陳　權(quán)，王克國

技術(shù)論壇

(黑龍江省三江工程建設(shè)管理局，哈爾濱 150081)

?

提高堤防混凝土護(hù)砌施工速度和工程質(zhì)量的可行措施

陳權(quán)，王克國

技術(shù)論壇

(黑龍江省三江工程建設(shè)管理局，哈爾濱 150081)

摘要：嫩江治理工程于2015年9月20日開工，混凝土工程設(shè)計(jì)總量68 萬 m3。其中，預(yù)制混凝土鉸接塊、生態(tài)連鎖板塊、堤后混凝土框格共計(jì)11.25 萬 m3。工程建設(shè)戰(zhàn)線長，工程量大，工期短，現(xiàn)場質(zhì)量控制難。文章總結(jié)和分析2014年應(yīng)急度汛工程現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡施工中存在的問題和建設(shè)難度，結(jié)合嫩江治理工程建設(shè)任務(wù)和寒冷氣候特點(diǎn)，為確保工程能夠按期優(yōu)質(zhì)完成任務(wù),提出混凝土護(hù)坡采用干硬性混凝土、工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化鋪裝的施工措施方案。

關(guān)鍵詞：嫩江治理；堤防工程干硬性混凝土護(hù)砌；工廠化生產(chǎn)；機(jī)械化鋪裝

1方案背景

1.1基本情況

嫩江治理工程于2015年9月20日開工，混凝土工程設(shè)計(jì)總量68 萬 m3。其中，預(yù)制鉸接塊護(hù)坡5.20 萬 m3,生態(tài)連鎖板塊2.59 萬 m3,堤后混凝土框格草皮護(hù)坡3.46 萬 m3。工程建設(shè)特點(diǎn)：戰(zhàn)線長，工程量大，工期短，現(xiàn)場質(zhì)量控制難。

1.2存在問題

2014年應(yīng)急度汛工程坡面護(hù)砌設(shè)計(jì)以現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡為主，現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡受我省寒冷氣溫影響，施工期有限(有效工期150～170 d)。三江工程工期緊，任務(wù)重，特別是嫩江治理工程2015年開工較晚，按期完成施工任務(wù)非常艱難；而且現(xiàn)澆混凝土施工工序復(fù)雜，砂石骨料控制、幾何尺寸控制、施工過程控制、后期養(yǎng)生控制等都需要嚴(yán)格把關(guān)，管控困難，建設(shè)管理難度大，難以保證工程質(zhì)量。

1.3方案提出

在工程建設(shè)工期緊、任務(wù)重的前提下，結(jié)合2014年應(yīng)急度汛工程現(xiàn)澆混凝土施工中存在的諸多問題，為確保工程優(yōu)質(zhì)高效完成任務(wù)，三江局組織專家進(jìn)行專題調(diào)研，結(jié)合我省氣候特點(diǎn)，混凝土工程施工有效期短，確定采取工廠化生產(chǎn)線生產(chǎn)，混凝土采用干硬性混凝土，配合機(jī)械化施工。經(jīng)在嫩干立陡山堤防段進(jìn)行試驗(yàn)研究，確定了方案的可行性。

2護(hù)坡混凝土施工主體方案研究

2.1專題研究，確定科研課題

混凝土護(hù)坡主體方案確定后，三江局成立課題研究小組，由局業(yè)務(wù)處室、設(shè)計(jì)單位、檢測(cè)單位、監(jiān)理單位和施工單位抽調(diào)專人，圍繞如何提高質(zhì)量并加快施工建設(shè)速度，從保證設(shè)計(jì)指標(biāo)、優(yōu)化結(jié)構(gòu)和施工工藝確定課題研究方向。經(jīng)多次現(xiàn)場跟蹤調(diào)研，破解實(shí)施過程中的難點(diǎn)。

