摘要：结合景德镇城市堤防工程，通过研究水下混凝土仓位立模和固定、水下混凝土单导管移动浇筑及浆砌石挡墙施工工艺，解决堤防工程中水下混凝土浇筑施工工艺复杂、进度慢，浆砌石挡墙施工进度慢、成本高等问题。为堤防类工程的施工积累了经验，为处理堤防施工中水下混凝土浇筑和浆砌石挡墙提供了新的解决方法，在确保施工质量的情况下提高施工进度降低施工成本和人员劳动强度。
　　关键词：堤防工程；水下混凝土、浆砌石挡墙
　　1 引言
　　洪涝灾害一直是发生频率高、危害范围广、对国民经济影响最为严重的自然灾害之一。经过半个多世纪的水利建设，我国各大江河流域逐步建成了防洪工程体系，为社会安定与经济发展发挥了巨大的保障与支撑作用，堤防在防洪工程体系中占有重要的地位，我国在长期的防洪实践中已逐步形成各类堤防共计约25万km，其中重要堤防就有6.57万km，但现有的堤防工程中堤基条件及堤身建筑质量差，部分堤防防洪标准低，堤后坑塘多，高洪水时经常发生管涌、滑坡、崩岸和漫溢等险情，防洪抢险任务重，人力、物力消耗巨大98大洪水中，长江干堤发生险情9000多处，抢险高峰时投入670多万人，充分暴露了我国防洪工程标准低、险情多、风险大、抗洪抢险手段落后、技术含量低、洪水管理措施不尽完善等问题。
　　在近几年的堤防除险加固工作中，暴露出我国防洪工程科技储备、技术培训和技术交流中的不足，原有的堤防建设管理不能适应建立现代化防洪安全保障体系的需要。因此加强堤防工程中基础重大技术问题的研究和开发，是防洪减灾工作中的一项重要内容，为此结合景德镇城市堤防工程，以堤防加固工程中所面临的实际问题为研究课题。
　　2 国内外现状
　　目前，堤防边坡和涉水岸坡等工程的水下混凝土施工一般水下深度较浅仓位面积较大（如长*宽*深为15m*4m*2～4m），水下混凝土施工过程中从开挖、立摸支护、浇筑导管安装、水下混凝土浇筑，再到模板拆除，整个工艺过程工序繁琐、工作量大、施工进度慢。存在如下问题：由于河岸边原地基松软仓位开挖成槽难；开挖边坡稳定性差，模板水下安装困难，模板的定位固定支护工作量大；采用直升导管法浇筑，需要在仓位布置多套导管，各导管的安装、固定、浇筑提升装置的配备等工序繁琐工作量大；河岸边坡混凝土运输困难多采用吊车吊罐浇筑，由于浇筑深度浅，在浇筑时要合理分配各导管浇筑顺序和浇筑高差，操作繁琐；浇筑后水下模板拆除困难。
普遍的浆砌石挡墙施工工艺采用的是块石坐浆法砌筑，施工过程中人员劳动强度大、施工进度慢、成本较高。
　　3工程概况
　　景德镇城市防洪堤位于流经景德镇市市内的昌江左岸堤防全长6.4公里，本堤防工程以防洪为主，兼顾城市绿化休闲场所；该段堤防正常水位22.5m，设计洪水水位35.74～33.40m(98洪水水位34.27m),设计堤顶高程37.24m～33.90m，原堤为渣填土（以瓷片为主），堤身疏松渗透性强，原河床砂砾石层高程为18～20.5m，根据设计断面自下而上采用水下混凝土为基础，其上为浆砌石挡墙，最上为L型混凝土挡墙，中间采用回填土和土工防渗膜过渡连接；水下混凝土和浆砌石挡墙轴线长4060m，L型混凝土挡墙轴线长3860m。
　　4水下混凝土施工技术研究
　　通过对目前广泛采用的水下混凝土施工工艺进行研究，结合目前臂架式混凝土泵车的大量应用，根据本项目施工特点，对水下混凝土施工工艺需布置14套导管、混凝土配料导槽和浇筑平台进行优化改进，创新的采用了臂架式混凝土泵车单导管水下混凝土浇筑法。
