混凝土砌块护坡在水利工程中的应用

混凝土砌块护坡在水利工程中的应用【摘要】预制混凝土砌块护坡在欧美等国较为普遍。它具有抗波浪效果好，工程质量便于控制，施工快速、便捷，有一定柔性、整体美观和环保等特点。借鉴国外在混凝土砌块护坡研究和应用上的成功经验，结合我国国情，就混凝土砌块生产、施工等方面亟待解决的问题开展研究，对混凝土砌块护坡在我国的推广应用，丰富水利工程护砌形式，提高我国堤坝防护水平，有着重要的实际意义。【关键词】混凝土砌块；护坡；生产；施工【pickto】precastconcreteblockrevetmentineuropeanandamericancountriesrelativelycommon.ithasthewaveeffect,tocontrolthequalityofengineeringconstruction,fastandconvenient,havecertainflexibility,thewholebeautifulandenvironmentalprotectionetc.characteristics.foreignconcreteblockofslopeinresearchandapplicationofthesuccessfulexperience,andcombinedwithactualsituationinchina,concreteblockproduction,constructionaspectstotheproblemsoftheresearch,theconcreteblockinthepopularizationandapplicationoftheslopeprotectioninourcountry,richwaterconservancyprojectprotectbuildbylayingbricksorstonesform,improvethelevelofprotectioninourcountry,hastheimportantpracticalsignificance.【keywords】concreteblock;slopeprotection;production;construction引言由于堤防迎水面经常受波浪冲刷、水位变化和水流作用侵蚀的影响，需采取工程措施加以保护堤防确保工程安全，防止水上流失。水上流失使大量泥沙下泄，淤积上游河道，削弱行洪能力，一旦上游来洪量增大，常引起洪涝灾害。根据sl／t188—96《堤防工程管理没计规范》，堤岸防护工程的结构、材料应符合下列要求：①坚固耐久，抗冲刷、抗磨损性能强；②适应河床变形能力强；③便于施工、修复、加固；④就地取才，经济合理。在我国河道整治工程的护坡形式有抛石、砌石、现浇混凝土等，其中最常运用的护坡形式为现浇混凝上护坡、砌石护坡。预制混凝土砌块护坡在欧美等国较为普遍，在我国水利工程中近几年才开始运用。一、混凝土砌块护坡的特点混凝土砌块护坡有以下主要特点：1．混凝土砌块护坡是以人工预制混凝土砌块作为护面层单元的一种铺砌式斜坡保护结构，虽然本质上属散体护坡，但规则的块型和一定的铺砌方式，使相邻砌块可以相互作用共同抵御波浪和水流的作用。因此，从结构上讲，砌块护坡介于散体护坡(抛石、干砌石)和整体护坡(现浇混凝土)之间。2．护坡用砌块平面尺寸较小，一般多为几十公分，厚度在0．1～0．5m左右，因而有一定的柔性。从渗透性看，也介于完全渗透性的抛石护坡和非渗透性的现浇混凝土护坡之间，属半渗透性护坡，因而在波荷载作用下，这类护坡的破坏机理也有别于其他护坡形式，波生浮力(扬压力)造成的砌块脱落是护坡结构破坏的主要形式。3．砌块形状规则、尺寸统一、施工效率高，工程质量易于控制，施工受天气影响小。从蚌埠闸、人海水道枢纽等工程施工实际应用看，平面联锁砌块(单块重52kg)人工护砌每人每日可达20-30m2，国外砌块护坡多采用机械施工，效率更高。4．整体美观。通过块型、铺砌方式及颜色的变化，可将每一个护坡工程都建设成为一个景观工程。5．具有环保概念，在砌块生产过程中，应用粉煤灰、钢渣、矿渣等工业废料，可避免天然石料开采对环境带来的影响。6．利用先进的砌块成型设备制作护坡用混凝土砌块，产量高、质量稳定。对护砌量大、工期紧的护坡工程优势更为突出。二、混凝土砌块的生产问题1．生产设备与生产工艺混凝土砌块生产设备主要包括配料与搅拌系统、铺料与成型系统、传送与码垛系统、自动控制系统等。其生产过程如下：生产所用的碎石、砂等材料通过装载车装入室外集料斗，通过自动配料系统送入搅拌机。水泥罐中的水泥、粉煤灰罐中的粉煤灰通过螺旋输送器、水泥均匀送入搅拌机。