2.2現(xiàn)狀調(diào)研

2014年應(yīng)急度汛工程中混凝土護(hù)坡板為37 萬 m3，其中現(xiàn)澆板為33 萬 m3,預(yù)制塊為4 萬 m3，施工工期為2014年5月至2015年7月。黑龍江省現(xiàn)澆混凝土施工有效工期150～170 d，如常規(guī)施工，按期完成施工任務(wù)難度很大?，F(xiàn)澆混凝土護(hù)坡施工還是傳統(tǒng)施工工藝，存在如下問題：①原材料控制難，三江工程戰(zhàn)線長，工程量大，施工作業(yè)面多，原材料使用管控難度大；②施工過程控制難，由于在坡面施工，墊層厚度、支模、驗(yàn)倉、振搗、壓光都需要嚴(yán)格控制，否則直接影響工程質(zhì)量；③后期養(yǎng)護(hù)難，混凝土后期養(yǎng)護(hù)直接影響混凝土強(qiáng)度；四是外觀質(zhì)量控制難，施工作業(yè)面多，作業(yè)人員素質(zhì)良莠不齊，導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土外觀整體效果遠(yuǎn)不如預(yù)制混凝土板美觀、規(guī)整。

3方案可行性分析

3.1技術(shù)保障措施

經(jīng)過多方面論證，最后同設(shè)計(jì)部門研定預(yù)制塊混凝土采用干硬性混凝土。干硬性混凝土特點(diǎn)是水灰比變化較小，脹縮率小，既保證混凝土強(qiáng)度又提高了混凝土抗凍性能。通過在廠家隨機(jī)取樣，做成試驗(yàn)?zāi)K，委托省水科院進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)成果抗凍等級(jí)達(dá)到F200，滿足設(shè)計(jì)要求。在指標(biāo)滿足的條件下，進(jìn)行批量生產(chǎn)，在預(yù)制塊達(dá)到期齡后，施工單位自檢和監(jiān)理單位平行檢測(cè)按照檢測(cè)計(jì)劃要求按批次進(jìn)行檢測(cè)。其中自檢13個(gè)批次，合格率100%，平行檢2個(gè)批次，合格率100%，均滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)抽檢單位進(jìn)行現(xiàn)場機(jī)械取芯試驗(yàn)，檢測(cè)值均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。工廠化生產(chǎn)的產(chǎn)品幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)，外觀規(guī)整，比現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡有明顯優(yōu)勢(shì)。

3.2工廠化生產(chǎn)保障供應(yīng)措施

經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及國家在不同時(shí)期所采取財(cái)政政策的不同均對(duì)國債發(fā)行的規(guī)模有著非常重要的影響。同時(shí)，在不同金融市場發(fā)展時(shí)期，國債發(fā)行規(guī)模也有所不同，流通中貨幣量供過于求時(shí)，為了避免過度通脹，中央銀行多采用擴(kuò)大國債發(fā)行規(guī)模的方式來進(jìn)行貨幣的回籠；經(jīng)濟(jì)蕭條，貨幣供應(yīng)偏緊時(shí)，央行也多采用購入國債的方式來增大流通中的貨幣量。除此之外，一國的國債管理水平、居民應(yīng)債能力以及金融市場狀況也都對(duì)國家的國債規(guī)模有著不同程度的影響。

工廠化生產(chǎn)打破傳統(tǒng)現(xiàn)場人工預(yù)制做法，主要體現(xiàn)6個(gè)優(yōu)勢(shì)：①生產(chǎn)效率提高。工廠生產(chǎn)線流水作業(yè)，尺寸75cm×50cm,單塊混凝土體積為0.056 m3,平均每天生產(chǎn)5000塊，產(chǎn)品可滿足供應(yīng)需求；而人工預(yù)制生產(chǎn)需要現(xiàn)場有足夠面積流轉(zhuǎn)場地，100套模具，2.5倍的底模，一模10塊，15個(gè)工人需要1 d的時(shí)間才能澆出1000塊，而且需要拆模、倒運(yùn)置放，常規(guī)人工養(yǎng)護(hù)至少15 d才能到達(dá)鋪設(shè)強(qiáng)度。②產(chǎn)品質(zhì)量可控。產(chǎn)品采用干硬性混凝土一次性壓制成型，蒸汽養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度有保證，外觀尺寸標(biāo)準(zhǔn)；而人工預(yù)制模具在使用過程中容易變形，導(dǎo)致混凝土塊尺寸不規(guī)整，在預(yù)制倒運(yùn)過程中，損耗大，破損率高，人工養(yǎng)護(hù)不及時(shí)直接導(dǎo)致強(qiáng)度降低。③延長施工工期，通過工廠化生產(chǎn)，蒸汽養(yǎng)護(hù)，冬季也能正常生產(chǎn)，克服季節(jié)對(duì)混凝土施工限制，延長了有效工期；④便于控制管理。廠家只需配置一個(gè)監(jiān)管人員即可，便于業(yè)主和監(jiān)理單位控制管理，緩解管理人員不足的壓力。⑤緩解用工壓力。我省有效施工期約7—8個(gè)月，其中春秋兩個(gè)忙季約2個(gè)月，鬧民工荒，技術(shù)工人更是缺少。⑥降低運(yùn)輸破損率。工廠化生產(chǎn)產(chǎn)品采用托盤包裝，生產(chǎn)運(yùn)輸規(guī)范，破損率低。

