曹虎虎 杜向壮
中国水利水电第十一工程局有限公司，河南郑州450000
摘要：在水利堤防护坡设计过程中，混凝土砌块技术能够使护坡的质量提升，达到防控的效果，提升整个水利工程的建筑质量。本文具体分析研究水利堤防护坡工程中混凝土砌块技术的应用，以供参考。
关键词：水利工程；堤防护坡；混凝土；砌块技术
1 水利工程中应用混凝土砌块护坡的优势
1.1 提高护坡整体结构的稳定性
砌块护坡施工主要以抛石护坡、散体护坡、整块护坡等形式为基础。混凝土砌块护坡技术的应用，主要是通过人工预制混凝土砌块为基础来进行坡面保护结构的设计，这样可以使护坡能够有效抵挡水流波浪的冲击，提升整体的结构稳定性。
1.2 操作简便，施工周期短
使用混凝土砌块护坡在砌块铺设以及选型方面较为简单，具有较强的美观度和实用性，与实际护坡施工相结合，可以有效地提升护坡施工的质量和效果。在施工控制方面也较为简单，可以缩短护坡施工的周期，提升护坡施工的质量。
1.3 提升河道的环保性
通过混凝土砌块护坡施工技术可以提升河道的环保性，从工艺角度分析混凝土砌块主要以矿渣和粉煤灰为主要原料，属于典型的废物再次利用，具有较强的环保型，可以使周边环境的污染得到有效控制。
2 水利工程中应用混凝土砌块护坡的原则
在水利工程护坡施工中，混凝土砌块施工时需要依照以下原则进行。
首先，需要遵循安全施工原则。在护坡施工时地面很容易受水浪的影响，而导致护坡的安全性下降，因此在进行混凝土护坡施工时，需要重视加强护坡安全性管理，选择合适的混凝土砌块类型，并且进行针对性的应用。混凝土砌块主要有连锁砌块、开孔砌块，不同砌块类型在实际应用时的作用不同，通过开孔砌块可以使地面的防渗能力提升，通过提升浮力等方式，让水利工程建设的安全性提高，通过连锁砌块类型可以使抗力性能提升，保证护坡施工的安全。
其次，需要遵循经济性的原则。进行混凝土砌块施工时需要从经济方面进行考虑，不同混凝土砌块的类型有较大的差别，在价格上有一定的差异，在应用时需要与实际护坡施工要求结合，在保障施工安全的条件下选择物美价廉的砌块类型，使护坡施工效益提升。比如说使用非连锁砌块护坡施工技术在砌块砌筑方面较为方便，可以使整体效率提升，也能够有效控制工程施工成本。
3 案例分析
3.1 工程概况
某河位于我国华北地区，发源于韶山北麓的胡沟,北流至段村乡的麦尽、中关、上涧和南村乡的涧口,至班村村北注入黄河,流域面积149 平方公里。干流长28 公里,干流坡降2.5%,河床平均宽80 米,多年平均流量0.71 立方米每秒。河槽两岸由于自然原因的影响出现岩石裸露的情况，而且多为石质浅山区。河谷宽窄不一，部分河段出现主槽断面狭小的情况、严重阻碍水流的正常行进，而且两岸很多滩地由于连年洪水的冲刷出现坍塌的情况。G241 公路沿河布置，在汛期也会受到洪水的影响和威胁。河道两岸没有进行堤防的构建，完全通过自然地势抵御洪水，如果汛期出现较大的洪水，会对沿岸群众的生命财产安全和当地的农业产生严重的影响。对该河进行生态修复和治理的问题迫在眉睫，政府决定全面实施该河的治理工程，构建一个小型的水库，并且对周边的河道景观进行重建。
本次治理工程包括干流14.5km 和支流1.45km,总长15.95km,主要建设任务包括河道疏挖、堤防完善、岸坡防护、河底新建抗冲齿墙等。河道疏挖10.4km,其中干流8.95km,采用底宽25~40m 的复式断面；支流1.45km,采用底宽15m 的梯形断面。岸坡使用混凝土砌块护砌17.4km(两岸合计),坡脚设2m 新建浆砌石防洪墙14.50km。河底新建格宾石笼抗冲齿墙58 道。
3.2 方案比选
