(shù)，本文主要分析其在運(yùn)河工程高邊坡防護(hù)工程中的應(yīng)用，從其主要施工工藝、工序、混凝土澆筑、構(gòu)件拆模養(yǎng)護(hù)、質(zhì)量保證措施、安全技術(shù)和防護(hù)措施等方面進(jìn)行綜述，以全面提高工程建設(shè)效果。