职称论文
摘要：本文先阐述了旧混凝土预制板工艺的基本概念和应用特点，然后分析了引黄济青工程建筑垃圾的处理思路。通过对旧混凝土预制板工艺的应用价值的分析，对引黄济青工程中旧混凝土预制板的应用策略进行探讨，希望能为相关工程的优化建设提供参考。
关键词：旧混凝土预制板; 引黄济青工程; 回收利用;
1. 引言
目前已建成的工程当中，存在渠道过流能力低、引水困难、建设维护成本高等问题，并且还存在一些供水、泄洪风险。因此，有必要对引黄济青工程实施改扩建，而旧混凝土预制板材料及工艺在其中的应用十分重要。
2. 引黄济青工程及旧混凝土预制板工艺概述
2.1 引黄济青工程
引黄济青工程是国家“七五”期间山东地区的重点工程之一，如图1所示，该工程主要是将黄河水引向青岛地区，为青岛地区农业灌溉、城市用水、生态保护提供水资源，是一项具有社会、经济及生态价值的重要工程。随着该工程项目建设的不断深入，引水目的地又逐步扩至烟台、威海等地区，为我国相关地区社会经济的发展发挥着重要的作用。
图1 引黄济青工程示意图
2.2 旧混凝土预制板工艺
旧混凝土预制板是一种当今很多工程建设中用到的新兴工程材料，顾名思义，这种材料的主要原料是各种旧工程拆卸下来的旧混凝土。通过特定工艺，对旧混凝土进行处理及再加工，得到相关标准尺寸的预制板，将其应用到相关工程建设及改建环节之中。整体来讲，旧混凝土预制板工艺的应用主要有四个重要环节，即旧混凝土材料获取、旧混凝土加工处理、预制板制作以及预制板应用[1]。在引黄济青工程的建设及改建环节当中，可以就地取材，从工程改建环节中获取旧混凝土材料，再就地加工成能够满足后续工程建设的预制板。并且这类预制板无论是强度、耐用性，还是环保性，都能够满足引黄济青工程建设的需要。
3. 引黄济青工程建筑垃圾处置思路
在引黄济青工程改扩建工程中，相关技术人员及工程专家通过现场勘察和全面分析，出具了《可行性研究报告》，其中提到了该工程弃置土方以及旧混凝土预制板数量较大，无论是弃料的堆放、运输，还是处理，都具有难度大、程度高的问题。因此，该工程专家团队基于对相关区段渠道现有条件的考虑，决定将弃置料运输到水渠两侧弃土区。针对引黄济青工程的施工图纸设计，输水渠道拆除的旧混凝土预制板利用率约为30%，另外的旧混凝土则择地就近掩埋，掩埋厚度为1m以上。
4. 引黄济青工程中旧混凝土预制板工艺的应用价值分析
通过分析发现，引黄济青工程改建中涉及的拆除混凝土材料体量较大，而通过旧混凝土预制板工艺的应用，可以发挥这些材料的应用价值。在本工程施工图纸的设计环节，涉及的拆除工程形成了大量建筑垃圾，按照传统工程的处理方式，这些建筑垃圾将被运输至相关位置进行掩埋处理，会产生大量的运输处理费用，而本工程计划将这些建筑垃圾进行再次利用，铺设于输水渠道底部[2]。表1为本工程各项建筑垃圾再利用情况，可见本工程施工单位对工程垃圾的再利用率比较高。
表1 引黄济青工程某段旧混凝土等材料再利用情况
通过分析可以发现旧混凝土预制板工艺的应用价值表现在以下几点：
4.1 可以解决建筑垃圾处理问题
传统工程建筑垃圾的处理需要特定区域，不仅涉及相关费用，还会受到环保要求方面的限制。更为关键的是，在引黄济青工程的建设当中，涉及的建筑垃圾数量巨大，存在无处存放的问题。而通过旧混凝土预制板工艺，可以很好解决建筑垃圾及工程废弃材料的处理问题[3]。例如，在引黄济青工程的滨州段输水渠道建设环节中，渠道底部的建设用到的旧混凝土预制板材料来自于博兴县旧农业灌溉渠道。而该旧农业灌溉渠道拆除之后，相关废弃材料在当地没有合适的保护管理用地，而通过旧混凝土预制板工艺的应用，让这些材料有了用武之地。
4.2 有助于提高资源利用率并降低成本
显然，旧混凝土预制板工艺的应用，实现了对本无价值的建筑垃圾、工程废弃物的再利用，不仅有助于减少环境污染，还能通过先进的技术工艺以及科学的管理思路，提高相关资源的利用率。更为关键的是，大量回收资源的再次利用，不仅降低了本工程废弃材料的处理成本，也节约了工程改建及新建成本，具有重要的经济价值[4]。
4.3 可以提升工程建设质量
如今旧混凝土预制板工艺越来越成熟，可以根据旧混凝土材料的结构特点以及实际工程的应用要求，对废弃工程材料进行针对性处理和再次加工。得益于旧混凝土材料结构及材料特性存在的优势，将其应用于引水渠道底部，不仅可以满足相关工程强度、耐久性的应用要求，同时还可以有效保证水渠结构的稳定性，减少泥沙聚集、堵塞渠道的现象[8,9,10]。
5. 引黄济青工程施工面临的难题