在堤防护坡施工中，常见的抗冲能力较好的防护形式有浆砌石护坡、混凝土护坡和格宾石笼护坡等。本次治理段河道属典型的山丘区河道,环境较差，附近严重缺乏适合填堤的粘性土料,且地质条件也不适合填土筑堤，结合河道实际情况，通过方案比选,本次边坡护砌型式采用混凝土砌块护坡，让河道生态治理效果进一步提升。本次主要对河道疏挖段两岸边坡进行防护。其中紧邻山体的河道边坡,由于生态砌块较好，本次不再进行防护。
3.3 堤防整体稳定计算
结合河道断面设计成果,本次疏挖段河道设计边坡为1:2.5,因此河道防护按设计坡比1:2.5 进行护砌。根据冲刷深度计算成果,在河底设置一定数量的抗冲齿墙以起到防冲固底的作用。抗冲齿墙深度确定为2m,齿墙宽确定为1m,断面为矩形。下面依照规范要求，进行校核，主要采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法计算，以保证施工安全。
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式中：b 为条块宽度，m；W1为堤坡外水位以上的条块重力，kN；W2 为堤坡外水位以下的条块重力，kN；Z为堤坡外水位高出条块底面中点的距离，m；u 为堤身或堤基中的孔隙压力，kPa。稳定分析计算结果见表1。
3.4 水利工程中护坡施工前准备
3.4.1 测量放样阶段
在河道护坡施工前，需要与相关的工作人员进行沟通，保证工程质量符合要求，并且与施工图纸相结合进行现场勘测和测量，准确记录施工时的相关事实数据和参数。在测量过程中需要统一对施工图进行标记，做好统一编号工作，在施工前做好定期复核检查工作，再核对测量数据无误后才能展开后续施工。
3.4.2 基础土方施工技术
在土方开发前需要依照工程开挖图将开挖边线标注出来，并且做好标记，以保证开挖的准确性。在开发时针对标高水平位置、边坡坡度、控制桩号等进行核对，对施工图纸是否符合要求进行确认。在开发过程中对边坡的稳定性进行密切关注，如果产生滑动或者施工裂缝等情况需要及时暂停施工并且及时进行处理。在施工过程中需要采取合理疏导和保护措施对边坡进行控制，防止地下水造成的边坡损害。
3.4.3 基础松木桩施工技术
在基础松木桩施工前，做好施工放样和测量等工作。木桩施工时，需要依照设计图纸进行布设。打桩过程中通过挂线锤来监测木桩的垂直度，依照中心位置进行针对性的施工。在压桩时如果发现突然下降或者倾斜度较大的情况，需要立即停止压桩，并且对其原因进行检查，采取针对性的措施进行后续施工，在压桩过程中勘察施工周边的环境，压桩震动可能会影响周边的土建。
3.4 堤防护坡工程中混凝土砌块技术
3.4.1 浆砌石挡土墙
在挡土墙施工前，需要仔细检查材料的质量，选择的石料需要色泽均匀，材质性能统一，需要选择一些不易风化、质地较为坚硬的石料，石材的载荷需要超过20兆帕，另外需要保证石料表面需要平整，外形方正。在施工时需要依照试验标准比例进行砂浆的配置，其次在挡土墙施工过程中，通过分段施工的方式将分段位置设定在沉降缝位置，这样可以防止沉降对墙体的损伤。在分层砌筑时，高度需要控制在20厘米以内，从外围逐步向里进行铺筑，在铺筑过程中需要注意压着缝隙进行填筑，这样可以使墙体成为一个整体。
3.4.2 干砌石挡墙施工
在进行干砌石挡墙施工过程中，石块需要选择无裂缝、坚硬且具有较好抗水性的石材，控制石材的重量不超过50公斤。在砌筑的高层轴线方面也需要与设计的要求相吻合，在砌筑时石材的大面朝下，并且进行错峰压跌，保证相互咬合，这样使墙体的美观度更高。
3.5 堤防护坡工程中混凝土浇筑施工
