扭王字块在山区航道整治工程中的应用
2014-11-24冉迅
摘 要：山区航道水深流急，常常携带大量泥沙、卵石，其蕴含的能量往往造成水工建筑物严重水毁。采用扭王字块体护面，增加了结构的通透性，大大削弱了水流能量，对水工建筑物起到很好的保护作用。工程实践证明，在山区航道整治工程中，采用扭王字块体护面，能大大延长建筑物的使用寿命，获得不错的社会和经济效益。文章简单介绍扭王字块在山区航道整治工程中的应用及施工工艺，重点阐述其施工要点及质量控制措施，分析其使用效果。
关键词：山区；航道整治；扭王字块；施工
异型块体由于制作简单、施工方便、消能效果良好，广泛应用在防波堤、护岸、拦沙堤和导流堤等水工工程的护面结构上。其中，扭王字块体是较为常见的一种结构型式，整体通透性好，具有消能、稳定性好及省材等特点。山区河流比降较大、水流流速较大、输沙及卵石量大，尤其在洪水季节，其蕴含的巨大能量往往造成水工建筑物严重水毁。扭王字块护面结构的应用，大大削弱了水流能量，对建筑物主体起到很好的保护作用。
1 扭王字块的形状及规格
扭王字块（图1）形似“王”字而中间一横旋转90。而成，根据不同的工程需要，块体重量和混凝土强度不同。重量最高可达30T，最低约1.5T，混凝土强度等级一般为C20～C30。
图1 扭王字块结构图
2 扭王字块预制施工工艺
2.1 模板制作加工及组装
2.1.1 模板加工。根据扭王字块的设计尺寸，采用定型钢模板，每套模板由4块组成，模板之间用U型扣件连接。为了增大模板强度，采用双面焊接，竖直模板与横模板之间增加连杆，模板内侧的焊缝及拐角均用砂轮打磨光滑。每块木板均焊接一条耳环，便于拆模。
2.1.2 模板组装。组装前，每块模板均刷脱模剂，清除杂物和混凝土垢，立放于经过整平的、具有一定硬度的地面。先组装下部两块模板，然后组装上部模板，模板之间用木条和海绵止浆。组装完成后，检查模板连接是否紧密、牢固，模板之间是否发生错位、变形。
2.2 混凝土浇筑
混凝土浇筑前，原材料经检验合格后，才能放行投入使用，并做好施工配合比。根据气候条件变化，及时控制调整水灰比，塌落度控制在4～6cm 为宜。混凝土分层振捣，单层厚度控制在30～40cm，用1.5KW软轴插入式振捣器振捣密实。构件混凝土一次浇筑到顶，成型后，在混凝土初凝前，进行二次振捣和二次抹面，并进行养护。
2.3 拆模
拆模时间取决于水泥品种以及预制场大气温度，必须在混凝土强度达到设计强度70%以上才能拆模。夏季宜在控制在20h左右，冬季宜在24h左右，拆模过早会出现掉角、开裂等现象。
拆模时先卸掉U型扣件，然后用撬棍同时撬开模板两端拆下模板。大型扭王字块模板拆除需借助千斤顶。拆模过程中可能会导致模板变形，组装前应仔细检查，做上标记，修复校正后才能继续投入使用。
扭王字块拆模后，转至堆场集中养护。
3 扭王字块安放施工工艺
扭王字块安放分为坝面、边坡两种，边坡采用定点随即安放，坝面采用定点有规律安放。安放示意图如下：
a 边坡定点随机安放 b 坝面定点有规律安放
图2 扭王字块安放示意图
3.1 坝面整平及理坡
块石或钢丝石笼坝体抛至设计断面后，用块石垫层整平坝面，挖机简易理坡，水下部分由潜水员理坡。保证坝面及边坡平整，扭王字块体安放平稳。坝面及边坡平整度、边坡坡度经验收合格后，才能进行扭王字块安放。
3.2 安放顺序
每10m为一控制段，先边坡后坝面、先水下后水上，由坝头向坝根，逐段进行安放。水下部分由船吊安放，潜水员配合；坝面由挖机吊装安放。
3.3 安装方法
3.3.1 定点随机安放。坝头边坡采用定点随机安放，扭王字块之间纵横相交又钩连，角度随机。此种方法安装的坡面整齐性较差，但不影响护坡的稳定性和消能作用。安放密度70～75件/100m2，与设计基本相符。
3.3.2 定点有规律安放。坝面采用定点有规律安放，扭王字块之间横向嵌固密实，纵向套叠。此种安放纵横一条线、顶面平整，具有较强的观感。安放密度90～95件/100m2，比设计略大。
4 质量控制要点