　　4.1水下混凝土仓位开挖、立模和固定施工工艺
　　（1）仓位开挖
　　首先对河岸边坡进行修整出仓位开挖场地，然后在设计仓位处使用挖掘机从仓位的一端向另一端一次型开挖成型，开挖过程中用挖掘机在仓位外轮廓处安装定位导向固定桩，仓位开挖完成后，在仓位底部铺设砂卵石垫层；砂卵石垫层的铺设厚度为0.2～0.5m，其一方面可以隔离下部基础，特别是浇筑时隔离粘土，另一方面，可以平衡和调节地基承载力；仓位开挖时，仓位两侧开挖坡比为1:0.75或1:1（边坡高差大于2米或开挖地层松散的应采用1:1的坡比，以保障开挖边坡稳定）。
　　（2）模板安装和固定
　　采用汽车吊车将定制模板按照固定桩，进行定位安装，模板安装完成后，将仓位两侧对应的固定桩用拉杆进行加固连接，以防止浇筑时模板变形。
　　4.2 单导管水下混凝土浇筑工艺
　　仓位模板立模固定完成后，将臂架式混凝土泵车就位于河岸上次施工平台，将浇筑软管下到仓位一端距底部0.2～0.3m处，开启泵车开始浇筑混凝土；开始浇筑后根据入仓混凝土量、浇筑高度测量和浇筑进度，在保证浇筑软管管头深入混凝土内≥1m且距仓位底部>0.3m的情况下在仓位内沿着“Z”字型缓慢移动，逐步浇筑满整个仓位；浇筑导管移动（如图1、图2、图3）。
　　水下混凝土浇筑工艺中应注意如下几点：
　　（1）浇筑软管的管头外侧套有配重钢管，并采用螺丝连接固定；通过安装配重钢管，防止浇筑时软管头浮出混凝土面。
　　（2）浇筑深度大于1.5m时，可进行分层浇筑；在混凝土浇筑时因混凝土流动性的问题，会造成泵送点堆积较高，形成局部模板侧压较大，分层浇筑可以很好的平衡仓位模板受力情况；请注意这里的分层浇筑与常规混凝土浇筑不同，本方案中分层浇筑是要求浇筑软管管头深入混凝土面≥1.0m在仓位内进行“Z”字型缓慢移动分层浇筑。
　　（3）浇筑深度的测量：浇筑中使用测杆测量混凝土面与模板顶的高差，再与仓位模板高度对比计算出浇筑混凝土深度，另外根据入仓混凝土量与仓位体积的关系也可以大致计算出浇筑混凝土深度；并且在浇筑软管上也应做好标尺刻度，作为导管深入混凝土面的标识。
　　（4）初始浇筑时控制混凝土入仓速度为30m³/h ，当浇筑到浇筑软管管头埋入混凝土面1.0m，且软管管头距仓位底部大于0.5m后，调整混凝土入仓速度为60m³/h ；通过混凝土入仓速度的调节可以保证在开仓时不至于把底部的砂卵石垫层破坏，随后的高入仓速度可以加快总体浇筑速度。
　　（5）由于整个浇筑过程为水下浇筑，为了保证浇筑质量，浇筑的混凝土中添加水下混凝土不分散剂，以避免混凝土在浇筑中出现分离现象（例如景德镇城市防洪工程堤防水下混凝土采用标号C20、坍落度200～240、水下不离析剂UWB-II型掺量2.5%）。
　　5 浆砌石挡墙施工技术研究
　　浆砌石挡墙的施工工艺长期以来一直是边坡处理常用的手段，但在施工中块石的搬运砌筑采用人工完成，不但劳动强度大、费时费力，而且施工进度缓慢，近年来人工费高涨，从事重体力劳动者越来越少，加之各工程中机械设备大量使用，经过对浆砌石挡墙坐浆法施工工艺的分析，故在本项目施工中针对原浆砌石挡墙坐浆法施工工艺在保证质量的前期下进行了优化改进，改进后的施工工艺仍然暂时命名为机械化分层坐浆法，具体施工工艺如下。
