预制方形骨架在运河工程高边坡防护工程的应用

韦作仪

广西八桂工程监理咨询有限公司 广西 南宁 530021

运河工程建设是当下我国发展中非常重要的一个环节，不仅要做好运河清淤、游园建设、护坡改造等工程，更需要重视高边坡防护工程。做好常规工作，包括高边坡整形、墙体勾缝、压顶石安装和护坡墙体砌筑等，同时引入预制方形骨架，以促进工程建设顺利发展。

1 方形骨架预制工程概况

西部陆海新通道（平陆）运河规划航道通航技术等级为内河I级，通航5000t级船舶。设计代表船型为5000t级散货船，船型主尺度为90m×15.8m×5.2m。

青年枢纽一期导流明渠起点位于青年船闸闸室中心线上游1442.8m，终点止于青年船闸闸室中心线下游1080.6m。明渠位于钦江左岸丘陵地形中，沿船闸轴线布置，总长2523.4m。青年枢纽一期导流明渠的开挖按照永临结合的原则设计，在结合双线船闸水工结构的布置后，确定本次开挖导流明渠的开挖线，避免后期对永久边坡的二次开挖。一期导流明渠左岸丘顶高程32.3m～80.4m，右岸丘顶高程30.3m～64.8m。明渠开挖底高程为0.5m，开挖后左侧边坡最大开挖高度75.5m，右侧边坡最大开挖高度59.5m。

本工程13.9m高程以上坡率为1:1.75、1:1.5、1:1.35永久边坡采用方形骨架植草护坡，方形骨架采用C25混凝土浇筑，工程量约27365m³（31000个），骨架截面尺寸为0.35m×0.3m，骨架内配置Φ12HPB400钢筋。骨架梁间距3m，顶部设有拦水坎，拦水坎高10cm[1]。骨架护坡每隔18.3m设置20mm伸缩缝，伸缩缝使用低发泡高压聚乙烯板填充。如图1。

图1 方形钢筋砼格构护坡平面图

本项目预制方形骨架统一在预制厂进行，方形骨架统一采用厂家定制的铝合金模板进行施工，确保预制构件的尺寸大小和外观质量符合设计要求。

2 施工工序

预制方形骨架施工工艺流程图，见图2。

图2 施工工艺流程图

3 具体施工过程

3.1 施工准备

3.1.1 场地准备

方形骨架在预制场集中预制，预制完成后运输至现场吊装后进行拼装作业。首先应准备好预制场施工生产、生活用水、用电问题，备用发电机组。并对现场吊装场地进行整平。

3.1.2 骨架分块

根据设计图纸，预制骨架按照横向竖向分段预制后进行吊装拼接。预制骨架共分为两种类型：2.56m长带有拦水坎的横梁，2.56m长的纵梁。现浇骨架厚度40cm，一次浇筑成型。

3.2 预制骨架钢筋制作与安装

钢筋制作由专门的下料机械，焊接在施工现场进行，钢筋的搭接长度双面焊不小于5d，单面焊不小于10d，且在搭接区段内(搭接区段长度不小于35d且不小于500mm)，搭接接头的钢筋面积不超过钢筋总面积的50%，主筋和箍筋之间绑扎成型。

绑扎时应注意保护层厚度，保证保护层厚度的方法是在钢筋与模板间放置所需厚度的垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开，并检查钢筋与模板四周的间距，如有保护层不够的钢筋，应适当调整或更换钢筋；受力筋间距偏差控制在±5mm以内。绑扎还应注意将吊环与主筋绑扎牢固，以保证起吊和安装安全[2]。绑扎完成并自检合格后报监理工程师检验，检验合格后安装模板。如图3。

图3 骨架配筋图

3.3 预制骨架模板制作与安装

3.3.1 模板设计

骨架模板采用专业厂家制作的定型铝合金钢模，侧模为可拆卸侧模，以增强整体刚度，使模板在周转一定次数后不变形，确保预制出外形尺寸不超标[3]。

台座采用50钢板铺面作为底模(钢板底部为C20混凝土)，面板和混凝土底座采用膨胀螺栓固定，点焊后磨光机磨平。

侧模的加固采用在模板底部、顶部设置对穿拉杆的方式固定侧模。侧模间的连接缝以及侧模和台座的接缝均采用双面密封胶带封闭，确保不漏浆[4]。

立模前，侧模板面及底座上均匀涂刷脱模剂，以便于脱模。模板涂刷脱模剂后如不能立即浇注混凝士要用塑料薄膜进行覆盖。

端模预留4个φ14mm的孔方便1#通长筋伸出，预留2个φ12mm的孔方便吊环预埋件安装。格梁两端侧模位置各预埋2个锥形螺母。如图4。

图4 锥形螺母预埋示意图

3.3.2 预制骨架混凝土浇筑

（1）混凝土拌和及运输，混凝土采用商混，商混站集中搅拌后，由砼罐车拉至预制场，自卸入模。

（2）混凝土浇筑施工工艺，混凝土厚度40cm，从一端向另一端浇筑，一次浇筑成型。采用插入式振动棒捣固，并派专人随时检查模板，发现松动、变形、移位现象及时处理。先用50型振捣器振捣一遍，再用30型振捣器振捣1遍，振捣时，每一插点振捣时间以20～30秒为宜，以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆和不再冒气泡、不显著下沉为止。每次移动位置的距离应不大于振动棒作用半径R的1.5倍[5]。

