徐雪鴻

摘要：長江干線武漢至安慶段6米水深航道整治工程蓮花洲港建設(shè)生態(tài)涵養(yǎng)試驗(yàn)區(qū)首次運(yùn)用透空格柵魚巢結(jié)構(gòu)，透空格柵魚巢結(jié)構(gòu)能保持水體與河床之間的聯(lián)通，能夠在空腔內(nèi)形成局部緩流、促進(jìn)局部微生境改善，也能發(fā)揮一定的保沙效果，在航道整治的生態(tài)工程中具有推廣應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：航道整治;透空格柵魚巢;生態(tài)工程

中圖分類號：U617

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-7973（ 2020） 06-0085-03

1 工程概況

長江干線武漢至安慶段上起天興洲長江大橋、下迄安慶皖河口，全長約386.5公里。為貫徹落實(shí)長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略，充分發(fā)揮水運(yùn)比較優(yōu)勢，提升長江黃金水道功能，加快構(gòu)建綜合立體交通走廊，2018年1月，國家發(fā)展改革委批復(fù)了《長江干線武漢至安慶段6米水深航道整治工程工程可行性研究報告》（發(fā)改基礎(chǔ)[2018]134號）。交通運(yùn)輸部于2018年8月以交水函[2018]521號文對初步設(shè)計(jì)進(jìn)行了批復(fù)。

長江干線武漢至安慶段6米水深航道整治工程主要對湖廣～羅湖洲、沙洲、戴家洲、牯牛沙、鯉魚山、張家洲、東北、馬當(dāng)、東流等9個礙航灘段進(jìn)行治理，其中東流水道是本工程重點(diǎn)整治的河段之一。東流水道上起華陽河口，下迄吉陽磯，全長31km，屬順直多分漢河型。

工程建設(shè)主要內(nèi)容為：老虎灘護(hù)灘帶加固工程、天玉串溝控制工程、玉帶洲右緣高灘守護(hù)工程、稠林磯以下高灘守護(hù)工程、西港疏浚工程、試運(yùn)行期維護(hù)性疏浚、老虎灘頭部生態(tài)固灘建設(shè)和蓮花洲生態(tài)涵養(yǎng)試驗(yàn)區(qū)。

選擇蓮花洲港建設(shè)生態(tài)涵養(yǎng)試驗(yàn)區(qū)，主要對蓮花洲港上深槽頭部左側(cè)兩處局部生境改良工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用透空格柵魚巢，長240m，寬75m，覆蓋面積1800m2。吊放橫向80件、縱向25件，單個構(gòu)件按間隔1m吊放在河床上，形成陣列。透空格柵魚巢陣列后，能在空腔內(nèi)形成局部緩流。

2 透空格柵魚巢設(shè)計(jì)與制作工藝

2. 1透空格柵魚巢設(shè)計(jì)

透空格柵魚巢為2m（長）×2m（寬）× 0.5m（厚）田字形C25鋼筋混凝土透空格柵，如圖1所示。透空格柵壁寬0.1m，內(nèi)設(shè)置一級直徑為8、二級直徑為12的鋼筋，單個構(gòu)件體積0.555m3，重約為1.36t。

2.2 透空格柵魚巢制作工藝

配備足夠的模具（鋼模），滿足預(yù)制進(jìn)度要求，模具含內(nèi)模，外模，首先將模具上涂抹一層油，便于后期混凝土構(gòu)件的脫模，將事先焊接好的鋼筋骨架與內(nèi)外模架好后，往模具口倒入混凝土，并保證在混凝土澆筑過程中，支撐好的鋼筋架不發(fā)生位移與變形?；炷翝仓笳饟v成型;混凝土強(qiáng)度等級為C25，混凝土配合比和塌落度應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量規(guī)范，以便即時預(yù)制，即時脫模（見圖2、3）。

2.2.1 鋼模清理

（1）清理工具：鏟刀，纖維布。

（2）構(gòu)件脫模后的鋼模，必須在不損傷鋼模本體的前提下進(jìn)行徹底清理。確保鋼模內(nèi)表面和拼接縫不留有殘漿和微小顆粒，以保證鋼模合攏的精度（見圖4、5）。

