長(zhǎng)江堤防工程四邊透水框架護(hù)岸工程方案研究

長(zhǎng)江堤防工程四邊透水框架護(hù)岸工程方案研究

0混凝土四邊透水框架護(hù)岸工程應(yīng)取得的成績(jī)四個(gè)邊緣的透水框架是具有減速、促進(jìn)和消耗作用的河流過載防洪和滲透結(jié)構(gòu)的。由于重心低，因此具有良好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。1996年開始應(yīng)用在長(zhǎng)江干堤加固工程,并經(jīng)受了1998年長(zhǎng)江特大洪水考驗(yàn),因而被水利部作為推廣項(xiàng)目列入《98災(zāi)后堤防加固15項(xiàng)推薦技術(shù)指南》中,該項(xiàng)技術(shù)同時(shí)還獲得了陜西省2000年度科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。目前,這項(xiàng)技術(shù)已推廣應(yīng)用于河道整治、護(hù)岸及搶險(xiǎn)中,且效果顯著。近幾年,該工藝在長(zhǎng)江河道整治工程施工中得到廣泛運(yùn)用,從運(yùn)用后的情況看,四面六邊透水框架的邊緣出現(xiàn)大量的淤積,效果十分顯著。但各地的實(shí)施單位均只根據(jù)經(jīng)驗(yàn)制訂工程投資概預(yù)算,未對(duì)混凝土四面六邊透水框架護(hù)岸工程定額進(jìn)行系統(tǒng)分析和研究。筆者負(fù)責(zé)長(zhǎng)江南京河段二期整治護(hù)岸工程的施工,并對(duì)混凝土四面六邊透水框架護(hù)岸工程進(jìn)行了連續(xù)關(guān)注和研究,取得了一手的資料和經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)混凝土四面六邊透水框架護(hù)岸工程定額進(jìn)行分析和探討,對(duì)于混凝土四面六邊透水框架護(hù)岸技術(shù)的應(yīng)用推廣有著重要的積極意義。1材料結(jié)構(gòu)及周邊透水結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)介紹1.1混凝土桿件混凝土鋼筋混凝土四面六邊透水框架結(jié)構(gòu)是由6根長(zhǎng)1m、斷面0.1m×0.1m的混凝土桿件焊接拼裝而成,桿件中央預(yù)埋1根長(zhǎng)1.4m的Φ10鋼筋,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C15,鋼筋外露段以瀝青涂刷作防銹處理。1.2.1混凝土澆筑及澆筑(1)澆筑預(yù)制場(chǎng)。預(yù)制場(chǎng)地必須澆筑混凝土面層才能保證預(yù)制質(zhì)量。C15混凝土場(chǎng)地6000m2,厚度5cm,普通方法澆筑混凝土,底部鋪設(shè)20cm厚碎石墊層。(2)設(shè)模板。混凝土桿件所用模板為鋼質(zhì)模板必須專門設(shè)計(jì)。采用本工程專用鋼模板2000套(每套可一次性澆筑6根桿件),以滿足混凝土桿件預(yù)制的需求。(3)預(yù)埋鋼筋。澆筑前每套模板內(nèi)預(yù)埋6根Φ10鋼筋。(4)澆筑混凝土。混凝土澆筑集中攪拌,翻斗車運(yùn)輸,平板振搗器密實(shí)。(5)脫模、養(yǎng)護(hù)。脫模后用草袋及薄膜覆蓋并澆水養(yǎng)護(hù)。1.2.2框架鋼筋的焊接性能框架拼裝時(shí)的桿件混凝土強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值的75%。鋼筋焊接用電弧焊接,三根鋼筋兩兩搭接單面焊,搭接的電弧焊縫長(zhǎng)度:單面焊為10d以上。焊接性能應(yīng)符合GB5177《碳鋼焊條》的規(guī)定,焊縫質(zhì)量符合JGJ18-96《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》的規(guī)定?？蚣茕摻钔饴恫糠志脼r青刷涂一遍作防銹處理。