上海市水利工程集团有限公司 上海 201612
摘要：新型预制砌块埋石混凝土护岸形式具有节约天然石材、节能环保、整齐美观等特点，具有一定的经济效益和社会效益，值得广泛推广，本文重点介绍该护岸的施工技术。
关键词：新型预制砌块埋石混凝土；挡墙结构；施工技术
0、引言
近年来，随着国家财政加大对城市水利的资金投入，城镇河道、小型堤防等工程随之进行了大规模的整治修复。而在护岸工程、岸坡结构等方面，传统的浆砌石结构已显露疲态，特别是其需要大量天然石料，开采难度大，环保指标高，易造成绿水青山的大规模破坏。同时，传统的浆砌石结构依旧存在着人工需求量大，施工工期长，外观色差大，安全隐患多，工程造价高等问题。这些不足都很难满足大众在生态、安全、美观等方面的要求。
为解决这一矛盾，我们在崇明环岛运河南河（庙港~三沙洪）河道整治工程中大胆采用了新型预制砌块埋石混凝土挡墙结构，她选用了新型预制砌块护面+埋石混凝土墙身的组合方式，减少了7成以上天然石料的使用，很大程度的改善了因天然石料开采带来的节能环保问题，同时她施工速度快，质量安全可靠，较传统工艺节约了大量人力、物力，施工成本大大降低。而且在施工安全，外观质量方面优势明显，受到社会各方的一致好评，取得了良好的社会效益、经济效益。
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图0-1新型预制砌块
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图0-2新型预制砌块埋石混凝土结构实景图
1、工程概况
崇明环岛运河南河（庙港~三沙洪）河道整治工程位于崇明南部，西起庙港，东至三沙洪，河道整治长度为11.292km（C0+000-C11+292.00），护岸分北岸、南岸，北岸N0+000-N11+133.44，南岸S0+000-S11+270.27，其中束窄段（C3+513.78-C6+832.27）北岸维持原状，故护岸共计18.5km，其中新型预制砌块埋石混凝土结构4.3km。
工程主要建设项目和内容为：河道疏拓整治19.2km、新建河道护岸长度18.5km，新建跨支河桥梁6座；新建涵洞135座，新建两岸3m宽防汛通道等。河道规划断面为：河口宽不小于78m，河底高程不高于-0.5m，河底宽度不小于50m，3.7m以下过水面积280㎡，3.0以下过水面面积224㎡；两岸陆域控制宽度各为50m。
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图1-1 河道鸟瞰图
2、工程重难点
（1）由于河道加宽，产生了巨大的征拆迁工作量；
（2）交通组织困难，都是村中小路，狭窄又易损坏；
（3）水利施工的特点要求非汛期期间施工，但本项目2018年3月15日才完成拦河围堰验收，实际是2018年6月5日通水，短短80天我们要完成约120万方的土方疏浚及18.5公里的护岸挡墙施工。时间紧，任务重。特别是北岸K1+800~K4+000段，该位置属于私人承包林地，得益于该位置护岸形式是新型预制砌块埋石混凝土结构，施工速度快。
3、新型预制砌块埋石混凝土结构
3.1特点分析
（1）新型预制砌块埋石混凝土结构为梯形断面设计，结构选用素砼预制砌块护面+埋石混凝土墙身的组合方式。相较于传统浆砌石结构护坡、护岸，材料性能更加稳定，结构受力更加均匀，施工质量得到提高。
（2）施工工艺先安装预制砌块，再浇筑埋石混凝土墙身。预制砌块分层安装，每层往后收缩固定值，形成阶梯状。在之后的浇筑中，有更好的锚固力。同时，相较于联锁块护岸结构，新型预制砌块不会出现滑落现象，整体性、连接性更好。
（3）新型预制砌块安装便捷，埋石砼墙身浇筑速度快，较传统的浆砌石结构，可缩短大量工期，施工进度有保障。
（4）相较于石块，预制砌块更加轻便，稳定，施工作业中，可以很大程度避免因石料搬运、打磨、理砌造成的磕伤，撞击等安全问题，安全作业指数大大提高。
（5）新型预制砌块埋石混凝土结构施工速度快，较传统的浆砌石结构，可减少大量人工，机械投入，施工成本更低，具有良好的经济效益。
（6）新型预制砌块之间设有卡扣，连接性好。在背墙浇筑过程中，可只设背水侧模板，迎水侧将预制砌块作为模板进行连接。较双侧立模浇筑墙体的工艺，可节约50%模板使用量，经济效益可观。
（7）新型预制砌块埋石混凝土结构较传统浆砌石结构，可减少7成以上天然石料的使用，减少对绿水青山的破坏，有利于推动生态建设。
（8）新型预制砌块埋石混凝土结构造型美观，与周边环境更加协调相称，满足大众对于审美的要求。
3.2、适用范围
新型预制砌块埋石混凝土结构适用于城市河道、景观河道以及小型堤防工程的护坡、护岸等结构。
