护岸混凝土预制板护坡施工中的质量控制

刘瑛文，李颖哲

(1.黑龙江省水利工程建设质量与安全监督技术中心，黑龙江 哈尔滨 150040；2.东北农业大学水利与土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150000)

1 工程概况

桦川县悦来镇中护岸位于黑龙江省桦川县悦来镇西北松花江右岸，始建于1970年，全长1750 m，东接悦来镇东护岸，西接悦来镇西护岸。经过多年运行，护岸大部分已经损坏，本次对悦来镇中护岸进行拆除重建。护岸断面结构自下而上依次为软体沉排护底、固脚、混凝土预制板护砌、钢筋混凝土防浪墙和彩色混凝土预制板人行路面。其中，护坡结构形式为混凝土预制板护坡，坡比1∶2.5，混凝土预制板厚15 cm,尺寸为50 cm×70 cm×15 cm,板下铺5 cm粗砂及一层无纺布。距岸顶3 m处设一级马道，马道宽2.0 m,马道两侧设路缘石，尺寸与坡面板相同。岸顶设一块混凝土预制板封顶，坡面设4处踏步，每处10 m宽，踏步采用混凝土预制板尺寸为50 cm×50 cm×15 cm，踏步下铺20 cm碎石，混凝土标号为C15,垫层采用松花江中的粗砂。工程的主要工作量是混凝土预制板护坡施工。

2 施工方案调整依据

2.1 施工初期的问题

在混凝土预制板达到龄期且供应能力满足最初施工进度计划后，项目部随即开始组织护砌安装施工。经过一周的运行发现，施工过程中存在施工进度缓慢、夹伤碰伤人、铺装好的混凝土预制板掉边掉角率超过1/3、板缝不均匀或者超过允许值、无纺布褶皱、砂垫层厚度不均且平整度差等问题，施工质量未达到《水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准—堤防工程》SL 634—2012[1]和《堤防工程施工规范》SL 260—2014[2]标准。

2.2 现场调研

针对施工中存在的实际问题，项目部组织技术骨干及建设、监理单位人员多次到现场跟踪调研，破解施工难点。经调研发现，护坡施工仍采用传统施工工艺，存在以下问题：①设计坡比较大不利于施工作业。②混凝土预制板单块重量约为136 kg,超过了人工操作的极限。③每个铺装作业班组由3名工人组成，作业时用钢筋钩子依靠惯性将混凝土预制板拖曳铺装就位，导致相邻两块混凝土预制板刚性接触出现断裂、掉边掉角问题。④为了达到评定标准要求的质量控制指标，工人用钢锥子撬动混凝土预制板调整板缝间距，造成混凝土预制板表面破损严重。⑤工人在施工作业中反复踩踏坡面，使已铺装好的无纺布和砂垫层遭到破坏[3]。

2.3 调整施工方案

针对现场调研发现的问题，参加调研的建设、监理和项目部人员提出有针对性的施工方案，经过多次现场模拟实验，确定采用木质柔性材料作为挡块避免混凝土预制板刚性接触，加强运输过程防护减少破损，改变预制加工施工工艺，增加边角强度，调整混凝土预制板坡面运输方法，减少对无纺布和砂垫层的破坏。

3 质量控制及效果

3.1 铺装过程中减少破损的保障措施

经过现场实践及征求多方意见后，决定采用一次性方便筷(简称方便筷)作为混凝土预制板间的挡块。木质方便筷轻质高强、有弹性和韧性、抗冲击能力强，价格很低，且方便筷很轻，便于工人随身携带安放。混凝土预制板厚度为150 mm，方便筷长度为195 mm，立于板边上部露出45 mm，便于工人手持操作；方便筷厚度为5 mm,与评定规程所要求的板缝允许误差5 mm尺寸刚好吻合。①施工控制线的量测。确定岸顶纵向边线并固定后，沿坡面向下测设横断面控制线，横向控制线以50.0 cm+0.5 cm为长度单元整数控制，距固脚边线不足一个长度单元的区域是一个楔形面积，采用现浇混凝土施工。楔形以上坡面控制为一个大的矩形施工区，采用混凝土预制板铺砌，这样布置对于护坡的整体效果比较美观。②自下而上逐行铺装混凝土预制板，在下一行板的上测面沿纵向放置方便筷，放置形式为间距50.0 cm+20.5 cm+50.0 cm+20.5 cm循环，即在混凝土预制板的长边接触面距板两端10 cm处各放置一双方便筷，在混凝土预制板的短边接触面中间位置放置一双方便筷，作为缓冲挡块避免混凝土预制板之间发生直接碰撞。③用3 cm×3 cm角钢和ψ20钢筋加工剪刀型钢夹，2名工人用特制的剪刀型钢夹可以轻松地把混凝土预制板铺装到位。铺装完成后，所有方便筷的顶高程都处于一个平面中，横向、纵向、斜向都在一条直线上，从方便筷是否成一条直线就能看出板缝是否达到规程横、纵线顺直的要求。④待护坡单元工程施工完毕后，由负责放置方便筷的工人，用铲刀统一将高出板面的部分铲除。通过在施工现场的两个工区进行前后两个施工方案的比对试验，用方便筷夹在混凝土预制板中间做挡块，既避免了相邻板块间的刚性接触从而降低破损率，同时也能很好的控制板缝间距，保证护坡外观质量。在这个方案中每铺装一块混凝土预制板需要放置3双方便筷，每双方便筷0.05元，合计0.15元；每块混凝土预制板造价23.60元，每减少一块混凝土预制板破损就会节省23.45元，性价比极高。用方便筷做挡块的施工方法在效益和质量管理上效果良好。