達(dá)到拼裝強(qiáng)度要求的混凝土桿件統(tǒng)一堆放于靠近臨時(shí)碼頭附近的堆場(chǎng)進(jìn)行拼裝,拼裝完成且達(dá)到齡期要求的四面體即可搬運(yùn)上拋投船。1.2.3駁船結(jié)構(gòu)及網(wǎng)格劃分定位船準(zhǔn)確定位后即進(jìn)行四面體試拋工作,以此確定正常水流、水深條件下按設(shè)計(jì)位置準(zhǔn)確拋投四面體所需的各施工參數(shù)。選擇長(zhǎng)、寬尺寸及噸位大小相當(dāng)?shù)?0-30條駁船作為固定的四面體裝載、運(yùn)輸和拋投的船只。施工將按照設(shè)計(jì)圖紙要求所設(shè)計(jì)的網(wǎng)格在垂直水流方向網(wǎng)格線上劃分定寬的條形拋投區(qū)域作為控制駁船移位及控制網(wǎng)格拋投數(shù)量的小單元。按設(shè)計(jì)的拋投數(shù)的正負(fù)5%控制大、小網(wǎng)格內(nèi)的框架拋投量。本工程四面六邊透水框架施工流程圖見圖1、圖2。2預(yù)算定額分析包括四個(gè)邊緣的透水框架涂料的編制、預(yù)算和分析2.1混凝土表面處理的表面處理預(yù)制混凝構(gòu)件工作內(nèi)容有:(1)鋼模制作、拼裝、安裝、拆除、修理。(2)混凝土配料、拌和、澆筑、養(yǎng)護(hù)。(3)材料及成品件場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸堆放。2.1.1混凝土生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察統(tǒng)計(jì),現(xiàn)場(chǎng)操作人工每班組50人,工長(zhǎng)2人,高級(jí)工7人,中級(jí)工25人,初級(jí)工16人,生產(chǎn)量平均值為2500根長(zhǎng)1m,斷面0.1m×0.1m的混凝土桿件(以8h工作計(jì))。則每100m3塊數(shù)為10000塊,共需工時(shí)數(shù)為工長(zhǎng)64工時(shí),高級(jí)工224工時(shí),中級(jí)工800工時(shí),初級(jí)工512工時(shí),合計(jì)1600工時(shí)。2.1.2材料費(fèi)用占總費(fèi)用的比例本工程共完成產(chǎn)品的數(shù)量:預(yù)制四面體91425架,共消耗混凝土5595m3,共消耗定型鋼模板4937kg,共消耗鐵件787kg,共消耗水10971m3,其他材料費(fèi)用占總費(fèi)用的約1%。根據(jù)《江蘇省水利工程預(yù)算定額-建筑工程》中規(guī)定每100m3消耗混凝土102m3,每100m3消耗定型鋼模板為(100×4937/5595)=90kg,每100m3消耗鐵件為(100×787/5595)=14.35kg,每100m3消耗水(100×10971/5595)=200m3,每工作日的其它材料使用費(fèi)占總費(fèi)用約1%。2.1.3平板式振搗器(1)混凝土攪拌機(jī)(0.4m3)。現(xiàn)場(chǎng)4臺(tái)攪拌機(jī)生產(chǎn),實(shí)際正常2臺(tái)生產(chǎn),2臺(tái)備用,每臺(tái)攪拌機(jī)日出產(chǎn)36m3混凝土,考慮到預(yù)制塊較小,每拌生產(chǎn)停滯待運(yùn)時(shí)間長(zhǎng),因此工作時(shí)間利用系數(shù)較低,經(jīng)觀察約為40%,則每100m3板體生產(chǎn)臺(tái)班數(shù)為:100÷36×2臺(tái)×40%×8h=17.76臺(tái)時(shí)(2)平板式振搗器(2.2kW)。本工程配備2臺(tái)平板振動(dòng)器,時(shí)間利用系數(shù)約為50%,則每100m3板體生產(chǎn)臺(tái)班數(shù)為:100/36×2×50%×8=22.22臺(tái)時(shí)(3)膠輪車。