新兴县水利水电建筑工程有限公司 广东新兴 527400
摘要：本文结合某堤防工程实例，对混凝土预制板护坡设计进行了详细的介绍，指出了混凝土预制板在堤防工程的应用中存在的问题，对其进行了分析，并就如何提高混凝土预制板结构耐久性提出了相应的措，旨在为相关工程提供借鉴。
关键词：堤防工程；混凝土板护坡；问题；措施
堤防工程是重要的防洪工程，具有防御洪涝灾害，保护工农业生产以及人们生命财产安全的重要作用。在堤防工程建设施工中，混凝土预制板护坡以其施工速度快、节省投资、防护效果好、抗冲能力强等优势得到广泛应用。但是在许多堤防工程中，混凝土预制板护坡的应用仍存在着一些问题，影响到了堤防工程的质量。对混凝土板护坡在堤防工程应用中的问题及措施展开探讨具有重要的现实意义。
1 工程概况
1.1 工程概况
某堤防工程区内现有人口约4.1万，耕地3万余亩，同时包括镇机关、医院、国道等多处重要设施。该工程所在河段属典型的山溪性河流，河道弯曲、宽窄不一，两岸现状基本无堤，地势低洼、杂乱无序，局部房屋密集、抗冲能力差，防洪能力不到5年一遇，汛期洪涝灾害常有发生，不能适应当地的经济社会发展要求，已影响到镇区居民的生活安全。
1.2 水文气象
此次施工河流主道长度为14.36km，河流主道坡度下降平均值为9.5‰。按照盘县气象站所做的统计，年度降水量平均值为1393mm，集中在每年5—9月，占比79.6%，水面蒸发量年平均值为1526.7mm，气温年平均值为15.1℃，最高温出现在7月（气温平均值为21.9℃），最低温出现在1月（气温平均值为6.3℃）。地区气温最高值为35.6℃，气温最低值为－7℃；无霜期年平均值为256天；风速最低年平均值为1.7m/s，风速最高年平均值为9.8m/s，经测风速最高值为21.0m/s。
1.3 施工特点及难点分析
该工程为堤防加固工程，主要施工项目包括堤身土方工程、现浇混凝土工程、混凝土预制块护坡、浆砌石挡墙、草皮护坡、堤顶泥结石路面、上堤道路混凝土路面、建筑物施工、金属结构及机电设备安装等。施工过程中的难点分析如下：
（1）该工程主要施工项目为土方开挖填筑、混凝土预制块护坡及浆砌石挡墙，工程量大，对整个工程施工进度影响较大。
（2）该工程施工分为左、右岸，左岸施工段长度为3.15km，右岸施工段长度为8.2km；施工堤线长，左、右岸沿堤现状有大量的树木、灌溉渠、沙场及房屋等，施工前期协调工作是否到位是决定施工进度的主要因素；堤身结构尺寸较小，不具备通车条件，土方工程施工时需修筑临时道路；堤段为新建堤防，堤址上都是农田，土方清基工程量较大；建筑物共有14座，施工相对分散，施工统筹安排至关重要。浆砌石挡墙堤段有大量的房屋，施工区域狭窄，该段河道水位较深，施工围堰和临时排水工程量大，施工难度大。
（3）工程跨汛期施工，有效施工时间短，工期紧；将采用多工作面同时开展流水施工。
针对河型弯曲、河道宽窄不一的特点，本文提出了一种全新的护坡方案，该方案的设计思路为选择混凝土预制板进行护坡设计。
2 混凝土预制板护坡的设计过程
2.1 确定护坡的型式
基于工程所处河道的实际情况，确定河道迎水面的护坡从下至上分别为抛石棱体外接散抛石、混凝土板底格埂、封顶排水沟。其中抛石棱体剖面为梯形，散抛石厚0.6m，护住坡脚防止风浪的冲淘；底格埂为正方形浆砌块石；封顶排水沟为凹形浆砌块石。
2.2 混凝土预制板的设计
该工程护坡采用的混凝土板为平面开槽式，其中1号混凝土板规格为：750mm×450mm×150mm，错缝使用。2号混凝土板规格为：400mm×475mm×150mm，两种规格对应的设计抗冻等级为F150、抗压等级为C20。
2.3 混凝土预制板制作的工艺流程
混凝土预制板制作的工艺流程如下图所示。
混凝土预制板制作的工艺流程图
2.4 混凝土预制板制作的质量控制
由于工程施工涉及面广、工序烦琐，影响工程质量的因素较多。根据施工现场的实际情况，进一步完善质量保证体系，建立严格的质量检验制度。该工程将对施工准备阶段，混凝土板原材料，混凝土板模板，混凝土拌和，混凝土振捣和混凝土板养护、放置、运输等几个方面进行严格的质量控制，以保证护坡用混凝土板达到工程要求。
2.5 混凝土预制板的施工过程
（1）使用机械进行修坡操作，坡面需要预留原状土，原状土的厚度在10～20cm之间即可；
（2）进行底格埂的砌筑；
（3）完成砌筑之后，进行碎石垫层及混凝土预制板的铺设；
（4）对封顶排水沟进行砌筑。
