□牛麗玲 齊更召 高陽

“十三五”以來，河湖生態(tài)治理修復正在大力推進有序?qū)嵤┎⒅饾u取得成效。河北省立足水生態(tài)建設，把保障水安全和滿足人民群眾日益增長的持續(xù)水安瀾、優(yōu)質(zhì)水資源、健康水生態(tài)、宜居水環(huán)境、先進水文化，建設造福人民的幸福河湖作為根本目的。面對新時期河湖生態(tài)治理修復的需求，更節(jié)材、低碳、環(huán)保、高效，對生態(tài)環(huán)境更友好，人文功能更豐富的水利技術產(chǎn)品，成為生態(tài)水利工程建設的普遍需求?，F(xiàn)圍繞新型預制混凝土產(chǎn)品在河湖治理中的應用，通過與傳統(tǒng)河湖工程治理形式比對，分析新型預制混凝土產(chǎn)品生產(chǎn)低碳、施工高效、生態(tài)功能豐富、安全耐久等綜合特點，對其應用場景及功能匹配進行簡要總結(jié)，以期對類似生態(tài)水利工程建設提供借鑒與參考。

1.預制產(chǎn)品的主要特點與應用優(yōu)勢

“十四五”以來，伴隨著我國制造業(yè)向世界先進行列的穩(wěn)步躍進，基建建設工業(yè)化的時代巨擘也逐漸被打開。圍繞“碳中和”“碳達峰”等可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標，更可靠、更節(jié)材、更高效、更環(huán)保的各類預制產(chǎn)品已逐漸深入到建設領域的各個行業(yè)，產(chǎn)業(yè)升級悄然推進?；炷廉a(chǎn)品作為建設行業(yè)最廣泛的基礎材料，逐漸從粗放低效的生產(chǎn)使用工藝向高效節(jié)材的預制品制造行業(yè)轉(zhuǎn)變升級?；炷令A制產(chǎn)品相較傳統(tǒng)的現(xiàn)澆模式，具有跨越式的綜合優(yōu)勢，無論從原材標準、制造工序、產(chǎn)品檢驗等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還是從安裝工藝、安裝效率、檢驗驗收等施工環(huán)節(jié)，都有巨大效率優(yōu)勢，是建筑工業(yè)化領域的重要部分。

1.1 穩(wěn)定的生產(chǎn)制造過程

隨著我國工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)的升級躍遷，混凝土預制產(chǎn)品行業(yè)也由原始粗獷的現(xiàn)場預制、粗放制造向生產(chǎn)環(huán)境穩(wěn)定、制造過程自動化、工藝流程標準化的新型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了由工地到工廠的產(chǎn)業(yè)躍遷。

在趨于智能制造、標準作業(yè)、流水生產(chǎn)的全新工業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境下，預制混凝土產(chǎn)品在原材采集、工序檢驗、制造過程、成品品控等各個生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)效率幾何式增長，減少規(guī)避對大氣的污染排放。

1.2 標準化的高性能產(chǎn)品

預制混凝土產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，離不開行業(yè)標準體系的系統(tǒng)建設。隨著建筑工業(yè)化穩(wěn)步推進，我國在混凝土預制產(chǎn)品行業(yè)建立了系統(tǒng)的國家標準、行業(yè)標準，鼓勵倡導地方標準、團體標準以及企業(yè)標準推動行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。穩(wěn)定的生產(chǎn)制造工藝，可靠的產(chǎn)品質(zhì)量，帶來的是混凝土產(chǎn)品整體性能的大幅提高。相較于一般現(xiàn)場澆筑構(gòu)件，預制混凝土產(chǎn)品無論從物理力學性能、觀感驗收乃至特殊條件下耐受性能都有較大幅度提升，提高了鋼筋及混凝土材料的利用效率，實現(xiàn)了更高效、更節(jié)約的全新標準。

此外，標準化混凝土預制產(chǎn)品體系大大提升了建設工序驗收效率，人力得以解放，為建設驗收程序數(shù)字化、智能化帶來了可能。

2.預制產(chǎn)品在河湖治理中的應用

傳統(tǒng)工程水利項目中，河湖治理修繕往往單純聚焦在防洪排澇、堤壩加固或重建、水質(zhì)修復以及岸坡土方整理復綠等方面，對河湖生態(tài)圈內(nèi)的景觀塑造、人文價值開發(fā)利用等關注度較低，從而造成河湖生態(tài)圈作為人與自然交流的橋梁功能發(fā)揮不顯著。

