随着我国城市化进程的不断发展，河道整治工程在城市中发挥着越来越重要的作用。由于自然河道经过长期的雨水侵蚀和冲刷，其堤岸的稳定性会受到较大的影响，有可能出现边岸坍塌等问题，威胁到河道沿岸地区人民群众的生命财产安全。因此在河道水利工程的建设过程中必须高度重视河道防护工程的设计、选材、施工等问题，确保河道堤岸的安全性和稳固性，为河道沿岸地区社会经济活动的正常开展提供更加可靠的保障，从而推动沿岸地区国民经济建设的发展。

2000年之前在上海地区修建的水利工程项目，河道护底、护坡多采用浆砌块石型式，2000年以后多采用灌砌块石型式。采用砌石方案主要存在以下五个方面的问题：（1）石料开采管控严格；（2）运输成本高；（3）石料成品质量下降；（4）专业技术工人急剧减少；（5）人工费用不断增高。

为了使上海地区相关河道整治工程的技术、质量、施工进度、工期和工程费用等能够得到切实可靠的保证，需要考虑砌石护砌方案的替代方案。相较于传统砌石材料，现浇混凝土护坡、护底主要存在以下优点：（1）现浇混凝土护砌寿命长，在正常情况下，可运行50年以上；（2）混凝土护砌糙率小，允许流速大；（3）混凝土护砌强度高，能防止动、植物穿透或其他动力的破坏，便于养护管理，节省管理费用；（4）混凝土护砌局部损坏后便于替换；（5）混凝土护砌施工方便、工期短、适应性广泛。

综上所述，混凝土护砌方案在上海地区河道防护工程中的应用前景更为宽广。本文就现浇混凝土在河道防护工程中的具体运用进行了深入研究，详细介绍了对河道护底、护坡采用现浇混凝土方案的主要技术指标。

一、现浇混凝土在河道防护工程中应用的主要技术指标

1.混凝土尺寸和强度等级

在河道护坡、护底工程中采用混凝土方案，需要考虑波浪作用、抗冲、抗掀起等影响因素。混凝土块体的厚度计算方法可参见《水闸设计规范》（SL265-2016）、《渠道防渗工程技术规范》（GB/T50600-2010）和《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）。混凝土块体的重量和大小根据流速计算，可参见《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）。土工织物不被掀起的厚度计算，可参见《水利水电土工合成材料应用技术规范》（SL/T225-98）。

在实际工程中，河道护坡、护底通常采用混凝土格梗作为浇筑边界，一次性浇筑的边长约为10～15m。浇筑仓内采用置伸缩缝分割成若干块体，混凝土块体浇筑块体平面尺寸取1m×1m～6m×6m，其中以3m×3m 居多；厚度取0.12～0.30m，分等厚度和变厚度两种类型；强度等级取C15和C20。

2.伸缩缝的宽度及施工和充填设计

伸缩缝的宽度取决于间距、温差、混凝土干缩量、填料伸缩性，以及施工的要求等，一般采用2～3cm，可参见《水工设计手册》（第9 卷，灌溉、供水）。在实际工程的伸缩缝充填料通常可采用2cm厚沥青木板、沥青杉板、两毡三油或聚乙烯闭孔泡沫板。伸缩缝的施工通常可采用混凝土浇筑前布置隔缝板或钢板涂刷混凝土脱模剂这两种方法。

3.垫层和排水

砌石、混凝土等护坡与土体之间应设置垫层。垫层可采用砂、砾石或碎石、石渣和土工织物，砂石垫层厚度不应小于0.1m。风浪大的堤段护坡垫层可适当加厚。

浆砌石、混凝土等护坡应设置排水孔，孔径可为50～100mm，孔距可为2～3m，宜呈梅花形布置。浆砌石、混凝土护坡应设置变形缝。平行堤轴线的排水沟可设在戗台内侧或近堤脚处。坡面竖向排水沟可每隔50～100m 设置一条，并应与平行提轴向的排水沟连通。排水沟可采用混凝土或砌石结构，其尺寸与底坡坡度可由计算或结合已有工程的经验确定。

4.基础处理

根据现场情况采用机械和人工相配合施工清理，清基边界控制在设计基面边线外50cm以上。将基面的淤泥、腐殖土、杂填土、泥灰、杂草、树根以及其他杂物清除。地表杂物清除以后，针对存在的凹凸不平坑洼部位，按照土方填筑规范要求，进行回填处理，使堤基平整压实。边坡清理要求无树根、草皮、乱石等杂物，表面无显著凸凹，无松土和弹簧土。要求边坡稳定，无反坡，不陡于设计边坡，符合设计要求。

二、现浇混凝土河道防护工程中的应用

1.工程概况

建航塘港南延伸整治工程、张泾河南延伸整治工程、南新泾泵闸段工程是目前上海地区在建的骨干河道联通工程。在原设计方案中，采用灌砌块石作护坡、护底。护砌工程方量如表1所示。