护坎坡面需要设置纵向排水沟，设置的距离为50m，即每隔50m设置一道，横向不需要设置分缝，预制混凝土板的强度等级为C20。在预制过程中，如果混凝土板两侧飞边的厚度存在差异，可采取适当的调节措施，其中，碎石垫层属于一种简单的操作方式，可采用；当两侧飞边的厚度差异值较大时，该混凝土预制板不能使用，若强行使用，坡面的平整度无法满足标准要求将造成返工，既浪费人力物力，又会提高工程造价，得不偿失。在铺设混凝土板过程中，铺设的方式可以选择错缝铺设，该铺设方式的优势在于可以提高坡面外观的美观度。
3 混凝土预制板护坡结构在应用过程中存在的问题
作为江河护坡，该种护坡结构在应用过程中会受到许多不利因素的影响，包括：风浪冲击与船行波冲击；水位不断变化导致的作用压力变化；当处于寒冷地区时，护坡结构还会遭遇冻胀作用以及流冰不断碰撞产生的不同压力作用。混凝土预制板护坡结构在应用过程中会出现下述的问题：
（1）由于该种护坡结构多数是通过混凝土预制板拼装而成，此种方式不同于一次性连续浇筑，每一个预制板的独立性较强，因此，混凝土预制板护坡结构和一次性连续浇筑的结构相比，整体性欠佳。
（2）当预制板护坡结构在不同土质状况环境中施工时，其垫层密实度会存在一定的差异，而混凝土预制板护坡结构的整体性稍差，因此，会出现不统一的沉降。当沉降规律不一致时，会产生大小不同的应力，超过极限值时，便会严重破坏护坡结构，使其失去稳定性。
（3）护坡结构经常处于水流、波浪以及渗流的环境中，而这些环境会直接影响到护角工程的质量，有很大的概率被淘空，当护角工程质量严重下降时，混凝土预制板没有了支撑，整体结构的稳定性也会因此受到严重的影响。
（4）混凝土预制板厂家通常距离施工地点较近，如此选择是为了方便运输，降低运输成本。预制构件没有现场浇筑那么高的要求，因此，预制混凝土板在生产过程中就比较容易出现质量问题。再加上下护坡垫层以及坡土不够坚固，双重不利因素就导致了在船舶和流水的作用下，混凝土预制板护坡结构的破坏速度加快。
4 提高混凝土预制板结构耐久性的措施
（1）护坡结构在设计过程中，需要对如下因素进行详细分析：所处河流状况的分析，包括水流的速度、泥沙的含量与种类、河岸与河床的组成；所处河流的河床形态；所处河流的上下游河势。通过对护坡所处河流的详细分析，确保设计的护坡方案对于河流的水流平稳以及河床稳定是有利的，
而且在设计方案过程中，应对船行波的压力、水流的压力、流冰的撞击力以及渗透压力等外部力的数值进行准确计算，根据计算值设定预制板护坡的极限受力值，提高护坡结构的耐久性能。依此对预制板尺寸、护脚型式及尺寸和排水系统进行合理的规划。同时，对护坡坡度、护脚及护坡顶高程重点计算，以保证施工方案可以全方位、多角度地保护岸坡，大大提高护脚的抗冲刷性能，进而提升混凝土预制板护坡结构的抗倾倒与抗滑稳定等性能。
（2）要保证混凝土预制板的耐久性能，则在施工过程中一定要注重施工质量。施工时，应准确按照施工图进行削坡施工操作，测量放样必须准确。另外，对于混凝土预制板厂的要求如下：混凝土的配合比应达到科学性、合理性的要求，严格控制胶凝材料和粗细骨料的质量，充分确保振捣时间，并且应具有合理的养护条件；当混凝土预制板厂在冬季施工时，应适当地添加具有抗冻组分的化学添加剂以增加混凝土预制板的抗冻能力；保证混凝土预制板模具的大小符合设计预制板尺寸的标准。护坡施工过程中，应具有合理的垫层大小和适当的石料搭配。
（3）要提高混凝土预制板结构的耐久性能，需提升护坡在使用过程中的管理措施。除了要加强使用者方面的监管，还要加强混凝土预制板护坡的养护，定时对坡面的各种杂物进行清理，对勾缝形成一定的保护，并避免人为破坏现象的出现。
5 结语
综上所述，混凝土预制板护坡在整体性、抗冲能力以及施工简单等方面具有显著的优势，并且能够实现堤防护坡整体性和抗冲性的有效提高。因此，在堤防工程施工中，要严格控制混凝土预制板护坡施工的质量，针对施工中存在的问题采取合理的措施进行处理，提高混凝土预制板结构的耐久性，保证堤防工程作用的发挥。
参考文献：
[1]蒋巨辉.堤防建设施工中混凝土板护坡的应用分析[J].中华民居（下旬刊）.2013（08）
[2]万守朋，孙勇.混凝土板护坡在堤防建设施工中的应用探索[J].江西建材.2015（21）
论文作者:张绍能
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/8
标签：护坡论文; 预制板论文; 混凝土论文; 堤防论文; 工程论文; 结构论文; 值为论文; 《基层建设》2016年4期论文;