3.5.1 压顶砌筑前基建面处理
在压顶砌筑前，需要复测砌筑墙体，经过找平在符合设计高程后才能进行后续施工，在施工前清理地面的杂物，并且注意清理掉松动的石块和泥土，通过高压水枪清洗表面，保证没有杂物后将表面的水处理干净。
3.5.2 压顶浇筑前模板施工
在选择模板方面使用不易变形、较为坚硬的模板。在进行模板支撑时选择石缝当中的嵌入短光缝作为受力支撑的载体，并且用铁丝拉紧模板中间位置，通过木条进行支撑，并且及时封堵好模板缝隙，对模板和浆器中间较宽的缝隙主要通过石棉等材料与水泥砂浆结合，完全填充后保证不出现漏缝现象。压顶混凝土模板需要使用制作好的木材模板，模板表面做好清洁工作，保证尺寸形状等符合设计要求，并且确保表面光滑，接着涂刷脱模剂，在操作过程中不能使用有污染的材料[1]。
3.5.3 压顶浇筑中的石料选择
需要在实验室测定压顶浇筑所用混凝土的配合比例，与现场工程的沙石实际含水量相结合适当进行上下浮动，控制含水率。在标准范围之内，保证骨料、水的偏差符合规范要求。
3.5.4 钢筋的加工技术
压顶浇筑过程中，使用表面无损伤、锈蚀、油污的钢筋，钢筋为C18、C22两种直径的钢筋，使用冷拉技术进行加工，并且通过采用绑扎或焊接的方式进行连接。单面焊接时，焊接长度需要超过钢筋直径10倍以上，双面焊接是需要超过钢筋直径5倍以上。如果钢筋出现轴心受拉、直接承受纵向受力，则需要采取合理方法进行控制，不得采用绑扎连接。另外，需要注意在钢筋搭接处、两端通过绑丝进行扎牢，在绑扎时为了提高牢固程度，绑扎数量需要超过3道。焊接时，需要保证搭接焊接头的两根搭接钢筋的轴线处于同一直线位置。另外，需要加强焊接控制，主要使用双面焊的方法进行焊接，如果现场条件不允许，不能使用双面焊，则可以使用单面焊[2]。
3.5.5 混凝土浇筑技术
在浇筑混凝土前需要仔细检查永久封模板和钢筋的情况，作好记录工作。在三检合格之后征得监理方同意，才能进行后续的混凝土浇筑。在浇筑时使混凝土使用机械搅拌的方式，并且注意采取试验配比对混凝土进行混合搅拌，保证是石料配合设计要求。在混凝土搅拌超过90分钟以上时，搅拌出的混凝土均匀色泽一致，在对混凝土进行浇筑时，需要加强监测管理，如果发现混凝土拌合物的稠度和均匀性出现变化，需要注意立刻停止操作，及时进行有针对性的处理。在浇筑竖向结构混凝土时，控制好下落高度和速度。在浇筑的过程中需要采取合理的措施进行控制，比如说串筒或溜管等。在浇筑时，使用插入式振捣器进行振捣。振捣过程中需要注意避免重复振捣和漏振等现象，需要依照一定的施工规律在振捣时没有明显下沉，没有气泡出现，且表面出现浆液为止。如果某些区域不具备机械制造的条件，可以使用人工方式进行振捣。在完成浇筑振捣之后，通过土工布进行覆盖，加强洒水，依照湿度、风力、外界温度等特点合理地对洒水量和水质进行控制，保证混凝土表面的湿润性，确保混凝土在养护过程中获得一个较好的环境，如果混凝土强度达到设计强度90%才能停止养护。
4 水利堤防护坡工程中混凝土砌块施工技术和管理要点
4.1 水利堤防护坡工程中混凝土砌块施工技术要点
4.1.1 加强垂直施工缝的处理和温度的控制
在进行混凝土浇筑时，需要冲洗混凝土，保证表面清洁直到露出骨料为止，然后再对钢丝网进行清洗。在施工设计方面，需要安排好时间、施工人员，在得到专业人员的首肯并且签字之后才能正式开展工作。完成以上工作后，还需要控制好施工的温度，让混凝土中的新老部分得到融合，提高施工的质量[3]。
4.1.2 混凝土浇筑保护