　　5.1 机械化分层坐浆法浆砌石挡墙施工工序
　　浆砌石挡墙施工工序： 　　5.2 浆砌石挡墙砌筑施工方法
　　挡墙施工在水下混凝土基层浇筑完成后进行，采用坐浆法浆砌混凝土预制块和块石的方式成墙，并使用机械辅助人工进行砌筑。
　　（一）挡墙基础为水下混凝土，水下砼浇筑完成后埋设石笋，以增强基础与台身之间的结合。
　　（二）按图纸设计的平面位置、标高及及几何尺寸进行基础及墙身的施工放样。
　　（三）浆砌石基础及墙身
　　1）砌筑用石料选用质地坚硬，不易风化，没有裂纹且大致方正的岩石，块石厚度不小于30cm，宽度为厚度的1-1.5倍，长度为厚度的1.5-3倍。块石料由自卸汽车运至堤外备料场沿护坡堤段堆码，砌筑时用装载机由堆料场搬运至砌筑部位。
　　2）浆砌块石砌筑前，水下混凝土表面应凿毛、清洗、湿润，并坐水泥沙浆。
　　3）基础及墙身为M10水泥砂浆砌筑块石。浆砌块石采用铺浆法砌筑，施工时应上下错缝，内外搭砌，砌立稳定，墙身在砌筑第一层时，湿润基础浆砌块石后再铺浆砌筑，砌筑时采用样板挂线或两面立杆挂线，内外面线保证顺直整齐，内外逐层收坡，在施工过程中要经常校正线杆，以保证砌体各部尺寸符合图纸要求。砌体应分层浇筑，0.3～0.5m为一个工作层，砌筑前每一石块均用清水洗净使其彻底饱和，所有石块应坐于新拌砂浆之上，在砂浆凝固前，所有缝应满浆，石块固定就位，相对长和短的石块应交错铺在同一层，上下层竖缝错开距离20-30mm。可以用厚度不比缝宽大的石片填塞竖缝，片石应被砂浆包裹。砌筑上层时不能振动下层，不能在已砌筑好的砌体上翻掷，滚动和敲击石块。块石砌筑完成后进行勾缝，勾缝凹槽宽度控制在20mm。浆砌块石临水侧铺设C20砼预制块。
　　4）在每层施工时用人工将四周边框砌筑完成，中间部分先采用机械铺筑较大块石（块石间预留少量间隙），然后人工用厚度不比缝宽大的石片填塞竖缝，片石应被砂浆包裹，最后在层面上薄薄铺筑一次砂浆后继续下一层施工；施工时因保证每次的层面在横向纵向剖面均为波浪型，以利于每层间块石锯齿咬合，提高挡墙强度；横向纵向剖面示意图如图4。
　　5）挡土墙每隔15m设置一道变形缝，且在基底地形变化较大处，设置变形缝，缝宽20-30mm，变形缝内嵌入沥青杉木板。各工作段分段位置调设在变形缝处，各段水平缝要保持一致，相邻段的高差不得大于1.2cm。
　　6）重力式档墙每隔2.5m设Φ75mmPVC排水孔，梅花形布置，外斜坡度不小于5%，起始排水管离挡墙底80cm。
　　7）墙背在回填之前，应对施工时带进的土石等杂物进行彻底的清理，墙背回填必须等砂浆的强度达到70%以上方可进行分层填筑夯实。
　　6总结
　　通过本工程的研究，提出并采用“水下混凝土仓位立模固定工艺、臂架式混凝土泵车单导管水下混凝土浇筑工艺、机械化分层坐浆法浆砌石挡墙施工工艺”等综合方法，降低了施工难度，解决了水下混凝土施工工艺复杂和水下施工安全问题，降低浆砌石挡墙施工劳动强度，解决了施工机械化程度低、工程进度缓慢、施工成本高的问题，同时通过上述工艺的综合应用，在满足施工质量的前提下，提高了施工效率，加快堤防施工进度，缓解了季节性洪水对堤防施工进度限制，此施工工艺的应用对堤防施工技术起到了发展和推动的作用，具有良好的社会效益和经济效益。
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