3.3、工艺原理
新型预制砌块埋石混凝土结构施工工艺是预先做好混凝土底板，然后在底板迎水面安装预制砌块，再通过混凝土浇筑背墙，形成墙身，最后浇筑压顶，形成护岸。
4、施工工艺及流程
4.1施工流程图
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图4-1施工流程图
4.2预制砌块+埋石混凝土墙身施工工艺
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图4-2 新型预制砌块埋石混凝土结构结构图
（1）预制砌块安装
预制砌块按图纸要求进行拼接安装，底层砌块安装时，要特别注意高程水平，可通过高标号水泥砂浆进行局部找平，每层预制砌块往后收缩固定值，相邻预制砌块之间连接良好，每标准仓之间设置伸缩缝。
（2）立模板加固对比
①两侧模板浇筑后，砌筑新型预制砌块，灌缝
两侧模板，对拉螺栓连接外侧钢管支撑。为防止模板内倾，内部采用方木支撑，待混凝土浇筑后，适时拆除。模板间用海绵条或者双面胶进行密封，防止漏浆、跑浆。浇筑混凝土完成后，砌筑预制砌块，细石混凝土灌缝。
②背水侧模板加固，迎水侧直接用新型预制砌块
背墙施工采用木模板，模板下部由底板上植筋固定，上部采用对拉螺栓连接，外侧由钢管支撑。为防止模板内倾，内部采用方木支撑，待混凝土浇筑后，适时拆除。模板间用海绵条或者双面胶进行密封，防止漏浆、跑浆。
经过多次试验证实，工艺②背水侧模板加固，迎水侧直接用新型预制砌块具有明显的进度、质量和成本的优势。不但节省了50%的模板，整体性稳定性和施工进度均领先于工艺①
工艺②模板支撑选用有足够强度的钢管和木方进行支撑，以保证浇筑时模板不变形、不移位，浇筑拆模后外形尺寸符合设计要求。模板安装完成后经自检、专检合格后再提交监理验收合格，方可进行浇筑施工。加固方式见下图4-3所示。
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图4-3埋石砼墙身模板加固图
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（3）钢筋连接
对拉螺栓与预埋筋采用焊接形式，焊接要饱满稳固，验收合格后方可进行模板的加固。
（4）埋石混凝土浇筑
埋石混凝土浇筑时均匀提升，分层浇筑。插入式振捣棒的振捣顺序从近模板处开始，先外后内，移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣棒至模板的距离不大于振捣棒有效半径的1/2，尽量避免碰撞模板。振动棒垂直插入混凝土中，并快插慢拔，上下抽动，以利均匀振实。为保证上、下层结合成整体，振捣棒应插入下层混凝土5cm。
埋石混凝土中掺入的埋石一般为体积的25%左右，埋石的颗粒不应大于所浇筑的部位最小宽度的1/3，且控制在30cm以下，表面如有泥污，应用水冲洗干净。施工时先放灰浆8-15cm再放入埋石，保证浆体充分包裹住埋石，埋石在结构体中应保证其布置均匀。
5、材料与设备
5.1原材料
新型预制砌块埋石混凝土结构是以钢筋混凝土底板+素砼预制砌块护面+埋石砼墙身组成的结构护岸，具体的原材如下表5-1：
表5-1原材料统计表
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5.2机械设备
新型预制砌块埋石混凝土结构施工，主要设备包括开挖回填设备、加固设备及振捣设备等，具体的机械设备如下表5-2：
表5-2主要机械设备统计表
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6、质量控制
（1）对于进场的预制砌块、钢筋、混凝土、土工布等原材料，预先做好厂家资质审核，产品质量检测，未通过检验检测的原材料不得进场使用。
（2）施工人员、机械操作人员等预先做好技术交底，严格按照经监理单位批准的技术方案实施作业，现场管理人员做好监督管理工作。
（3）严格遵从规范、图纸要求，实行“三检”制度，工序作业在未经监理单位检查通过前，不得进行后一步工序作业。
（4）施工作业前，由测量人员进行施工放样，控制施工高程。监理人员负责审核，施工人员参照放样线路规范作业，期间间断性复核高程及线路，发现偏差及时纠错。
（5）预制砌块安装作业时，注重相邻砌块之间的卡接，保证其连接性。最底层安装时，要特别注重线性、高程的控制，以免造成累计误差。
（6）模板作业时，要特别注意模板加固的稳定性，保证模板拼缝处有良好的连接。木模使用周期不得大于10次，立模前要对模板进行清洁，刷涂脱模剂，拼缝处选用海绵条或双面胶进行处理，避免浇砼时出现漏浆现象。
