完成單位:江蘇省常州市航道管理處、中設設計集團股份有限公司、江蘇省交通工程集團有限公司
獲獎等級:集體二等獎
成果簡介:
護岸工程作為航道整治工程的重要組成部分,目前我國內河航道直立護岸仍以素混凝土或鋼筋混凝土現場澆筑為主,存在工業化程度低、人力消耗高、施工周期長、施工質量難于控制等通病。
本項目針對裝配式護岸結構在設計、生產、施工各關鍵技術環節展開研究,并通過實際工程應用,對研究成果進行了驗證。研究提出了適于替代素混凝土、鋼筋混凝土護岸結構的預制裝配式結構型式,完成了構件標準化設計,攻克了構件生產、運輸、裝配施工等難題,完成了裝配式護岸工業化生產、施工的工藝設計。
1、創新性
⑴提出了適應內河航道建設的預制箱型多層拼裝式護岸結構型式,并進行了標準化設計;研發了相應預制構件的脈動式生產線。
⑵綜合運輸、起吊、拼裝、外觀質量控制等多流程,形成了全回轉水上吊裝預制箱型構件拼裝式護岸的施工工藝。
⑶建立了基于層次分析法,考慮設計效率、工程造價、施工技術、環境影響、行業推動等因素的綜合效益評價體系。
目前國內裝配式護岸用于一級直立式護岸的不多,現有的預制沉箱結構作為護岸使用無法進行多層拼裝,因此護岸擋土高度、施工難度、工程成本方面都有較大局限。本項目提出的裝配式護岸結構型式,單個構件尺度、重量合理,易于施工,且可進行多層拼裝,可適應不同的擋土高度要求,整體性好,造價成本也比較低。與航道工程領域中類似技術相比具有比較明顯的優勢。
2、工程應用情況及應用前景
⑴應用情況
本項目在科研階段于丹金船閘下游三角洲生態島汊河護岸工程進行了試驗應用。通過對比,采用裝配式護岸代替傳統護岸,造價差別不大,但工期縮短了28%,人工消耗降低31%,質量控制精度可比現行規范要求可提升1倍。
常州市丹金溧漕河白龍大橋下游段航道駁岸工程也采用了本研究成果,該段護岸長度超1km,在常州市丹金溧漕河白龍大橋下游段航道駁岸工程也采用了本研究成果,與傳統重力式護岸相比,該應用在工程投資基本相當的條件下,工期大大縮短,總工期約1個月左右,施工過程中氣溫多在零度以下,且遇到了大雪天氣,但并未影響施工的正常進行。
⑵應用前景
我國東、中部地區擁有豐富的內河資源,但其中可通航的等級航道卻占比很低。可以預見,在未來時間里內河航道整治工程將掀起熱潮,而航道護岸作為航道整治工程中的重要環節,體量巨大,因此裝配式護岸市場前景非常廣闊。
預制裝配式結構是工程建設領域的發展趨勢,但護岸工程的預制裝配式結構的
應用卻較為落后。當前從國外到國內,從工民建領域到、水利、交通、市政工程,預制裝配式結構的應用范圍越來越多,取得了非常好的社會經濟效益。但裝配式結構在航道護岸中應用卻不多,未來裝配式結構在航道護岸中的大規模推廣應用,是行業向前發展的必然趨勢。
3、社會經濟效益、對行業的貢獻和意義
工廠化生產降低了現場作業量,使生產過程中的建筑垃圾大量減少;廢水污水、建筑噪音、粉塵污染等也大幅度地降低。此外,重力式護岸建設圍堰施工需要開挖前沿的土方,對水生物種帶來影響,土方的開挖和回填之間差量還需要運出。而裝配式護岸避免了大量的土方開發,減少了土方的壓廢。
裝配式護岸與傳統的重力式護岸相比,可在頂部進行植被種植,在護岸前沿即可形成綠化帶,與周邊景觀綠化融合上更有優勢,可以通過多樣形式的運用與周邊的人文景觀相結合,構建出和諧優美的親水綠化帶。
裝配式護岸對施工質量要求較高,不僅需要專業的吊裝設備,對主要起吊設備的性能參數有較高要求,對施工單位的施工能力也提出了新的要求。
推廣裝配式護岸,加快了土建行業工業化的進程,發揮了工業化的優勢,促進了建筑業施工技術的發展。
相對重力式護岸,裝配式護岸可大大節約能耗,經濟效益顯著。
專家評語:
該項目針對裝配式護岸結構在 設計、生產、施工各關鍵技術環節開展了研究,并通過實際工程應用,對研究成果進行了驗證。成果提出了裝配式箱式重力式護岸、波浪樁及壁體樁,并對上述結構及其構件進行設計、生產、施工進行研究應用,完成了構件標準化設計,攻克了構件生產、運輸、裝配施工等難題,形成了裝配式護岸設計流程、工業化生產工藝、施工建造工藝等系列成果。該研究成果市場前景較為廣闊,具有一定的環境效益、經濟效益和社會效益。