3.3機(jī)械化施工，提高安裝效率，降低成本。

目前，水利工程混凝土預(yù)制塊施工一直為人工鋪設(shè)，這就局限了預(yù)制塊的設(shè)計(jì)尺寸。立陡山堤防混凝土預(yù)制塊設(shè)計(jì)尺寸為750×500×150 mm，重量為135kg，達(dá)到人工鋪設(shè)的極限。隨著水利工程技術(shù)不斷發(fā)展，大尺寸預(yù)制塊將被應(yīng)用到工程實(shí)際中。大尺寸混凝土預(yù)制塊具有穩(wěn)定性好、外觀美、成本低、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡性能要求。但要用傳統(tǒng)人工鋪設(shè)施工，無法搬運(yùn)，難以達(dá)到鋪設(shè)要求。工廠生產(chǎn)的預(yù)制塊最大尺寸達(dá)1200 mm×1000 mm×150 mm，設(shè)計(jì)不配鋼筋情況下重量達(dá)432kg，人工鋪設(shè)不可能實(shí)現(xiàn)。所以，研制現(xiàn)代化混凝土預(yù)制塊運(yùn)輸及鋪設(shè)裝置勢(shì)在必行。根據(jù)護(hù)坡工程中混凝土預(yù)制塊施工特點(diǎn)，經(jīng)過大量文獻(xiàn)檢索和市場調(diào)研，與真空設(shè)備廠商進(jìn)行溝通，成功研制混凝土預(yù)制塊智能吸取設(shè)備，通過與相關(guān)機(jī)械配合達(dá)到機(jī)械化施工作業(yè)效果，有效提高了施工效率。

3.4實(shí)際效果

嫩干應(yīng)急度汛工程肇源縣立陡山堤防0+000～1+500段混凝土預(yù)制板護(hù)坡施工已于2015年7月施工完成，效果良好。工廠化生產(chǎn)保證了施工質(zhì)量，混凝土強(qiáng)度全部超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，幾何尺寸規(guī)整，外觀整體效果美觀；機(jī)械化施工提高施工效率，確保施工工期。嫩干西北岔堤防3 萬 m3生態(tài)板塊在吉林省德惠市廠家定制生產(chǎn)，2015年9月已經(jīng)施工完成，質(zhì)量優(yōu)良。

圖1　立陡山堤防預(yù)制塊護(hù)坡

圖2　西北岔堤防生態(tài)連鎖塊

4推廣應(yīng)用

根據(jù)嫩江治理工程建設(shè)任務(wù)，嫩江處詳細(xì)編制施工實(shí)施方案。一是調(diào)查嫩江沿線混凝土預(yù)制塊生產(chǎn)廠家，詳細(xì)了解生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)能力；二是組織人員測(cè)算產(chǎn)品造價(jià)，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程、運(yùn)距及人工鋪設(shè)等進(jìn)行造價(jià)分析，測(cè)算混凝土預(yù)制塊單價(jià)為700—900元/ m3。根據(jù)工程任務(wù)分部特點(diǎn)，同施工單位確定兩種施工方案，供應(yīng)距離適宜，運(yùn)輸方便，由廠家定制生產(chǎn)；運(yùn)距遠(yuǎn)、運(yùn)輸難度大，由施工單位自建生產(chǎn)線自行生產(chǎn)。