（1）扭王字块的钩连体截面变化复杂，模板制作需尺寸准确，焊缝密实，内侧光滑，浇筑前必须刷脱模剂，便于拆模。模板变形后，必须及时校正，才能循环使用。（2）混凝土浇筑时根据气候条件变化，及时控制调整水灰比；混凝土分层振捣控制在40cm以内，保证混凝土的密实；扭王字块下两横两顶斜面开一小洞排出气体，表面的气泡可减少到最低限度。（3）安放扭王字块前，必须进行坝面平整及理坡，无论是菱形有规律安放或菱形随机安放，必须保证块体三足着地和稳定性。可根据扭王字块体大小划分坝面网格，保证安放横顺平直，外表美观。
5 工程实例
长江上游铜鼓滩航道整治工程中，在江心新建一道顺坝、三道齿丁坝，坝头均采用扭王字块护面。单个块体重1.5T，混凝土强度等级为C30。护面总长85m，宽3～8m，迎水坡坡度1：3，背水坡及坝头坡度1：5，工程量为15588块。历时一年，完成预制及安放，其中历经一个洪水季节，洪水过后，部分块石坝体边坡出现不同程度水毁，但坝头稳定，局部沉降、下滑均低于50cm。事实证明，扭王字块护面起到了较大的消能作用，很好的维持了坝头的稳定，护面效果良好。
本次采用的扭王字块单个体积及重量均较小，在今后的航道整治工程中，极有可能使用体积更大、重量更大的扭王字块，这会对块体的预制、运输以及安放等带来更大的挑战。
作者简介：冉迅（1983- ），男，工程师，从事航道整治施工工作。
摘 要：山区航道水深流急，常常携带大量泥沙、卵石，其蕴含的能量往往造成水工建筑物严重水毁。采用扭王字块体护面，增加了结构的通透性，大大削弱了水流能量，对水工建筑物起到很好的保护作用。工程实践证明，在山区航道整治工程中，采用扭王字块体护面，能大大延长建筑物的使用寿命，获得不错的社会和经济效益。文章简单介绍扭王字块在山区航道整治工程中的应用及施工工艺，重点阐述其施工要点及质量控制措施，分析其使用效果。
关键词：山区；航道整治；扭王字块；施工
异型块体由于制作简单、施工方便、消能效果良好，广泛应用在防波堤、护岸、拦沙堤和导流堤等水工工程的护面结构上。其中，扭王字块体是较为常见的一种结构型式，整体通透性好，具有消能、稳定性好及省材等特点。山区河流比降较大、水流流速较大、输沙及卵石量大，尤其在洪水季节，其蕴含的巨大能量往往造成水工建筑物严重水毁。扭王字块护面结构的应用，大大削弱了水流能量，对建筑物主体起到很好的保护作用。
1 扭王字块的形状及规格
扭王字块（图1）形似“王”字而中间一横旋转90。而成，根据不同的工程需要，块体重量和混凝土强度不同。重量最高可达30T，最低约1.5T，混凝土强度等级一般为C20～C30。
图1 扭王字块结构图
2 扭王字块预制施工工艺
2.1 模板制作加工及组装
2.1.1 模板加工。根据扭王字块的设计尺寸，采用定型钢模板，每套模板由4块组成，模板之间用U型扣件连接。为了增大模板强度，采用双面焊接，竖直模板与横模板之间增加连杆，模板内侧的焊缝及拐角均用砂轮打磨光滑。每块木板均焊接一条耳环，便于拆模。
2.1.2 模板组装。组装前，每块模板均刷脱模剂，清除杂物和混凝土垢，立放于经过整平的、具有一定硬度的地面。先组装下部两块模板，然后组装上部模板，模板之间用木条和海绵止浆。组装完成后，检查模板连接是否紧密、牢固，模板之间是否发生错位、变形。
2.2 混凝土浇筑
混凝土浇筑前，原材料经检验合格后，才能放行投入使用，并做好施工配合比。根据气候条件变化，及时控制调整水灰比，塌落度控制在4～6cm 为宜。混凝土分层振捣，单层厚度控制在30～40cm，用1.5KW软轴插入式振捣器振捣密实。构件混凝土一次浇筑到顶，成型后，在混凝土初凝前，进行二次振捣和二次抹面，并进行养护。
2.3 拆模
拆模时间取决于水泥品种以及预制场大气温度，必须在混凝土强度达到设计强度70%以上才能拆模。夏季宜在控制在20h左右，冬季宜在24h左右，拆模过早会出现掉角、开裂等现象。
拆模时先卸掉U型扣件，然后用撬棍同时撬开模板两端拆下模板。大型扭王字块模板拆除需借助千斤顶。拆模过程中可能会导致模板变形，组装前应仔细检查，做上标记，修复校正后才能继续投入使用。