（3）砼浇注完毕后及时加覆盖物进行养生，防止裂缝产生。冬季施工应采取保温措施。根据气候条件及混凝土凝结硬化情况掌握拆模时间，拆模后养生到规定时间。在砼强度达到2.5MPa以上时，拆除侧模，在砼强度达到70%时吊出存放。存放时应分批分堆存放，且堆放层数不宜超过5层。

3.3.3 预制骨架运输与安装

预制场设置于原钦州港孚宝预制场。预制场平面尺寸为387.76m×72.38m，总面积约31875m2。预制场共设置3条生产线，每条生产线设置一个预制区，两个存放区，单条生产线设置预制台座536个，存放台座120个，每个预制台座长×宽=0.3m×2.7m，台座底模采用不锈钢。预制构件侧模采用铝模板。存放台座长×宽=3.46m×3.46m，每个存放台座存放5层，每层存放5条，每个台座可存放预制块25块。每条生产线布置1台轮胎式起重机用于预制构件的吊装。本项目需预制构件共约31000个，计划80d完成预制任务，每天需预制约400件。预制件按预制完成后4d可起吊计算，则需配置1608个底模，配置402套侧模。每条生产线134套侧模。每条生产线预制区设2条运输通道，通道宽4.8m。预制场前方设置一个钢筋加工厂，用于预制件钢筋加工。

骨架由平板车运至施工现场，运输时一定要小心垫稳垫实，以防运输过程中损坏。单块骨架最重约0.88t，采用50t履带吊进行拼装施工，履带吊在马道上进行吊装。

预制安装前先在坡面进行锚杆、排水孔施工及钢筋网片铺设，钢筋网片下垫垫块或用钢筋进行支撑，以保证5cm喷射厚度。待强度满足后将预制件吊装至钢筋网片上进行安装。

预制件由坡脚向坡顶依次安装，坡顶部分不规则预制构件根据坡面实际地形进行调整。坡面第一块预制块安装前，在安装位置边线四周打入Φ25圆钢限位，确保安装顶面高程符合设计要求。构件吊装时，通过在构件吊环上挂2根绳子以控制构件方向。在安装过程中要注意杆件重量、吊车吊臂的长度、倾角，确保吊装安全。如图5。

图5 吊装示意图

横向预制件和纵向预制件之间通过三角刚板与预留锥形螺栓的连接以控制其相对位置。在安装过程中如采用撬杠等进行撬、别等要采取保护措施，避免混凝土表面、棱角受到破坏。如图6。

图6 预制件安装示意图

横向、纵向预制件连接完成后，观察整体平整度。对于构件细小的安装误差，则采用M30调平精扎螺纹钢进行微调。如图7。

图7 螺纹钢调节示意图

3.4 喷射混凝土

预制梁安装完成后，用土工布对梁表面进行遮挡后再进行混凝土喷射。混凝土喷射厚度10cm，工艺同现浇法方形骨架预制安装。

3.5 现浇段施工

3.5.1 钢筋绑扎

钢筋焊接采用绑扎与坡面钢筋网片进行连接。如果钢筋暴露在外时间较长，施工时要根据实际情况进行除锈，确保钢筋表面洁净、无锈迹。钢筋应平直，无局部弯曲，若有弯曲，在使用前要调直。搭结长度不小于35倍的钢筋直径。

3.5.2 模板安装

以预制件横纵向连接板作为模板，在超挖部位连接板高度不够时，应在下方安装木模，并固定牢固。

3.5.3 混凝土浇筑

框格梁杆件安装前应将杆件两端头凿毛，露出石子，浇筑前应将两端头的泥土清洗干净，土基及混凝土接触面洒水润湿[6]。现浇混凝土采用设计标号混凝土，振捣棒振捣密实。

浇筑时，采用50t履带吊通过吊斗调至现浇处，人工进行浇筑。

现浇段混凝土初凝后，及时用土工布覆盖养生。养生期间指派专人负责洒水，始终保持砼表面处于湿润状态，洒水养护的时间不得少于14d。

4 结束语

预制方形骨架一种现代化、先进化技术，本文主要分析其在运河工程高边坡防护工程中的应用，从其主要施工工艺、工序、混凝土浇筑、构件拆模养护、质量保证措施、安全技术和防护措施等方面进行综述，以全面提高工程建设效果。