（3）脫模劑應(yīng)用專門工具均勻抹刷在鋼模與混凝土的所有接觸面上。抹刷后應(yīng)有專人檢查，確保脫模劑抹刷質(zhì)量（見圖6）。

（4）操作工在上崗前必須按照鋼模廠家提供的鋼模操作手冊及鋼模維修手冊進(jìn)行實(shí)際操作培訓(xùn)，培訓(xùn)后上崗。

2.2.2鋼筋骨架入模

（1）鋼筋骨架應(yīng)放于鋼模平面中間（見圖7），其整體需懸空于模具內(nèi)部、混凝土保護(hù)層厚度符合設(shè)計(jì)規(guī)定，保護(hù)層墊塊數(shù)量按照4個每平方米放置（見圖8）。

（2）鋼筋骨架不得與任意模具部分相接觸。

（3）鋼筋上不得有黃油和模板油。

（4）檢查鋼筋骨架入模質(zhì)量，并詳細(xì)記錄于自檢表中，驗(yàn)收簽證后允許澆筑混凝土。

2.2.3 混凝土供料和運(yùn)輸

（1）透空魚巢排混凝土由基地內(nèi)自帶拌樓供應(yīng)。

（2）混凝土配合比必須經(jīng)過試驗(yàn)合格后才可使用，不準(zhǔn)隨意更改配合比。每天混凝土開拌前根據(jù)氣候、氣溫和骨料的含水量變化，出具當(dāng)日攪拌的混凝土配合比，嚴(yán)格控制混凝土材料稱量的精確度及混凝土每盤攪拌的時間（≥90s）。

（3）根據(jù)當(dāng)日混凝土配比單，調(diào)整稱量、計(jì)量系統(tǒng)。稱量、計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)定期校核，把稱量、計(jì)量公差控制在允許公差內(nèi)，以保證上料計(jì)量系統(tǒng)始終在受控狀態(tài)下工作。

（4）混凝土攪拌要充分、均勻，現(xiàn)場測試混凝土坍落度滿足設(shè)計(jì)要求，每次攪拌須作好記錄。

（5）混凝土試塊留置每次澆搗不少于3組（起吊強(qiáng)度試塊、28d強(qiáng)度及同條件養(yǎng)護(hù)試塊），如構(gòu)件使用人工蒸汽養(yǎng)護(hù)的，試塊須與透空魚巢排進(jìn)行同條件蒸汽養(yǎng)護(hù)。蒸養(yǎng)結(jié)束后，試塊繼續(xù)與透空魚巢排同條件養(yǎng)護(hù)并用來測得起吊時的抗壓強(qiáng)度。另外一組進(jìn)標(biāo)養(yǎng)室標(biāo)養(yǎng)，并作28天強(qiáng)度試驗(yàn)。同條件養(yǎng)護(hù)試塊留置數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要確定。

（6）混凝土倒入專用2rri3貯料斗內(nèi)，由軌道運(yùn)輸?shù)酵缚蒸~巢排澆筑現(xiàn)場，經(jīng)行車作垂直提升運(yùn)到澆筑位置，下料入模。

2.2.4 混凝土布料、振搗和成型

（1）混凝土應(yīng)從一端到另一端均勻布料，必須分三層攤鋪、振搗;

（2）底層攤鋪完15～20cm深的混凝土后進(jìn)行第一次振動棒插入式振搗;

（3）底層振搗完成后進(jìn)行二次鋪料，使用振搗棒進(jìn)行振搗。振搗時振搗捧應(yīng)避免碰鋼模、鋼筋;

（4）混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如因故必須間斷，間斷時間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時間（見圖9）;

（5）成型過程中需觀察鋼模的各個緊固螺栓、鋼筋骨架情況，如發(fā)生變形或移位，立即停止?jié)仓M快在已澆筑混凝土凝結(jié)前整修好;

（6）混凝土澆搗后作透空魚巢排外表面的收水工序;

（7）外表面收水應(yīng)清理多余混凝土，并使外表面沿鋼模平整，然后將混凝土表面油光（見圖10）;

（8）靜放1～2小時進(jìn)行抹面，透空魚巢排外表面不得有石子影印。

2.2.5 成品吊裝和堆放

構(gòu)件成品應(yīng)按預(yù)制日期及型號排列堆放整齊，并應(yīng)擱置在柔性墊木上，墊木與透空魚巢排間使用專用塑料粒子墊做緩沖，墊條厚度要一致，塑料粒子墊要放在同一部位，擱置部位上下一致。