扭王字块拆模后，转至堆场集中养护。
3 扭王字块安放施工工艺
扭王字块安放分为坝面、边坡两种，边坡采用定点随即安放，坝面采用定点有规律安放。安放示意图如下：
a 边坡定点随机安放 b 坝面定点有规律安放
图2 扭王字块安放示意图
3.1 坝面整平及理坡
块石或钢丝石笼坝体抛至设计断面后，用块石垫层整平坝面，挖机简易理坡，水下部分由潜水员理坡。保证坝面及边坡平整，扭王字块体安放平稳。坝面及边坡平整度、边坡坡度经验收合格后，才能进行扭王字块安放。
3.2 安放顺序
每10m为一控制段，先边坡后坝面、先水下后水上，由坝头向坝根，逐段进行安放。水下部分由船吊安放，潜水员配合；坝面由挖机吊装安放。
3.3 安装方法
3.3.1 定点随机安放。坝头边坡采用定点随机安放，扭王字块之间纵横相交又钩连，角度随机。此种方法安装的坡面整齐性较差，但不影响护坡的稳定性和消能作用。安放密度70～75件/100m2，与设计基本相符。
3.3.2 定点有规律安放。坝面采用定点有规律安放，扭王字块之间横向嵌固密实，纵向套叠。此种安放纵横一条线、顶面平整，具有较强的观感。安放密度90～95件/100m2，比设计略大。
4 质量控制要点
（1）扭王字块的钩连体截面变化复杂，模板制作需尺寸准确，焊缝密实，内侧光滑，浇筑前必须刷脱模剂，便于拆模。模板变形后，必须及时校正，才能循环使用。（2）混凝土浇筑时根据气候条件变化，及时控制调整水灰比；混凝土分层振捣控制在40cm以内，保证混凝土的密实；扭王字块下两横两顶斜面开一小洞排出气体，表面的气泡可减少到最低限度。（3）安放扭王字块前，必须进行坝面平整及理坡，无论是菱形有规律安放或菱形随机安放，必须保证块体三足着地和稳定性。可根据扭王字块体大小划分坝面网格，保证安放横顺平直，外表美观。
5 工程实例
长江上游铜鼓滩航道整治工程中，在江心新建一道顺坝、三道齿丁坝，坝头均采用扭王字块护面。单个块体重1.5T，混凝土强度等级为C30。护面总长85m，宽3～8m，迎水坡坡度1：3，背水坡及坝头坡度1：5，工程量为15588块。历时一年，完成预制及安放，其中历经一个洪水季节，洪水过后，部分块石坝体边坡出现不同程度水毁，但坝头稳定，局部沉降、下滑均低于50cm。事实证明，扭王字块护面起到了较大的消能作用，很好的维持了坝头的稳定，护面效果良好。
本次采用的扭王字块单个体积及重量均较小，在今后的航道整治工程中，极有可能使用体积更大、重量更大的扭王字块，这会对块体的预制、运输以及安放等带来更大的挑战。
作者简介：冉迅（1983- ），男，工程师，从事航道整治施工工作。
摘 要：山区航道水深流急，常常携带大量泥沙、卵石，其蕴含的能量往往造成水工建筑物严重水毁。采用扭王字块体护面，增加了结构的通透性，大大削弱了水流能量，对水工建筑物起到很好的保护作用。工程实践证明，在山区航道整治工程中，采用扭王字块体护面，能大大延长建筑物的使用寿命，获得不错的社会和经济效益。文章简单介绍扭王字块在山区航道整治工程中的应用及施工工艺，重点阐述其施工要点及质量控制措施，分析其使用效果。
关键词：山区；航道整治；扭王字块；施工
异型块体由于制作简单、施工方便、消能效果良好，广泛应用在防波堤、护岸、拦沙堤和导流堤等水工工程的护面结构上。其中，扭王字块体是较为常见的一种结构型式，整体通透性好，具有消能、稳定性好及省材等特点。山区河流比降较大、水流流速较大、输沙及卵石量大，尤其在洪水季节，其蕴含的巨大能量往往造成水工建筑物严重水毁。扭王字块护面结构的应用，大大削弱了水流能量，对建筑物主体起到很好的保护作用。
1 扭王字块的形状及规格
扭王字块（图1）形似“王”字而中间一横旋转90。而成，根据不同的工程需要，块体重量和混凝土强度不同。重量最高可达30T，最低约1.5T，混凝土强度等级一般为C20～C30。
图1 扭王字块结构图
2 扭王字块预制施工工艺
2.1 模板制作加工及组装