水箱内的水通过自动测水、加水系统加入搅拌机拌和，搅拌机能够根据原材料的含水量实现自动加水，拌和料再通过自动成型系统均匀地铺入模具型腔，经过预压、振动成型、脱模等工序，成型后的湿产品落在特制的栈板上，经湿传送机、湿检、升板机输送到养护室进行湿养护。36-48h后，再经降板机、干传送机、码垛机将干产品码垛到木托盘上。空栈板经翻转、栈板回送机、喂板机再提供给成型机，进行下一个生产循环。码垛好的干生产品经包装，再输送到养护室养护2～3d，然后再送到成品堆场养护l0～15d天可出厂。2．配方与外加剂成型机采用振动加压密实成型的工艺，水灰比一般小于0．3，所配混凝土为干硬性混凝土。为保证产品内部均匀，表面不产生麻面、孔洞等现象，要求混凝土有一定流动性，因此所需集料级配要合理。护坡用混凝土砌块配方一般包括水泥、碎石、砂。水泥用量一般占12％～15％，碎石占50％左右，为5～20mm连续级配，含砂率为40％～45％，为中粗砂。为提高产品质量，降低生产成本，该项目组根据蚌埠地区原材料实际情况，进行了配合比优化设计试验，试验考察了水泥含量、碎石含量、粉煤灰参量、含砂率4个因素，每个因素分别分三个水平，采用l9(34)正交表，通过九次试验，优化出最佳配比，并在实际生产中应用，取得了良好效果。该工艺生产的混凝土砌块一般不需其他添加剂，除改善混凝土的某些性能时才需添加，如减水剂、防冻剂等，但要在实验的基础上科学添加。对砌块颜色有特殊要求时，可在面料或整个基料中添加彩色颜料。3．砌块生产质量控制搞好砌块生产环节的质量控制对于砌块成品质量和工程安全有十分重要意义。生产质量控制主要包括：原材料质量与配合比，搅拌的质量，成型时的质量，砌块养护温度、湿度和时问，栈板的平整度等。三、混凝土砌块护坡的施工工艺及养护措施1．混凝土砌块砌筑工艺在砌块护坡施工中，清基、削坡、土工布及垫层铺设与砌石护坡要求相同，可按国家现行规范要求执行。砌块护坡施工方法简便易行，对施工人员没有特别要求，结合淮干蚌郊段、人海水道等几个工程砌块施工实践，提出了混凝土砌块护坡人力施工的具体要求：砌块砌筑从条埂一侧开始，由堤脚向堤肩方向进行，在水平和垂直方向分别挂线，确保铺砌面整齐、美观，砌块间隙按2～5mm控制。砌块由垂直方向进入护砌位置，借助锤子(垫木块)进行水平和高度调整，层面要拍打平实，禁止将砌块从远距离水平推向护砌位置。避免对垫层影响，砌筑过程中要随时检查其平整度，必要时用碎石调整。一个作业面完成后要及时用混凝土封顶，以避免降水冲刷垫层；为增强护面层整体稳定性，方便多作业面同时施工，可每隔30～50m设混凝土或浆砌石条埂。条埂厚度为50em左右，宽度与砌块宽度相同，条埂的空隙(对联锁砌块而言)可用现浇混凝土填补。2．砌块施工效率砌块护坡施工效率较高，从工程实际铺砌看，人均日砌护面积均大于20m2，熟练工可达30m2。同时，施工效率与砌块块型关系密切，块型越复杂，效率越低。不论何种块型，施工效率均高于砌石护坡施工，且质量易于控制。3．砌块的养护工艺砌块的养护对砌块的质量影响很大。良好的养护环境可确保砌块的凝结硬化正常进行，使砌块能获得所需要的物理力学性能和耐久性。根据作者的工作经验，砌块的养护可以采取以下的流程：湿产品→养护室湿产品养护(36h～48h)→码垛→干产品保湿养护(5d～7d)→堆场自然养护(10d～15d)→出厂。在养护过程中，有以下几点值得注意：①为减少刚成型湿产品所占养护室场地面积和减少周转所需的栈板数量，自然养护时要设法尽快使砌块达到允许搬动码垛的强度。因此要确保前48h的养护温度和湿度。②栈板上洒水易使栈板变形损坏，为了延长栈板的寿命，尽量减少在栈板上洒水的次数。夏季时自然养护温度较高。养护时的洒水次数随温度的增加而增多；冬季养护时间要适当延长f不少于48h)，养护时的洒水次数随温度的降低而减少，甚至可不洒水。③养护初期尽量放在相对密封的、空气流动不大的、气温偏高的养护室内养护．避免露天暴晒养护和通风养护。④冬季养护时(尤其经洒水后)，为防止产品受冻，应采取保温措施，如覆盖塑料薄膜，为养护室加热保温等。⑤为防止养护室冷凝水滴穿养护初期的砌块，应在冷凝水易滴处覆盖薄膜或草垫。⑥开孔混凝土砌块的养护条件比实体砌块的高；掺粉煤灰的砌块比普通混凝土砌块养护条件高。结束语我国护坡工程量大面广，既有新建工程，又有改造工程，随着社会发展和环境保护要求的提高，对护坡工程质量要求也会越来越高。混凝土砌块护坡作为一种新型护坡形式，优点突出，未来应有广阔的应用前景。参考文献【1】张玉清.宓永宁.诸葛妃.庞海臻.徐锋：一种新式护坡——模压混凝土砌块护坡[j].农业科技与装备，2011(6)【2】朱勇，吴美安，朱一平，赵桥：水工护坡混凝土砌块的生产实践[j].建筑砌块与砌块建筑，2005(6)【3】李晶，汤洋：新型混凝土砌块护坡质量管理的探讨[j].治淮，2010(6)