由于需从其他地区采购石料，材料供应难以保证，施工进度难以控制，所以现计划将灌砌块石方案改为现浇混凝土方案。所需现浇混凝土总方量为47087m3，混凝土块厚度取0.3m，总面积为156957m2。按护坡为40%、护底为60%的比例进行计算，护坡和护底的总面积分别为62783m2和94174m2。按15m×10/仓划分，护坡和护底分别为418.6仓和627.8仓。根据表2每仓工程量及施工时间进度表进行计算，护坡和护底每仓施工时间约为1.5个工作日和1个工作日，则所需施工时间均为627个工作日，整个施工时间为1256个工作日。

2.现浇混凝土代替块石工程费用估算

混凝土护坡护底（30cm 厚）和灌砌块石护坡护底（35cm 厚）的单位面积价格如表3所示，三个工程的总面积为156957m2，则相应的工程费用分别为4545.27万元和4981.90万元，因此混凝土方案比灌砌块石方案节省约436.63万元。

3.施工工艺流程

（1）铺设砂砾垫层

河道护坡、护底按设计坡比整平、压实后，开始铺设砂砾石垫层。砂垫层振捣密实后，采用粗砂整平或铺设土工布，防止混凝土浇筑时垫层吃浆，垫层铺设验收合格后立模。

（2）模板安装

立模前应测量放线，利用坡顶及坡脚布桩拉线，护坡分格成平面控制网，模板严格按照施工放线位置及高程安装。利用坡顶及坡脚桩线校正模板的平直度，保证板缝顺直。第一层混凝土护坡板的模板安装质量非常关键，按照设计好的层数控制模板的位置，立模时应考虑混凝土板间格浇筑，利于浇筑块分缝，同时充分利用模板。

表1 上海地区在建水利工程灌砌块石使用需求汇总表

表2 每仓工程量及施工时间进度表

表3 混凝土和灌砌块石护坡护底单价表

（3）混凝土的运输、平仓、振捣、抹面

混凝土水平运输采用混凝土罐车运输，保证了混凝土在运输过程中不发生漏浆、离析等现象。混凝土垂直运输采用溜槽，当混凝土运至施工现场后，用溜槽将混凝土传送至浇筑部位。根据护坡高程确定溜槽的节数，每节长度≤4m。当混凝土板浇筑完后，采用人工平仓，用振动梁对混凝土振捣严实。混凝土振捣后再次挂线校正模板是否走模，如有走模，在混凝土初凝前校正完毕。混凝土振捣结束后用拉板对混凝土表面进行抹面，以比模板高度高1～2mm为标准抹平混凝土面，在混凝土初凝后进行二次收光，抹面平整度控制在2mm以内，二次收光1h 后进行三次收光。

（4）混凝土养护

混凝土带模养护期间，应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护，保证模板接缝处不致失水干燥。为了保证顺利拆模，可在混凝土浇筑24～48h 后略微松开模板，并继续浇水养护至拆模后再继续保湿至规定龄期。混凝土去除表面覆盖物或拆模后，应对混凝土采用浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护，也可在混凝土表面处于潮湿状态时，迅速采用麻布、草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹，再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆。

（5）模板拆除

当混凝土初凝抹面后进行模板拆除。拆除时，垂直向上小心操作，保证缝隙顺直、清晰。严格控制混凝土不掉角、不损边，如出现掉角、损边现象应采取补强措施。

（6）伸缩缝充填

伸缩缝采用厚沥青木板、两毡三油等材料充填。

4.工程施工中的常见问题及注意事项

（1）防止扬压力过大对河道护底的不利影响

对于泵闸内外河道，开闸泄水行洪条件下的水位与闸门关闭时的水位差别较大，在水位骤降的运行工况下，若混凝土面板底部渗水不能及时排出，面板底部承受较大的渗透压力，有可能引起混凝土面板被顶起脱空以及岸坡的失稳滑动。因此需要加强排水措施，包括垫层和现浇混凝土块体内的排水，以降低扬压力。此外，应适当增加混凝土块体厚度，通常实际工程中混凝土块体的厚度取0.12～0.30m。

（2）防止不均匀沉降和温度变化出现的裂缝

在粘土地基上进行施工时，由于粘土地基土的弹性模量较小，在水压力和混凝土面板自身重量的作用下，会产生较大的沉降变形。由于不均匀沉降，很有可能导致混凝土面板产生裂缝或是出现局部的上翘和下陷。此外，现浇混凝土块体在温降的情况下，有可能出现收缩裂缝；在温升的情况下，有可能出现受挤压局部上抬。为了避免出现上述问题，需要选择合适的现浇混凝土块体平面尺寸的大小、伸缩缝的宽度，以适应地基的不均匀沉降和温度变化的影响。

三、结语

河道防护工程是水利工程中的主要组成部分之一，对于水利工程发挥其防洪功能具有十分重要的作用，是保护河道沿岸地区人民群众工作生活正常进行的安全屏障。本文对现浇混凝土的应用优势以及实际工程案例进行分析论证，在河道护坡、护底工程中应用现浇混凝土，不仅能够弥补传统砌石护坡、护底的不足，且具有更佳的经济效益，有着广阔的应用前景。在今后的研究中，相关研究人员应继续对河道防护工程的施工技术进行创新和改进，探索研究现代化水平更高的施工材料和施工技术，以适应时代发展的要求，从而有效提高河道防护工程的施工质量，推动河道沿岸地区社会经济的可持续性发展■