近年來，預制產(chǎn)品針對河湖治理項目中各種生態(tài)需求，積極投入研發(fā)，不斷推陳出新，形成了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定耐久、生態(tài)功能豐富、設計理念系統(tǒng)、施工環(huán)保高效、機械化程度高的一系列產(chǎn)品門類，在生態(tài)水利工程中取得良好的應用效果。

2.1 以空間功能劃分為導向的應用理念

針對有限紅線空間條件下的河道治理條件，預制產(chǎn)品在應用設計中根據(jù)功能需求進行了有效的空間劃分，充分高效利用河道紅線范圍內(nèi)的豎向空間條件，在保證河道防洪標準的條件下，對常水位以上河道斷面空間進行景觀生態(tài)功能和人文活動功能再開發(fā)，打造出防洪、景觀、親水休閑等多位一體的生態(tài)水利工程。

2.1.1 常水位功能區(qū)

常水位功能區(qū)預制產(chǎn)品主要以排樁支擋為主，主要特點如下：一是穩(wěn)定的豎向排樁結(jié)構(gòu)可以釋放更多的豎向空間，在有限的紅線范圍內(nèi)保障河道可靠的防洪標準；二是豎向嵌固結(jié)構(gòu)可以在超設防沖刷條件下保證結(jié)構(gòu)基本的穩(wěn)定性，安全儲備更高；三是穩(wěn)定的產(chǎn)品性能相較于傳統(tǒng)產(chǎn)品具有更優(yōu)的耐久性；四是豐富的產(chǎn)品樣式可以滿足更豐富的景觀搭配需求。

2.1.2 生態(tài)景觀功能區(qū)

生態(tài)功能區(qū)預制產(chǎn)品主要以具備生態(tài)植物種植功能的容器類產(chǎn)品為主，安裝便捷，機械化程度高，結(jié)構(gòu)耐久穩(wěn)定，種植功能突出，景觀搭配組合效果好。

2.1.3 人文活動區(qū)

隨著生態(tài)水利理念的發(fā)展，河湖治理工程中人文休閑功能的開發(fā)利用逐漸成為不可或缺的重要部分，該部分空間布置豐富多樣，親水、休閑功能豐富，創(chuàng)新設計理念層出不窮，為生態(tài)水利工程發(fā)展帶來了諸多亮點。

【典型案例】

項目名稱：阜城縣環(huán)城水系改造項目。

項目地點：河北省衡水市阜城縣。

項目概況：阜城縣環(huán)城水系改造項目主要為連村干渠和劉林干渠兩條城內(nèi)渠道提升改造工程，現(xiàn)狀河道城區(qū)段污染嚴重、河道狹窄，嚴影響到城區(qū)居民的生產(chǎn)、生活，對水資源保護和水生態(tài)環(huán)境保護工作造成較大障礙。為此，阜城縣住房和城鄉(xiāng)建設局擬對縣城內(nèi)干渠進行強化整治，引入城市“綠道”設計手法，有效改善河道周邊生態(tài)環(huán)境，提高河道防洪標準。沿河岸設置活動廣場、健身場地、景觀橋梁、親水平臺等，打造集休閑、文化、經(jīng)濟等功能為一體的濱水景觀長廊。

項目需求點：在有限紅線空間內(nèi)保證河道防洪標準、景觀長廊、親水功能、多維一體。

設計方案思路：在有限紅線空間內(nèi)，進行河道斷面功能區(qū)合理劃分，充分利用河道深度空間，保證防洪標準功能；充分開發(fā)常水位以上河道斷面空間景觀生態(tài)功能、人文活動功能，打造景觀、休閑、親水多功能區(qū)。

項目產(chǎn)品：預制箱式生態(tài)框；預制預應力混凝土波浪樁。

阜城縣環(huán)城水系改造項目典型斷面設計圖見圖1：

圖1 阜城縣環(huán)城水系改造項目典型斷面設計圖

斷面結(jié)構(gòu)形式：一是河道生態(tài)景觀部分支護形式：箱式生態(tài)框擋墻+土體加筋防護；二是日常行洪功能部分支護形式：波浪樁板樁式擋土墻。

