市政、水利及護岸工程中預制構件的應用

　　中國經(jīng)濟的快速發(fā)展為公共設施的不斷完善提供了保障，在確保公共設施項目的安全性和經(jīng)濟性的同時，對環(huán)境的保護以及充分利用資源越來越引起人們的重視。預制混凝土構件不僅在功能方面和安全方面而且在經(jīng)濟性和創(chuàng)造舒適環(huán)境節(jié)省資源方面發(fā)揮優(yōu)勢。

　　目前，我國國內(nèi)經(jīng)濟狀況良好，為工業(yè)化建筑，包括預制裝配式等工程運用在市政、水利方面都提供了一些經(jīng)濟上的支撐，為企業(yè)的發(fā)展提供一些潛在的機會。

　　在市政、水利及護岸工程中，預制構件可用于共同溝、排水溝、擋土墻、護岸以及道路排水溝等項目中，具有施工便捷，外形美觀，改善道路、河川、堤壩等優(yōu)勢。

　　但是在國內(nèi)，一些預制構件生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的預制裝配式建筑結構在市場上還未被大量接受。由于工作量不連續(xù)，企業(yè)對技術的培養(yǎng)、人才的培養(yǎng)、經(jīng)驗的積累都帶來非常大的難度。即將介紹的這幾類產(chǎn)品在國內(nèi)有些正在被應用，有些可能未被應用。希望通過以下市政、水利及護岸工程中預制構件的應用，為同行開拓思路起到拋磚引玉的作用。

 一、共同溝產(chǎn)品

　　所謂共同溝，就是“地下城市管道綜合走廊”，即在城市地下建造一個隧道空間，將市政、電力、通訊、燃氣、給排水等各類管線集于一體，設有專門的檢修口，吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一建設和管理。

　　由于共同溝將各類管線均集中設置在一條隧道內(nèi)，消除了通訊、電力等系統(tǒng)在城市上空布下的道道蛛網(wǎng)及地面上豎立的電線桿、高壓塔等，避免了路面的反復開挖、降低了路面的維護保養(yǎng)費用、確保了道路交通功能的充分發(fā)揮。

　　這種共同溝有一體型和分體型兩種，有制品上層填土后不影響農(nóng)耕、通車、土地利用率高等優(yōu)點。在國外，這種箱型結構的共通溝被大量運用，最大的可以做到10米寬。常見的有一體的，有雙拼的，也有四拼的，可以根據(jù)它荷載的工況做成各種規(guī)格。

圖1箱型結構

圖2 工程實例

　　這種預制構件制成的共同溝產(chǎn)品可以有效解決施工作業(yè)人員不足的問題。由于是在工廠生產(chǎn)，價格要比現(xiàn)場施工便宜，而且它對立面和藝術沒有要求，對模板的要求也相對簡單，并且目前該種產(chǎn)品在國內(nèi)有類似的應用。

圖3 設計圖

圖4 工程實景

 二、排水溝產(chǎn)品　　

　　排水溝用于排除來自邊溝、截水溝或其他水源的水流，并將其引至橋涵或路基范圍以外的制定地點?？捎迷谵r(nóng)業(yè)的水利設施中，它能兼有擋土墻的功能，有開放式和封閉式兩種，可以有效地利用耕地，便于日常維護。

　　其截斷面形式一般采用梯形，尺寸大小應經(jīng)水利水文計算確定，位置根據(jù)需要并結合當?shù)氐匦螚l件而定。排水溝水流注入其它溝渠或水道時，應使原水道不產(chǎn)生沖刷或淤積。

圖5 排水側(cè)溝

圖6工程實景

圖7 設計圖

 三、擋土墻產(chǎn)品

　　擋土墻是用來支承路基填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩(wěn)的一種構造物。在路基工程中，擋土墻可用以穩(wěn)定路堤和路塹邊坡，減少土石方工程量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經(jīng)常用于整治坍方、滑坡等路基病害。

　　擋土墻可以用于平整土地和道路維護等，外形美觀、路基穩(wěn)定。大型拼裝式擋土墻，表面可設計圖案，現(xiàn)場的施工作業(yè)量少，施工周期短。

　　L型的擋土墻在國外應用很廣泛。因為日本是多山地國家，平整土地時要大量使用擋土墻。該擋土墻可以做成L型，也可以做成逆L型，還可以在表面上做飾面，比如仿石材，貼瓷磚等。由于這些型式都是標準件，所以其成本會相對低一些。

圖8 L型的擋土墻

圖9 工程實例

圖10 設計圖

　　市政工程所使用的預制構件，因為政府每年都有預算，而結算是從四月初到第二年的三月末，然后國家撥款，再開始立項。等到年末的時候，才是真正開始施工。那么預制構件廠在平時就可以把這些構件做出來，到年末再根據(jù)具體的項目來施工，使生產(chǎn)變得方便。

