透水框架工程經(jīng)濟(jì)論文范文
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1透水框架制作工藝須改進(jìn)的問(wèn)題及解決方案
透水框架在促淤固灘方面的作用和特點(diǎn)已經(jīng)得到了實(shí)踐的檢驗(yàn)，正是透水框架所具有的這些特點(diǎn)使得其在長(zhǎng)江航道整治工程中的得到了廣泛的應(yīng)用。從目前已建航道整治工程中透水框架的應(yīng)用范圍看，透水框架的作用主要在以下幾個(gè)方面［2］。1)已建護(hù)灘帶邊緣沖刷破壞部位修復(fù)和維護(hù)。長(zhǎng)江下游東流水道航道整治工程老虎灘護(hù)灘帶守護(hù)工程中，護(hù)灘帶建成初期，其護(hù)灘帶邊緣發(fā)生了比較嚴(yán)重的沖刷崩塌，工程建設(shè)維護(hù)期，對(duì)沖刷崩塌嚴(yán)重的7#、8#護(hù)灘帶邊緣拋設(shè)透水框架，經(jīng)過(guò)1個(gè)水文年，護(hù)灘帶邊緣普遍淤積1～2m，顯示了良好的促淤效果。2)丁壩壩頭護(hù)底排邊緣的防護(hù)。長(zhǎng)江中游周天河段航道整治控導(dǎo)工程中，在丁壩護(hù)底排邊緣迎流頂沖部位，布置了20m寬的透水框架帶，經(jīng)過(guò)2個(gè)水文年，壩頭護(hù)底排結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工區(qū)普遍淤積2～3m，透水框架對(duì)壩頭護(hù)底排邊緣的防護(hù)效果十分顯著。3)促進(jìn)淤積，穩(wěn)定、鞏固灘體。長(zhǎng)江中游沙市河段河道變化劇烈，主流擺動(dòng)頻繁，造成洲灘互為消長(zhǎng)、主支汊興衰交替，航道非常不穩(wěn)定，在沙市河段航道整治一期工程中，在該工程三八灘灘頭頂沖部位以及灘體兩側(cè)，采用軟體排護(hù)底加20m寬透水框架帶進(jìn)行防護(hù)，并在灘體尾部銜接段布設(shè)了1條433m的透水框架封閉段和2條守護(hù)帶，經(jīng)過(guò)1個(gè)水文年，水下透水框架施工區(qū)域淤積在1m以上，而陸上區(qū)域，大部分框架被淤沙掩埋，穩(wěn)定、鞏固灘體的效果十分明顯。透水框架已在長(zhǎng)江航道整治工程中得到了廣泛的推廣應(yīng)用，但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，由桿件焊接連接成的透水框架使用起來(lái)存在一定的局限性，傳統(tǒng)的透水框架由6根長(zhǎng)度、大小一樣的四棱柱型桿件采用鋼筋焊接的方式連接起來(lái)，組成一個(gè)三棱錐式的四面體結(jié)構(gòu)(圖1)，焊接點(diǎn)進(jìn)行防銹處理。工程使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其工程部位全年位于水下時(shí)，其功能和作用能夠得到長(zhǎng)期保持;當(dāng)其工程部位在中、枯水期露出水面時(shí)，框架的焊接點(diǎn)暴露在空氣中易銹蝕，致使焊點(diǎn)脫落、框架解體、透水框架的功能失效，雖然焊點(diǎn)涂刷防銹漆進(jìn)行處理，但實(shí)際效果依然不理想。究其原因在于透水框架的制作工藝存在缺陷，致使其解體失效。因此設(shè)計(jì)單位對(duì)解決方案進(jìn)行了研究，決定采用一次成型的制作工藝制作的透水框架(圖2)替代桿件焊接的制作工藝制作的透水框架。一次成型透水框架鋼筋骨架被整體澆筑的混凝土所保護(hù)，從而避免了透水框架自行解體的可能，與桿件焊接工藝的透水框架相比，一次成型透水框架既具有透水框架的作用和特點(diǎn)，又消除了桿件焊接點(diǎn)暴露在外，容易造成焊接點(diǎn)銹蝕、脫落引起框架解體的問(wèn)題。