2.1.1 模板加工。根据扭王字块的设计尺寸，采用定型钢模板，每套模板由4块组成，模板之间用U型扣件连接。为了增大模板强度，采用双面焊接，竖直模板与横模板之间增加连杆，模板内侧的焊缝及拐角均用砂轮打磨光滑。每块木板均焊接一条耳环，便于拆模。
2.1.2 模板组装。组装前，每块模板均刷脱模剂，清除杂物和混凝土垢，立放于经过整平的、具有一定硬度的地面。先组装下部两块模板，然后组装上部模板，模板之间用木条和海绵止浆。组装完成后，检查模板连接是否紧密、牢固，模板之间是否发生错位、变形。
2.2 混凝土浇筑
混凝土浇筑前，原材料经检验合格后，才能放行投入使用，并做好施工配合比。根据气候条件变化，及时控制调整水灰比，塌落度控制在4～6cm 为宜。混凝土分层振捣，单层厚度控制在30～40cm，用1.5KW软轴插入式振捣器振捣密实。构件混凝土一次浇筑到顶，成型后，在混凝土初凝前，进行二次振捣和二次抹面，并进行养护。
2.3 拆模
拆模时间取决于水泥品种以及预制场大气温度，必须在混凝土强度达到设计强度70%以上才能拆模。夏季宜在控制在20h左右，冬季宜在24h左右，拆模过早会出现掉角、开裂等现象。
拆模时先卸掉U型扣件，然后用撬棍同时撬开模板两端拆下模板。大型扭王字块模板拆除需借助千斤顶。拆模过程中可能会导致模板变形，组装前应仔细检查，做上标记，修复校正后才能继续投入使用。
扭王字块拆模后，转至堆场集中养护。
3 扭王字块安放施工工艺
扭王字块安放分为坝面、边坡两种，边坡采用定点随即安放，坝面采用定点有规律安放。安放示意图如下：
a 边坡定点随机安放 b 坝面定点有规律安放
图2 扭王字块安放示意图
3.1 坝面整平及理坡
块石或钢丝石笼坝体抛至设计断面后，用块石垫层整平坝面，挖机简易理坡，水下部分由潜水员理坡。保证坝面及边坡平整，扭王字块体安放平稳。坝面及边坡平整度、边坡坡度经验收合格后，才能进行扭王字块安放。
3.2 安放顺序
每10m为一控制段，先边坡后坝面、先水下后水上，由坝头向坝根，逐段进行安放。水下部分由船吊安放，潜水员配合；坝面由挖机吊装安放。
3.3 安装方法
3.3.1 定点随机安放。坝头边坡采用定点随机安放，扭王字块之间纵横相交又钩连，角度随机。此种方法安装的坡面整齐性较差，但不影响护坡的稳定性和消能作用。安放密度70～75件/100m2，与设计基本相符。
3.3.2 定点有规律安放。坝面采用定点有规律安放，扭王字块之间横向嵌固密实，纵向套叠。此种安放纵横一条线、顶面平整，具有较强的观感。安放密度90～95件/100m2，比设计略大。
4 质量控制要点
（1）扭王字块的钩连体截面变化复杂，模板制作需尺寸准确，焊缝密实，内侧光滑，浇筑前必须刷脱模剂，便于拆模。模板变形后，必须及时校正，才能循环使用。（2）混凝土浇筑时根据气候条件变化，及时控制调整水灰比；混凝土分层振捣控制在40cm以内，保证混凝土的密实；扭王字块下两横两顶斜面开一小洞排出气体，表面的气泡可减少到最低限度。（3）安放扭王字块前，必须进行坝面平整及理坡，无论是菱形有规律安放或菱形随机安放，必须保证块体三足着地和稳定性。可根据扭王字块体大小划分坝面网格，保证安放横顺平直，外表美观。
5 工程实例
长江上游铜鼓滩航道整治工程中，在江心新建一道顺坝、三道齿丁坝，坝头均采用扭王字块护面。单个块体重1.5T，混凝土强度等级为C30。护面总长85m，宽3～8m，迎水坡坡度1：3，背水坡及坝头坡度1：5，工程量为15588块。历时一年，完成预制及安放，其中历经一个洪水季节，洪水过后，部分块石坝体边坡出现不同程度水毁，但坝头稳定，局部沉降、下滑均低于50cm。事实证明，扭王字块护面起到了较大的消能作用，很好的维持了坝头的稳定，护面效果良好。
本次采用的扭王字块单个体积及重量均较小，在今后的航道整治工程中，极有可能使用体积更大、重量更大的扭王字块，这会对块体的预制、运输以及安放等带来更大的挑战。
作者简介：冉迅（1983- ），男，工程师，从事航道整治施工工作。