圖11 雙拼擋土墻

圖12 連接節(jié)點

　　上圖擋土墻是一種大型雙拼的擋土墻。該擋土墻大概有13米，項目設在韓國，所使用的是日本的技術，模板在中國生產(chǎn)。

　　其中的關鍵連接技術在于拼裝節(jié)點。這個拼裝節(jié)點有一定的吸收施工誤差的能力。因為構件是硬碰硬的組裝，如果沒有施工誤差的能力，那么拼上去每一個螺栓是擰不上去的。如果把鋼筋直徑非常粗的構件同時擰上去，這個難度非常大，那么它的連接技術就必須要有吸收局部誤差的能力。

　　擋土墻產(chǎn)品廣泛應用于道路、河川、堤壩、防砂、山體治理等方面，各種式樣可與自然景觀相協(xié)調(diào)。

圖13  重力式擋土墻

圖14 設計圖

圖15 工程實景 

　　其中，重力式擋土墻是指依靠其自重防止土體邊坡坍塌的構筑物。它可用磚、石、混凝土建造而成。一般不配鋼筋或只在局部范圍內(nèi)配少量鋼筋、是我國目前常用的一種擋土墻，而且它便于就地取材、施工方便、經(jīng)濟效益好。

　　河床、道路的的護坡，堤壩防砂、山體的治理中也可以用到的重力式擋土墻。它可以做成各種紋樣，其空隙的地方可以現(xiàn)場澆筑一些其他的材料。在國外大量的護坡在使用這種產(chǎn)品。它既能滿足自然的景觀要求，又是一個標準的構件，使生產(chǎn)安排起來非常容易。

 四、護岸產(chǎn)品

　　大型緩坡護岸構件的藏土部分保有豐富的土壤，植物可以繁茂地生長。構件尺寸大，使施工周期縮短。構件之間的金屬連接件使構件連成整體穩(wěn)定性可靠。

　　緩坡的護坡是在構件里放上含有土壤的材料。這樣河兩邊非常美觀，既可以綠化，又能防止水土流失；施工周期又短，還很方便。而且這些產(chǎn)品并不復雜，生產(chǎn)起來非常容易。

圖16 設計圖

圖17 河邊護坡

　　河邊的護岸構件為魚類藏身設置有孔洞，魚類可以在空洞間自由活動。構件的露出部分尺寸大使施工周期縮短。河床兩邊的預制構件，考慮到自然環(huán)境和一些水下生物，把構件兩邊做些孔洞，可以做水生動物的巢穴，對自然環(huán)境的保護是有幫助的。

圖18   河床兩邊的預制構件

　　河床預制混凝土塊重心低穩(wěn)定性好，縱橫尺寸相同便于施工。大型防浪護岸構件，可以大量減少現(xiàn)場的作業(yè)，水平擺放施工方便，對于水土流失、控制水流、保護自然都是有幫助的。

圖19 產(chǎn)品規(guī)格

圖20 河邊護岸

圖21  海邊護岸

 五、道路產(chǎn)品

　　道路排水是排水系統(tǒng)的一部分。所謂道路路面排水即將雨水等各種路面水以盡量快的速度排至路基之外，最大程度地減少因排水不暢造成的地面水下滲，減少下滲水對路基穩(wěn)定性，路面質(zhì)量和使用性能的影響。常見路面排水形式主要有路表排水，中央分隔帶排水和路面內(nèi)部排水。

　　用于道路的排水構件強度能夠滿足車輛通行荷載，既美觀又有雨水收集和排水功能。

圖22 道路排水構件和排水孔

圖23 路面實景

 六、施工設備

　　施工設備是保證工程質(zhì)量縮短施工周期的重要工具。設備可以做箱型結構，也可做L型的擋土墻。

圖24  工程設備

　　一般的L型擋土墻的施工順序為：土方開挖→破樁→支?！A鋼筋制作與安裝→基礎混凝土澆筑→墻身鋼筋制作與安裝→墻身支?！鷫ι砘炷翝仓鷻跅U安裝。

 圖25 構件施工順序1

圖26 設備施工順序2

　　綜上表明，市政、水利及護岸工程中采用預制構件作，施工方便、容易達到設計要求，工程質(zhì)量與外觀效果良好，收到了明顯的效果。由此，隨著新的生產(chǎn)技術、方法和手段的進一步規(guī)范化和構件設計生產(chǎn)的標準化，預制混凝土構件作為一種建筑材料在建筑工程領域的應用前景將會更加廣闊。