2在工程中的應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)適用性分析
如前所述，透水框架根據(jù)制作工藝的不同分為桿件焊接式和一次成型式。兩種形式的透水框架在工程中的功能和作用是一樣的，但桿件焊接式的透水框架在露水的工程部位使用時(shí)存在一定的缺陷，而一次成型的透水框架則克服了上述缺點(diǎn)，適用于任何需要使用的工程部位，無(wú)論是水上或是水下，從功能上來(lái)講，一次成型的透水框架很好地彌補(bǔ)了桿件焊接式的透水框架的缺陷，完全可以替代其在工程中大力推廣，但是從工程經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，兩種制作工藝還是有明顯差異的，主要表現(xiàn)在:1)預(yù)制所需的堆場(chǎng)面積有差別。①預(yù)制1件透水框架所需的堆場(chǎng)面積。桿件焊接式透水框架由6根長(zhǎng)方形桿件組成(圖3)，桿件長(zhǎng)度為0.6m加上兩端各0.13m出露鋼筋的長(zhǎng)度，總長(zhǎng)度為0.86m，桿件斷面為邊長(zhǎng)0.1m的正方形，每個(gè)桿件之間堆放間距為0.01m，2個(gè)堆場(chǎng)之間的間距為0.4m(虛線為堆場(chǎng)之間的邊線)，則預(yù)制1件透水框架所需的堆場(chǎng)面積為0.8316m2。如圖4，一次成型透水框架底面所占面積為0.44m2，底面三角形的高度為0.866m，框架之間的堆放間距為0.05m，2個(gè)堆場(chǎng)之間的間距為0.4m(虛線為堆場(chǎng)之間的邊線)，則預(yù)制1件透水框架所需的堆場(chǎng)面積為:0.6953m2。②達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，堆放1件透水框架所需的堆場(chǎng)面積。桿件焊接式透水框架由6根長(zhǎng)方形桿件組成，桿件總長(zhǎng)度為0.86m，桿件斷面為邊長(zhǎng)0.1m的正方形，根據(jù)實(shí)際施工情況，桿件一般堆高為1.5m，2個(gè)堆場(chǎng)之間的間距為0.4m，則堆放1件透水框架所需的堆場(chǎng)面積為:0.0504m2。一次成型透水框架底面所占面積為0.44m2，底面三角形的高度為0.866m，框架之間的堆放間距為0.05m，成型框架堆放層數(shù)為4層，2個(gè)堆場(chǎng)之間的間距為0.4m，則堆放1件透水框架所需的堆場(chǎng)面積為:0.1738m2。③透水框架出場(chǎng)齡期按28d為一個(gè)周期，1件透水框架從預(yù)制到出場(chǎng)所需的堆場(chǎng)面積。根據(jù)施工情況，桿件焊接式透水框架的桿件在強(qiáng)度≥50%時(shí)進(jìn)行堆放，一次成型透水框架在強(qiáng)度≥75%時(shí)進(jìn)行堆放，2種透水框架出場(chǎng)齡期均按28d為一個(gè)周期，分別對(duì)環(huán)境溫度為20、10、1℃(加早強(qiáng)劑［3］，提高混凝土的早期強(qiáng)度)時(shí)，1件透水框架從預(yù)制到出場(chǎng)所需的堆場(chǎng)面積進(jìn)行比較(表1)。由表1可以看出:在不同的溫度條件下，一次成型透水框架預(yù)制堆放所需的堆場(chǎng)面積均比桿件焊接式所需的堆場(chǎng)面積大。