（7）混凝土作业时，保证混凝土的和易性能，下料时均匀提升，分层浇筑。振捣作业时，选用插入式振捣棒，从近模板处开始，先外后内，移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣棒至模板的距离不大于振捣棒有效半径的1/2，尽量避免碰撞模板。振动棒垂直插入混凝土中，并快插慢拔，上下抽动，以利均匀振实。
7、效益分析
（1）新型预制砌块埋石混凝土结构断面为梯形断面设计，结构选用素砼预制砌块护面+埋石混凝土墙身的组合方式。相较与垂直断面浆砌石护岸，梯形断面护岸受力均匀，结构更加稳定，消浪性能也更好。同时新型预制砌块埋石混凝土结构主要选材为混凝土，材料性能更加稳定，施工质量相较浆砌石结构更加良好。
（2）施工工艺先安装预制砌块，再浇筑埋石混凝土墙身。预制砌块分层安装，每层往后收缩固定值，形成阶梯状。在之后的浇筑中，埋石混凝土与预制砌块能有更大的接触面积，锚固力更好。相较于联锁块护岸结构先浇筑背墙（或岸坡），再在上部安装联锁块形成护岸的工艺模式，新型预制砌块埋石混凝土结构整体性、连接性更好，坡面预制块体不会出现滑落现象。
（3）传统浆砌石护岸结构一般有4层以上，每层之间用混凝土等浇筑连接，每次施工周期最少1天，施工周期较长。而新型预制砌块埋石混凝土结构在工艺优化后可以达到一次性浇筑，可缩短大量工期，施工进度有保障。
（4）传统浆砌石结构施工，通常要经过提前清洗、开凿、二次搬运、理砌、注浆等工序。这其中包括面石开凿，碎石飞溅砸伤人员的危险；理砌石块，因石块重量大，失手滑落石块，造成人员伤害等危险事项。而新型预制砌块埋石混凝土结构减少了7成石块用量，仅有的埋石混凝土所用石块也不需要开凿面石，从源头上减少危险源，安全作业指数大大提高。
（5）新型预制砌块埋石混凝土结构施工速度快，较传统的浆砌石结构，可减少大量人工，机械投入，施工成本更低，具有良好的经济效益。
本文以崇明环岛运河南河（庙港~三沙洪）河道整治工程为例进行系统分析。本工程有13.7km传统浆砌块石河道护岸，同时也有4.3km新型预制砌块埋石混凝土结构，两种护岸效益分析对比性更强，具体如下所述。
1）根据施工总承包合同（分部分项工程量清单与计价表）显示，两种护岸形式涉及的混凝土底板、底板钢筋钢筋、混凝土压顶以及压顶钢筋等大项，综合单价一致，异大的主要集中在两种护岸形式的墙身部位。
浆砌石护岸，综合单价695.75元/m³，而新型预制砌块埋石混凝土结构综合单价由埋石混凝土和C25素砼预制块两部分组成。通过计算，新型预制砌块埋石混凝土结构每延米单价比浆砌石护岸低123.28元，本项目总计4372.5m新型预制砌块埋石混凝土结构，相应减少539022.02元施工成本，如下表7-1，经济效益可观。
表7-1两种护岸墙身价格对比表
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2）本工程浆砌石护岸墙身高度1.75m，分4匹块石理砌而成，进场石块需要经过提前清洗、开凿、二次搬运、理砌、注浆等工序。新型预制砌块埋石混凝土结构，主要分2次浇筑施工完成。以标准仓15米护岸为例，新型预制砌块埋石混凝土结构较浆砌石护岸，每单位可节约工期2天，节约成本854.06元。本工程新型预制砌块埋石混凝土结构护岸4.3km，可节约成本531497.2元。新型预制砌块埋石混凝土结构在工期、施工成本方面更加节约，且节约成本量大，经济效益显著。
（6）由于预制砌块巧妙的卡扣式设计，相邻预制砌块之间连接牢固，整体性良好，所以在背墙浇筑立模阶段，可只立背水侧一侧模板，迎水侧可连接至预制砌块坡面，节约一半的模板用量。考虑到河道护岸长度一般较长，且木模可周转次数较少，模板节约量巨大。
（7）由于新型预制砌块埋石混凝土结构选用的是预制砌块护面+埋石混凝土墙身的组合形式，在材料方面，减少了7成以上天然石料的使用，减少了对绿水青山的破坏，有利于推动生态建设。
（8）新型预制砌块埋石混凝土结构造型美观，整齐大方，与周边环境更加协调相称，满足大众对于审美的要求。
8、结语
新型预制砌块埋石混凝土护岸结构在崇明环岛运河南河（庙港~三沙洪）河道整治工程中的应用，充分展现了她节能环保、施工速度快，质量安全可靠等优势，较传统浆砌块石护岸节约了大量人力、物力，施工成本大大降低。而且在施工进度、施工安全、外观质量等方面优势明显。单侧模板的施工工艺，较常规两侧模板节约了模板，并确保了结构的安全性、稳定性和整体性，受到社会各方的一致好评，取得了良好的社会效益、经济效益。同时为该类型护岸的施工提供了成功的借鉴经验。
作者简介：姜春光（198106- ），男，汉，山东烟台人，本科学士，工程师，研究方向为水利工程。