3.2 改变混凝土预制板预制的工序质量控制方法

为了更好地保证混凝土预制板的完好率，项目部经过现场组织试验后决定取消原来使用插入式振捣棒的方法，改为平板振捣器加人工振捣的方法。在使用平板振捣器振捣的基础上，将靠近模板部位的混凝土增加人工插入式振捣的组合振捣方法，充分保证混凝土密实度。同时，加强抹面压光工序的质量控制，对混凝土预制板的边角部位增加一次抹面压光，并且加强班组作业对环境温度、湿度和混凝土水灰比的监测，根据监测数据及时在混凝土预制板边角部位撒水泥灰，提高混凝土早期强度、降低拆模过程中造成掉边、掉角的风险度。

3.3 改变混凝土预制板垂直运输方法

施工初期，混凝土预制板的铺装是由工人用钢筋钩子在砂垫层上拖曳入位的方法。由于单块板重量大，坡面较陡，运行困难，导致在施工过程中造成已经铺装好的无纺布隆起、下滑和砂垫层厚度不均、表面平整度差，不能满足设计、规范的质量要求。经过现场模拟试验后，采用在砂垫层表面铺设木板的施工方法，既保证不破坏下部结构层，又能保证工人安全，同时有效控制混凝土预制板下行速度，避免因混凝土预制板下行速度过快惯性撞击已经铺装好的混凝土预制板，造成混凝土预制板破损、断裂。具体做法是：①延纵断面方向间隔1.2 m在坡面上自上而下顺坡铺设20 cm宽50 mm厚木板，木板上每间隔30 cm设置防滑条，作为施工人员上下行通道；②在两个木板人工通道中间顺坡设置20 cm宽2 cm厚木板，作为混凝土预制板的滑行通道。

3.4 实际效果

在桦川县悦来镇中护岸混凝土预制板护坡施工中，使用方便筷夹在相邻两块混凝土预制板中间控制混凝土预制板横、纵缝宽度，避免混凝土预制板间碰撞，减少铺装过程中破损，同时采用组合振捣、改变混凝土预制板运输等相关质量控制措施，确保工程质量，提高工作效率和工程效益。原施工组织设计中计划工期为183天，混凝土预制板破损率计划1‰，质量目标为合格。通过对施工方案的调整，最终将有效工期缩短了20天，将混凝土预制板的破损率由施工初期的5%降低到5‰，工程质量优良，极大地提高了施工单位的预期经济效益。

4 结 语

(1)建议在大江大河的堤防护砌结构型式设计中，特别是冲刷现象较重的险工弱段的设计，尽量不要采用混凝土预制板护砌型式。混凝土预制板护坡在水利水电工程施工质量评定中对外观质量的控制标准很高，施工中需要付出很大努力才能达到规程和设计标准。投入使用后，短期就会出现水流将混凝土预制板下的砂垫层带走从而造成坡面塌陷变形现象，冰凌和漂浮物会将混凝土预制板撞断，造成局部隆起或者塌陷，破坏了工程美观、降低了工程使用年限，违背了建设初衷。

(2)建议在堤防防护规划设计中，多选用直壁式挡墙结构型式。很多江河、水库的岸坡防护在遭到破坏后都会出现不同程度的岸坡凹进现象，几乎每次修建都会为了满足设计坡比而向内陆侵吞水土面积造成水土流失。直壁式挡墙结构型式虽然一次性投入相对较大，但是它保护水土流失的长远意义更大。