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察:運(yùn)距為50m,配備膠輪車6輛,后臺(tái)4輛(3臺(tái)砂石料,1臺(tái)運(yùn)水泥),前臺(tái)2輛,時(shí)間利用系數(shù)為50%,則每100m3板體生產(chǎn)需要膠輪車臺(tái)班數(shù)為:100/30×6×50%×8h=80臺(tái)時(shí)。(4)其它機(jī)械使用費(fèi)。因考慮到本工程模板的高強(qiáng)度周轉(zhuǎn)使用,模板維護(hù)工作是日常工作的重要內(nèi)容之一,這就有時(shí)需要用電焊機(jī)等,據(jù)觀察估值,每工作日的其它機(jī)械使用費(fèi)約占總費(fèi)用的4%。工作內(nèi)容:(1)鋼模制作、拼裝、修理。(2)混凝土配料、拌和、澆筑、養(yǎng)護(hù)。(3)材料及成品件場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸堆放。見表1。2.2安裝完成后的四個(gè)邊緣的透水框架的焊接固定定額分析透水框架焊接拼裝工作內(nèi)容有:回直、切斷、彎制、焊接、刷漆及運(yùn)輸?shù)綊佂秷?chǎng)地。2.2.1生產(chǎn)和透水框架經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察統(tǒng)計(jì),現(xiàn)場(chǎng)操作人工每班組10人,工長(zhǎng)1人、高級(jí)工3人、中級(jí)工3人、初級(jí)工3人,生產(chǎn)量平均值為拼接355架四面六邊透水框架(以8h工作計(jì))。則每100m3混凝土生產(chǎn)1666架四面六邊透水框架,共需工時(shí)數(shù)為工長(zhǎng)37.5工時(shí)、高級(jí)工112.6工時(shí)、中級(jí)工112.6工時(shí)、初級(jí)工112.6工時(shí),合計(jì)375.3工時(shí)。2.2.2共消耗涂層材料費(fèi)用本工程共完成產(chǎn)品的數(shù)量:預(yù)制四面體91425架,共消耗鋼筋559.521t,共消耗電焊條(Φ4mm)942.4kg,共消耗鍍鋅鐵絲(20#)1650.6kg,共消耗防腐瀝青漆1291.8kg,其他材料費(fèi)用約占總費(fèi)用的1%。根據(jù)《江蘇省水利工程預(yù)算定額-建筑工程》中規(guī)定每10t定額消耗鋼筋10.2t,則每100m3消耗鋼筋,8.56t,每100m3消耗電焊條(Φ4mm)(100×942.4/5595)=17.18kg,每100m3消耗鍍鋅鐵絲(20#)(100×1650.6/5595)=30.09kg,每100m3消耗防腐瀝青(100×1291.8/5595)=23.55kg,其他材料費(fèi)用約占總費(fèi)用的1%。2.2.3生產(chǎn)設(shè)備及時(shí)間利用系數(shù)(1)鋼筋切斷機(jī)(7kW)?，F(xiàn)場(chǎng)1臺(tái)鋼筋切斷機(jī)生產(chǎn),考慮到預(yù)制塊較小,每拌生產(chǎn)停滯待運(yùn)時(shí)間長(zhǎng),因此工作時(shí)間利用系數(shù)較低,經(jīng)觀察約為40%,則每100m3板體生產(chǎn)臺(tái)班數(shù)為:8.56÷6.6t/d×1×40%×8h=4.15臺(tái)時(shí)。(2)鋼筋彎曲機(jī)(Φ6-40mm)?，F(xiàn)場(chǎng)用配備鋼筋彎曲機(jī)1臺(tái),考慮到預(yù)制塊較小,每拌生產(chǎn)停滯待運(yùn)時(shí)間長(zhǎng),因此工作時(shí)間利用系數(shù)較低,經(jīng)觀察約為70%,每100m3板體生產(chǎn)臺(tái)班數(shù)為:8.56÷4.47t/d×1臺(tái)×8h×70%=10.72臺(tái)時(shí)。(3)電焊機(jī)(交流30kVA)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察:電焊機(jī)1臺(tái),時(shí)間利用系數(shù)為50%,則每100m3板體生產(chǎn)需要膠輪車臺(tái)班數(shù)為:8.56/1.3×1×50%×8h=26.34臺(tái)時(shí)。