一般情況下，一次成型透水框架所需的堆場(chǎng)面積約為桿件焊接式透水框架的2倍左右，一次成型透水框架所需堆場(chǎng)面積平均每件比桿件式透水框架所需堆場(chǎng)面積多出0.2781m2，征用預(yù)制場(chǎng)地的費(fèi)用按照年產(chǎn)值17520元hm2(1168元畝)的3倍計(jì)算，土地征用1a，復(fù)墾費(fèi)按1.35元m2計(jì)算，則預(yù)制1件一次成型透水框架需多付出占地費(fèi)為0.14元，而預(yù)制1件透水框架的費(fèi)用約為25.3元，相當(dāng)于提高了透水框架的預(yù)制成本0.56%，雖然理論上增加的成本不大，但對(duì)于當(dāng)今社會(huì)寸土寸金的情況下，土地征用本身就比較困難，征地矛盾很多，因此，征地越多，對(duì)工程本身影響越大，從工程經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)說(shuō)，征地面積增加約1倍是不經(jīng)濟(jì)的。2)預(yù)制1件框架所需的模具費(fèi)用有較大差別。桿件焊接式透水框架由6根桿件組成，1套模具1次可預(yù)制2根桿件，預(yù)制1件透水框架需3套模具，脫模時(shí)間為1～2d;一次成型透水框架預(yù)制1件需1套模具，脫模時(shí)間為2～3d，2種透水框架的脫模時(shí)間分別按2d和3d計(jì)，其所需模具費(fèi)用見(jiàn)表2。由表2可以看出，在不要求工期相同的情況下，實(shí)際預(yù)制1件透水框架所需模具攤銷費(fèi)一次成型的比桿件焊接式的多1.33元，而預(yù)制1件透水框架的費(fèi)用約為25.3元，相當(dāng)于提高了透水框架的預(yù)制成本5.26%;而在要求工期相同的情況下，需多投入數(shù)量50%的模具，實(shí)際預(yù)制1件透水框架所需模具攤銷費(fèi)一次成型的比桿件焊接式的多4元，而預(yù)制1件透水框架的費(fèi)用約為25.3元，相當(dāng)于提高了透水框架的預(yù)制成本15.79%，大大提高了預(yù)制成本。3)兩種透水框架的施工難易程度不同。桿件焊接式透水框架是由6根桿件焊接而成，桿件預(yù)制使用鋼模，鋼模制作簡(jiǎn)單，使用方便，桿件的預(yù)制、焊接拼裝工藝簡(jiǎn)單易行，脫模后的模具清洗也很簡(jiǎn)單;而一次成型透水框架的模具是由幾個(gè)鋼構(gòu)件拼裝而成，模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，拼接處還存在漏漿的問(wèn)題，脫模后模具的清洗整理較為困難，所需人力較多，施工工藝較為復(fù)雜，施工效率較低，難度較大，從工程經(jīng)濟(jì)的角度看，一次成型透水框架的經(jīng)濟(jì)性不如桿件焊接式透水框架。
3結(jié)語(yǔ)
一次成型透水框架和桿件焊接式透水框架在功能作用上是一樣的，但前者所需預(yù)制堆場(chǎng)較大、模具費(fèi)用較高，施工難度較大，其工程經(jīng)濟(jì)性不如桿件焊接式透水框架，所以，一般情況下，在水下部分宜盡量使用桿件焊接式透水框架。但一次成型透水框架整體性好、外觀漂亮、整齊劃一，克服了桿件焊接式透水框架焊接點(diǎn)易銹蝕、結(jié)構(gòu)稍顯松散的缺點(diǎn)，具有更廣泛的適應(yīng)性，特別是露水部分的工程宜采用一次成型透水框架。隨著一次成型透水框架的施工工藝逐漸成熟，在工程條件需要和施工條件允許的情況下，可以推廣使用一次成型透水框架。
作者：湯光新單位：長(zhǎng)江航道規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院