引黄济青工程的施工建设环节当中，最初采用的是半断面衬砌工艺，具体是全断面铺设土工膜，然后在边坡使用的是6cm预制混凝土板和保温板。在河道底部，只进行了防渗处理，处于对土工膜进行保护的考虑，施工单位在其上部覆盖了0.5m的厚土方，压实后实现保护功能。在工程多年的应用过程中，工程逐渐暴露出一些问题。比如，输水渠道底部像芦苇这样的植物的根系十分发达，因为不及时处理，导致工程底部防渗膜被穿透，导致渗漏问题的发生。而该工程部分沉砂池存在超期服役的现象，导致沉砂池出口闸含沙量持续增加，导致渠道淤积现象的发生[5]。2015年后，该工程部分渠道淤积厚度甚至超过1.0m，导致过水断面减小，对渠道过流能力造成了严重影响。
引黄济青工程在运行的过程当中，土壤含水量日趋饱和，导致工程排水越来越困难。在工程改建、扩建施工中，面临着渠道底部土方开挖难度较大的问题。另外，随着当今城市化进程不断加快，胶东地区用水紧张的现象加剧，急需要更快完成引黄济青工程的改扩建。这意味着该工程工期将十分紧张，需要优化施工方案，减少土方开挖以及排水方面的工程量。
6. 旧混凝土预制板在引黄济青工程中的应用方案
6.1 施工方案
具体来讲，本工程施工单位利用旧混凝土预制板材料对渠道进行全断面衬砌，同时配置了复合土工膜，而边坡方面使用聚苯乙烯保温板进行铺设。在水渠底部，使用旧混凝土预制板铺设，在混凝土板下方铺设中粗砂，厚度约为0.1 m。在中砂层下方铺设复合土工膜，最下方填埋土方并压实。其中，混凝土板砌筑缝宽度为0.05 m，并灌注水泥砂浆。同时在旧混凝土预制板和齿墙交界的位置设置了两个纵向伸缩缝。伸缩缝间隔为7.3 m，缝宽0.05 m，上部使用PT胶泥进行填充，下部使用闭孔泡沫板填充。以上为本工程基础设计方案，施工单位结合实际情况，对设计方案进行了优化，并进行上报，待审核论证通过之后，再进行实施[7]。
6.2 水渠过流能力分析
当输水渠衬砌结构为半断面时，相应流量经计算为35.5m3/s。其中，设计水深为2.1 m，而校核流量与校核水深分别为37.5 m3/s和2.5 m，渠底糙率为0.015。针对引黄济青工程输水渠改建方案的过流能力进行验算，可以发现使用旧混凝土预制板进行全断面衬砌时，水渠流量为27.69立方米每秒，水深和河底宽度分别为1.7 m和18.5 m，边坡系数为2，而纵坡比降至一万五千分之一[11]。
通过验算，引黄济青工程改建工程输水渠衬砌的方式由半断面衬砌改为全断面衬砌，这将有助于提升水渠过流能力。并且在实际上实施中可以发现，通过旧混凝土预制板全断面衬砌的方式，水渠底部糙率降低到了0.0013。
7. 结语
综上所述，引黄济青工程作为我国胶东地区具有重要价值的引水工程，在时代不断发展的过程当中承担的责任越来越重。但是，由于受到传统工程施工工艺以及环境因素的影响，引黄济青工程部分水渠出现了多种问题。为了有效解决这些问题，施工单位基于科学、实用、环保、经济的原则，将相关工程该建产生的混凝土弃料、建筑垃圾充分利用起来，通过旧混凝土预制板工艺，采用全断面衬砌的方式，对引黄济青工程部分水渠实施改扩建。事实证明，旧混凝土预制板工艺的有效应用，对解决工程垃圾、废料问题，以及降低施工成本，提高水渠过流能力，都有至关重要的作用。
参考文献
[1] 陈盟，王龙帅，杨波.引黄济青工程输水效率影响因素分析及优化措施介绍[J].水利建设与管理，2019,39(04):67-70.
[2] 单吉强.引黄济青改扩建工程宋庄泵站改造项目实施方案选择[J].中国标准化，2019(08):115-116.
[3] 谢天宇.不同构造措施的新型预制混凝土节点直剪性能试验研究[D].烟台大学，2019.
[4] 李扬.多层大跨度建筑装配式新旧混凝土结构体系对比分析研究[D].贵州大学，2019.
[5] 崔允姬，闫廷允.地域性园林景观设计实践探究——以山东省沂南县城水渠改造提升景观设计为例[J].现代园艺，2019(24).
[6] 乔蕊.海绵城市视角下的沈阳辉山明渠景观改造规划研究[D].沈阳建筑大学，2018.
[7] 程正奎，杨学文.沈阳市皇姑区七二四明渠景观改造设计——海绵城市理念的应用[J].价值工程，2018(37):182-183.
[8] 朱德绵.堆谷山水电站河流生态改造设计河流生态环境调查与评价的研究[J].华东科技(综合)，2019(7):0246-0247.
[9] 王欣，郭涛，陈鑫.新旧渠道混凝土预制板制作工艺探讨[J].山东水利，2019(3):53-54.
[10] 苏三胜.加固钢筋混凝土结构旧细矿仓再利用[J].安徽建筑，2020,27(5):76,86.