在混凝土浇筑施工过程中，需要注意砌块的缝隙，避免出现杂质和水。通常而言，在缝隙位置都需要涂抹一定的防水砂浆或者设置一些挡水砖，对多余的杂质和水进行控制和处理，并且加强混凝土的浇筑养护工作。在完成这几个工作之后，可以使用铁板来封盖，用砂浆设置出防水带，保证临时杆的使用，较好地发挥出临时杆的作用。
4.1.3 固结浇筑
固结浇筑可以使混凝土的强度和整体性大幅度提升，通常可以在地基等应力较大的部位进行固结浇筑孔的布设，在一些地质条件较差的部位，就需要通过全面的固结浇筑提升地基的强度。浇筑深度不一，需要与实际情况结合进行设计。固结浇筑最适宜的施工环境为一定厚度的基层混凝土。在施工的过程中，如果混凝土表面比较坚硬，为了使施工效率和速度提升，可以直接在混凝土表层进行无混凝土的固结浇筑，提高施工效率。在基层混凝土上进行浇筑的过程中，必须在相应部位混凝土达到强度或者在混凝土浇筑到规定厚度后再进行后续的浇筑工作[4]。
4.2 水利堤防护坡工程中混凝土砌块施工技术和管理要点
4.2.1 加强技术资料的管理
在混凝土砌块施工过程中，技术资料很多，主要包含了施工方案、标准图、相关文件和工程资料等。需要重视这些技术资料的管理，确保每项技术资料都具有制表人、复核人以及相关人员的正规签章。在进行上报之后，对这些资料进行有效的保存，对资料的节约制度进行完善，不允许个人对关键资料进行留存，另外对于一些非常重要的资料禁止外带。在混凝土砌块建设时，往往涉及到野外测量等工作，此时就会产生很多数据，相关人员一定要对这些数据资料进行有效的管理，并且校对及信息真实性，防止在资料当中出现数字或者文字方面的错误，提高护坡建设的效果。
4.2.2 合理使用TQC等方法，加强现场的技术管理问题
在施工时需要做好现场的施工管理，委派有专有丰富经验的人员进行绘图，并且加强数据的审核，同时组织相关人员对施工材料进行检查，保证材料符合施工要求，而后在施工过程中严格依照组织规范进行施工，保证施工的专业性、材料的质量。在进行混凝土砌块施工技术管理工作时，监管部门需要在规定的时间内展开质量和安全的检查工作。如果在抽检时发现问题，还需要注意依照安全规范合理进行应对，并且及时跟踪，检查判断这些潜在的隐患和问题是否有效的处理，依照质量管理体系程序等相关文件进行质量计划和安全计划的编制，并且依照计划进行有效落实。在检查过程中如果发现严重的安全问题需要及时上报，加强现场管理工作，避免出现事故。另外还需要注意积极展开TQC活动，依照自身的情况进行TQC小组的构建，确保技术工艺应用过程中的质量控制和工序管理，以保证质量管理的有效展开[5]。
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结束语
堤防护坡施工是水利工程结构施工过程中非常重要的一个组成部分，混凝土砌块施工技术是堤防护坡施工的重要技术，需要重视加强施工方案的优化，完善施工工艺，优化施工设计，适应时代的潮流，这样才能提高堤防护坡的使用寿命。
参考文献
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[2] 曹英. 混凝土砌块护坡在水利工程中的应用[C]// 地方水利技术的应用与实践(第3辑).2019（12）. 011-011.
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[4] 曹英. 混凝土砌块护坡在水利工程中的应用[J]. 地方水利技术的应用与实践, 2005（012）.121-122
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