典型斷面解析：功能區(qū)1：堤頂景觀路及市政景觀廊道；功能區(qū)2：河道生態(tài)景觀，親水平臺，人文休閑娛樂，極端防洪條件行洪穩(wěn)定性；功能區(qū)3：常水位水體景觀，排水功能區(qū)。

方案優(yōu)勢解析：一是預制板樁式擋土墻（波浪樁）施工高效，施工條件要求較低，質(zhì)量可靠，抗沖刷能力、耐久性強、造型美觀，鋼筋混凝土材料高效利用、節(jié)材環(huán)保，契合“碳中和”國家政策；二是預制生態(tài)框式擋墻，間距擋墻及景觀功能，造型美觀大方、穩(wěn)定耐久，安裝便捷高效，生態(tài)功能突出；三是功能區(qū)準確劃分，多層次、多維度立體應用河道斷面有限空間，防洪功能可靠，景觀人文功能突出，充分發(fā)揮河道治理投資的潛在價值、開發(fā)河道豐富的功能應用。

2.2 以塑造環(huán)河湖生態(tài)景觀為導向的應用理念

新時期的河湖治理工程中，環(huán)河湖生態(tài)濕地打造、城區(qū)內(nèi)生態(tài)景觀打造逐漸成為重要需求之一。環(huán)河湖生態(tài)濕地景觀注重防護形式與生態(tài)植物的和諧統(tǒng)一，傳統(tǒng)木質(zhì)結(jié)構(gòu)在功能上大多可以滿足應用需求，但耐久性較差，抗腐蝕內(nèi)力薄弱。預制混凝土仿真類產(chǎn)品可以較好解決這一問題，其造型逼真，耐久性突出，抗腐蝕內(nèi)力強，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，維護維修便捷，取得了良好的應用效果。

【典型案例】

項目名稱：唐山市環(huán)城水系提升改造綜合治理工程。

項目地點：河北省唐山市。

項目產(chǎn)品：預制預應力混凝土仿木樁。

2.3 以傳統(tǒng)防護形式替代升級為導向的應用理念

隨著預制產(chǎn)品在生態(tài)水利工程中的逐漸應用，以功能替代、功效提升為基本支撐點的預制產(chǎn)品應用場景日益豐富，傳統(tǒng)工程水利防護結(jié)構(gòu)形式正逐漸被預制防護結(jié)構(gòu)替代，水利行業(yè)也在朝著預制化、低碳化、生態(tài)環(huán)境友好的現(xiàn)代化方向穩(wěn)步前行。傳統(tǒng)水利工程在河道岸坡治理中以格賓石籠、漿砌石、現(xiàn)澆混凝土等傳統(tǒng)防護形式為主，造價相對低廉，但功效極低，需要大量人力投入及措施支持，工期冗長，資本利用低效，難以適應新時期水利工程資本投入多樣化、高效化的需求，傳統(tǒng)工程水利防護形式亟待升級、替代。

預制板樁式結(jié)構(gòu)河道岸坡齒墻（護腳）。相較工程水利河道護岸齒墻（護腳），預制板樁式齒墻（護腳）優(yōu)勢主要有：一是主體為豎向板樁式嵌固結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗沖刷能力強；二是預制混凝土構(gòu)件強度高，耐久性好，抗凍融內(nèi)力強，物理力學性能穩(wěn)定；三是施工機械化程度高，高效、環(huán)保，可帶水作業(yè)，措施簡便；四是可搭配豐富的岸坡防護結(jié)構(gòu)。

3.結(jié)語

“十三五”以來，圍繞建設造福人民的幸福河湖這一根本目標，我省生態(tài)水利投資建設事業(yè)將迎來一系列高標準、多功能、強生態(tài)、重景觀塑造、重人文功能發(fā)揮的河湖治理工程建設項目，徹底打通中小河流治理各種“瓶頸”，在保障水安全的基礎上，滿足人民群眾日益增長的持續(xù)水安瀾、優(yōu)質(zhì)水資源、健康水生態(tài)、宜居水環(huán)境、選進水文化等多方位立體需求。預制混凝土以其高效可靠的產(chǎn)品特點、突出的生態(tài)功能、豐富的應用場景等綜合優(yōu)勢，將成為未來河湖治理向環(huán)保高效、功能豐富的生態(tài)水利工程轉(zhuǎn)型中不可或缺的部分。