大三角生态护坡预制块方形模块化吊运与铺砌施工创新技术

2023-10-09王超

治淮 2023年9期

王超

（安徽水安建设集团股份有限公司，安徽合肥 236800）

1 前言

预制块护坡传统的施工方法是将预制块运至施工现场，采用人工二次搬运至工作面，自下而上逐块安砌，劳动强度大，施工效率低，安全隐患多。为解决传统施工问题，研发一款爪钩装置，能够同时完成4 块预制块模块化吊装，操作方法简便，铺砌效果好，可显著提高施工效率，降低安全隐患。

2 创新技术原理

根据大三角生态护坡预制块结构尺寸及方形模块化组合形式，应用杠杆原理研发了一款爪钩装置，将爪钩装置安置于吊装设备上，提拉爪钩装置，模块化预制块便可在提升力及相互挤压的状态下保持稳定，可一次性完成4 块预制块同时起吊、同时就位、同时铺砌安装。大三角生态护坡预制块方形模块化组合形式见图1。

图1 大三角生态护坡预制块方形模块化组合形式图

3 创新技术工艺流程

3.1 施工工艺流程

施工准备→固脚、隔梗开挖，混凝土浇筑→坡体压实整平，铺设土工布、碎石垫层→预制块抓取、运输及铺设→穿钢塑格栅带、卵石/种植土填缝。

3.2 施工准备

（1）组织项目管理人员及施工班组人员熟悉施工图纸与设计规范要求，进行施工技术交底、图纸会审；对施工班组人员进行操作训练，制定并优化施工方案。

（2）施工现场做好“三通一平”准备工作，做好安全交底及现场安全防护措施，特殊工种持证上岗。

（3）根据技术原理研发吊运辅助工具——爪钩，示意图如图2。

图2 爪钩装置示意图

3.3 固脚、隔梗开挖，混凝土浇筑

根据图纸及控制点坐标，放出迎水面坡脚线及隔梗中线。按设计尺寸用挖掘机开挖固脚及隔梗沟槽，人工清理槽底并复合沟槽尺寸，待验收合格后，浇筑混凝土。

3.4 坡体压实整平，铺设土工布、碎石垫层

（1）利用带刮板挖机对坡体土基表面进行压实整平，为保证土基表面平整度，整平好的基层表面不得上人和机械。

（2）整平后的土基坡面按设计要求铺设250g/m2土工布，增加坡体的渗透性并抑制淤泥土的形成，两块土工布交接处要伸出至少30cm 搭接；在铺好土工布的作业面上铺设厚度为10cm 的碎石垫层，并进行人工找平。

3.5 预制块抓取、运输及铺设

（1）根据施工现场具体布置及预制块集中堆放情况，将汽车吊架设在操作平台适当位置，以吊车大臂安全倾角范围内，吊钩可垂直放置预制块于固脚位置为宜。

（2）按设计要求自坡顶至坡脚按照1∶3 坡比带上通线，根据预制块结构尺寸及坡面宽度，将坡面分隔成若干区域，铺设采用分段挂线铺设法。

（3）将制作好的爪钩安制于汽车吊挂钩之上，根据预制块结构尺寸特点，将爪钩的4 只钩爪抓住同一水平面4 块三角预制块的对角线，缓慢提升吊绳，预制块便可在吊绳的提升力及相互挤压的平衡状态下随着吊绳上升。借助吊车大臂的旋转，配合吊绳伸缩，将4 块护坡预制块移动并放置于指定位置。

（4）施工过程中，平台安排2 人配合汽车吊进行预制块抓取，坡面安排2 人控制预制块放置位置，待预制块移动至预安砌位置附近时，降低吊车升降速率，采用人工辅助预制块就位，待预制块降落至坡面指定位置后，工人取下爪钩并使用撬棍对预制块摆放位置做细微调整，使整个铺面系统达到整齐、美观的铺设效果。整个吊装过程由4 人密切配合即可完成，且经过实践论证，可显著提高施工效率。

3.6 穿钢塑格栅带、卵石填缝

为保证整体铺面的美观，并增强系统的适应性、耐久性和抗水流冲刷性能的效果，预制块的铺设需按照“品”字形上下块体孔对齐自下而上错位铺设，并根据设计要求由坡顶至坡底用穿钢塑格栅带依次串接，相邻格栅带之间用U 形锁扣锁紧。对铺设完成的铺面空隙填充卵石或种植土，可大大提高铺面系统的稳定性。

4 施工质量控制

4.1 工程质量控制标准

施工按照《堤防工程施工规范》《水利水电单元工程施工质量验收评定标准——堤防工程》标准进行质量控制。

4.2 主要控制指标

（1）护坡修整要求基面坚实、平整，平整度符合设计要求。

（2）防渗层需按照设计要求对土工布进行铺设、粘合；砾石垫层需选择级配良好、质地坚硬且透水性良好的材料，垫层厚度偏差控制在±15%内。

（3）混凝土预制块铺砌应保持平整稳定，缝隙规则、紧密；采用分段挂线铺设法，自下而上咬合铺设；混凝土预制块护坡坡面平整度偏差控制在±1cm。

（4）偏差在±5mm 内，确保预制块表面平整，无掉角、断裂。

（5）待整体铺设层验收合格后，采用钢塑格栅带自上而下依次对预制块护坡进行串联，相邻格栅带之间用U 形锁扣锁紧，以增强铺面的整体性及抗水流冲刷能力。

5 创新技术效益

以完成10000m2预制块铺设为例。采用常规人工搬运施工：20 名普工分成5 组，每天8 小时可完成铺装面积200m2，不考虑天气等其他影响因素影响，完成10000m2施工工期约为50 天。若采用机械吊运铺砌的施工方法，根据实际现场测算结果，1 台汽车吊配合4 名操作工人一天可完成400m2的大三角护坡预制块模块化铺装，相同施工面积仅需25 天即可完成。直接费用测算对比如表1。