透空魚巢排堆場堅(jiān)實(shí)平整，透空魚巢排橫向躺式堆放，堆放時應(yīng)保持上下平齊，防止傾倒（見圖11）。

3 透空格柵魚巢結(jié)構(gòu)施工

3.1 透空魚巢排運(yùn)輸

透空魚巢排在裝船前需進(jìn)行邊角防護(hù)，采用軟橡膠對邊角進(jìn)行包裝防護(hù)，確保在運(yùn)輸過程中不受損壞。

透空魚巢排出廠到工地時，應(yīng)平穩(wěn)地放于有專用支架的運(yùn)輸船內(nèi)。

配備能滿足需要的透空魚巢排運(yùn)輸船舶，根據(jù)運(yùn)輸距離和起吊進(jìn)度配備運(yùn)輸船舶，每天保證推進(jìn)高峰時透空魚巢排的外運(yùn)量，確保施工連續(xù)性。

每塊透空魚巢排必須經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，并需逐塊填寫好檢驗(yàn)表（合格證），檢驗(yàn)合格后的透空魚巢排方可運(yùn)至施工現(xiàn)場。透空魚巢排運(yùn)到工地后，須經(jīng)盾構(gòu)施工單位驗(yàn)收合格后，方可認(rèn)為透空魚巢排出廠。

透空魚巢排出廠檢查內(nèi)容：①透空魚巢排無缺角、掉邊，無麻面露筋;②預(yù)制日期的標(biāo)識醒目、無誤;③透空魚巢排混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B檢漏、外觀尺寸及齡期等技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)符合要求。

3.2 透空格柵魚巢拋投

透空格柵魚巢專用吊具由上桁架、下桁架、插銷、鋼絲繩、鎖扣和吊鉤組成，上桁架、下桁架組合成整體結(jié)構(gòu)，桁架長5米，寬2.5米（見圖12）。根據(jù)透空格柵魚巢專用吊具的設(shè)計(jì)，可同時拋投2件透空格柵魚巢，呈長方形分布。將制作好的桁架運(yùn)至定位船上，通過浮吊吊至框架運(yùn)輸船上，由工人將吊鉤掛在框架頂部，然后按照定位好的網(wǎng)格進(jìn)行拋投，盡量將框架放至水面以下再脫鉤，確?？蚣軖佂段恢脺?zhǔn)備。

透空格柵魚巢采用吊機(jī)在運(yùn)輸船上進(jìn)行吊裝到位。吊裝時根據(jù)定位系統(tǒng)軟件顯示的安放位置進(jìn)行調(diào)整和下放，通過吊臂頂部GPS確定安放質(zhì)心位置，通過定位軟件輔助顯示，確定水下安放點(diǎn)后，實(shí)現(xiàn)入水脫鉤安放（見圖13、14）。在一個船位區(qū)域內(nèi)重復(fù)以上過程。當(dāng)一個船位區(qū)域施工完成后，浮吊船通過絞錨將船移至下一個定點(diǎn)安放位置施工。

（1）吊起后塊體呈水平狀態(tài)，以保證拋投后仍呈水平狀態(tài)，間距由平面定位位置確定;

（2）根據(jù)GPS顯示數(shù)據(jù)移船到位;

（3）將位置參數(shù)輸入電腦，完成程序設(shè)置;

（4）吊起塊體，按電腦屏幕顯示的塊體理論位置和實(shí)際位置，移動吊臂、安放。安放時盡量保塊體能水平著底。

4 實(shí)施效果

通過汛期后的觀測，該區(qū)域局部生境在縱、橫、深三維方向都具有豐富的異質(zhì)性，形成淺灘一深潭交錯、急緩相間、植被錯落有致、水流消長自如的生境格局，保持了水體與河床之間的聯(lián)通，格柵結(jié)構(gòu)在空腔內(nèi)形成局部緩流，促進(jìn)局部微生境改善，也能發(fā)揮一定的保沙效果（見圖15）。

5 結(jié)語

航道工程的透空格柵魚巢技術(shù)目前尚處于探索階段，具有較大的推廣應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]長江航道規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司、長江重慶航運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院《長江干線武漢至安慶段6米水深航道整治工程初步設(shè)計(jì)報告》[Z]2018年8月

[2]長江航道規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司.《長江干線武漢至安慶段6米水深航道整治工程地質(zhì)勘察報告（可行性研究階段）》[Z].2016年7月