(4)風(fēng)沙槍(6.0m3/min)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察:風(fēng)沙槍1臺(tái),時(shí)間利用系數(shù)為50%,則每100m3板體生產(chǎn)需要膠輪車臺(tái)班數(shù)為:8.56/3×1×50%×8h=11.41臺(tái)時(shí)。(5)膠輪車。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察:運(yùn)距為50m配備膠輪車6輛,時(shí)間利用系數(shù)為50%,則每100m3板體生產(chǎn)需要膠輪車臺(tái)班數(shù)為:100/30×6×50%×8h=80臺(tái)時(shí)。工作內(nèi)容:回直、切斷、彎制、焊接、刷漆及運(yùn)輸?shù)綊佂秷?chǎng)地。見表2。2.3配置和設(shè)計(jì)后四面邊緣的風(fēng)險(xiǎn)分析透水框架拋投施工工作內(nèi)容有:定位、起倉(cāng)、搬運(yùn)、拋投工作等。2.3.1邊透水框架經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察統(tǒng)計(jì),生產(chǎn)量平均值為拋投2000架四面六邊透水框架(以8h工作計(jì))。則每100m3混凝土生產(chǎn)1666架四面六邊透水框架,共需工時(shí)數(shù)為工長(zhǎng)6.7工時(shí)、初級(jí)工300工時(shí),合計(jì)306.7工時(shí)。2.3.2每100m板體生產(chǎn)需要駁船臺(tái)班數(shù)(1)駁船(150t)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察:因四面六邊透水框架空間占用較大,每艘駁船實(shí)際利用率為50%,每日平均出航4艘次,75m3四面六邊體質(zhì)量為150t,則每100m3板體生產(chǎn)需要駁船臺(tái)班數(shù)為:100/(75×4)×1×50%×8h=1.33艘時(shí)。(2)拋錨艇(35kW)。如前面觀測(cè)計(jì)算,每100m2所需拋錨艇艘時(shí)數(shù)為0.92艘時(shí)。(3)拖輪(147kW)。如前面觀測(cè)計(jì)算,每100m2所需拖輪艘時(shí)數(shù)為0.46艘時(shí)。(4)鋼質(zhì)躉船(350t)。如前面觀測(cè)計(jì)算,每100m2所需拋錨艇艘時(shí)數(shù)為0.92艘時(shí)。工作內(nèi)容:定位、起倉(cāng)、搬運(yùn)、拋投工作。見表3。2.3.3護(hù)岸工程預(yù)算定額根據(jù)以上四面六邊透水框架護(hù)岸工程分項(xiàng)預(yù)算定額分析,對(duì)進(jìn)行四面六邊透水框架護(hù)岸工程預(yù)算定額綜合分析,四面六邊透水框架護(hù)岸工程工作內(nèi)容有:(1)鋼、木模制作、拼裝、安裝、拆除、修理。(2)混凝土配料、拌和、澆筑、養(yǎng)護(hù)。(3)材料及成品件場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸堆放。(4)鋼筋回直、切斷、彎制、焊接、刷漆及運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地。(5)定位船定位、拋投船起倉(cāng)、搬運(yùn)、拋投工作等。綜上所述,四面六邊透水框架護(hù)岸工程預(yù)算定額詳見表4。工作內(nèi)容:(1)鋼、木模制作、拼裝、安裝、拆除、修理。(2)混凝土配料、拌和、澆筑、養(yǎng)護(hù)。(3)材料及成品件場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸堆放。(4)鋼筋回直、切斷、彎制、焊接、刷漆及運(yùn)