圖3　嫩干四標(biāo)連鎖板塊

目前嫩干第四標(biāo)段混凝土連鎖鉸接塊已經(jīng)在廠家定制生產(chǎn)20萬塊。現(xiàn)經(jīng)鋪設(shè)施工，施工過程便于控制，質(zhì)量優(yōu)良，外觀效果良好，損耗率低，鋪裝效率高。通過廠家的生產(chǎn)過程和現(xiàn)場施工演示，施工單位進(jìn)行了橫向?qū)Ρ龋S化生產(chǎn)體現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在嫩干2標(biāo)、4標(biāo)、5標(biāo)都已經(jīng)和廠家簽訂混凝土鉸接塊及框格生產(chǎn)合同，訂購量11743 m3,采用工廠化定制生產(chǎn)，來保證混凝土產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和工期。其它標(biāo)段也正在同廠家洽談或自建生產(chǎn)線。

4.2混凝土生態(tài)塊施工

嫩江治理工程生態(tài)連鎖塊2.59 萬 m3,施工單位已經(jīng)同齊齊哈爾市、吉林省德惠市廠家簽訂生產(chǎn)合同。

4.3混凝土框格護(hù)坡施工

已同設(shè)計(jì)部門研定，堤后現(xiàn)澆混凝土框格護(hù)坡施工變更為干硬性預(yù)制混凝土框格施工。并同施工單位確定施工方案，由施工單位同廠家簽訂生產(chǎn)合同，工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)嫩干4標(biāo)、5標(biāo)、11標(biāo)等標(biāo)段已經(jīng)和施工單位簽訂生產(chǎn)合同。

4.4干硬性混凝土路面施工

嫩干四標(biāo)準(zhǔn)備在富裕牧場堤防采用干硬性混凝土路面施工，采用滑模式攤鋪機(jī)械施工技術(shù)，提高生產(chǎn)效率。干硬性混凝土提高路面抗折強(qiáng)度，增加道路使用年限，保證施工質(zhì)量。

實(shí)踐證明，嫩干工程采用的混凝土護(hù)砌產(chǎn)品工廠化生產(chǎn)在黑龍江高寒地區(qū)堤防施工中的應(yīng)用，既保證了混凝土本身的強(qiáng)度和抗凍性能，又加快了施工工期和提高了施工質(zhì)量，能夠確保三江治理工程如期保質(zhì)完成全部任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍江水院.黑龍江省嫩江干流堤防應(yīng)急度汛工程可研報(bào)告[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2015.

[2]劉玉年.中華人民共和國水利部SL260—2014.堤防工程施工規(guī)范[S].北京：中國水利水電出版社，2014.

[3]陳改新.SL352—2006水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程[S].北京：中國水利水電出版社，2006.

文章編號(hào)：1007-7596(2016)04-0157-03

[收稿日期]2016-03-06

[作者簡介]陳權(quán)(1965-)，男，黑龍江齊齊哈爾人，研究員級(jí)高級(jí)工程師；現(xiàn)任黑龍江省三江工程建設(shè)管理局副局長，兼嫩江工程建設(shè)處處長。曾獲齊齊哈爾市首屆青年科技獎(jiǎng)；中國水利工程建設(shè)優(yōu)質(zhì)大禹獎(jiǎng)；齊齊哈爾市優(yōu)秀中青年專家稱號(hào)；黑龍江省水利優(yōu)秀青年學(xué)科帶頭人；建國六十周年黑龍江省水利英模獎(jiǎng)；黑龍江省人民政府千億斤糧食生產(chǎn)優(yōu)秀科技工作者稱號(hào)；2013年獲省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。2014年主持的嫩江干流堤防應(yīng)急度汛工程建設(shè)工地獲水利部全國文明工地稱號(hào)。王克國(1976-)，男，黑龍江賓縣人，高級(jí)工程師。

中圖分類號(hào)：TV544+.92

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B