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    連鎖工字護坡模具施工案例

      1.背景

      青龍河是一條流經楚雄市的主要河流,它貫穿楚雄東南新城規劃的富民片區。東南新城作為楚雄市主要發展方向,未來楚雄市的核心形象區,未來楚雄市新的行政、商貿和文化中心。因此,青龍河作為一條城市河流在城市及周邊地區經濟發展和生態保護中,都有著十分重要的地位。該條河流的功能不僅僅局限于防汛,人們對該條河道的生態作用和城市景觀都有要求。鑒于上述考慮,本工程按生態河道進行治理。

      富民段治理工程一期起點為黑邑橋,終點為富民橋,治理段全長5615.288m。堤防工程近期按十年一遇防洪標準進行設計,遠期防洪標準為三十年一遇。十年一遇設計洪峰流量為122~140m3/s,河床底寬12~16m。河堤設計斷面采用復合式結構,即在常年水位以下砌筑1.5m 高直立式河堤趾墻以節約用地并保證堤防岸坡穩定,為了滿足安全、休閑、親水性要求,趾墻以上采用復式斷面,河床設計底板以上2.4m設1.8m寬的健康步道(卵石路面),內堤腳趾墻頂至健康步道、健康步道至堤頂設計坡比為1:2,均采用連鎖式護坡磚進行襯砌。連鎖式護坡磚為柔性結構,能滿足各種水力條件下的強度等方面的工程性能要求;護坡上輔以植物措施進行綠化,具有生態環保、美觀作用。為了解決彝海公園的引水問題,前所閘附近新建一座3m高橡膠壩。當橡膠壩沖脹時其回水將使上游形成水體景觀,健康步道位于回水線以上30cm,滿足人們親水性的要求;同時可以保證河岸與河流水體之間的水分交換和調節功能,維護水生物的多樣性和生物鏈,提高水體的自凈能力。隨著東南新城建設步伐的推進,資金投入的增加,青龍河河道分期治理將與兩岸景觀融為一體,與城市文化、風格、歷史、人文相協調,提高城市品位,改善人們的居住環境。河堤設計斷面見圖1。

    圖1 河堤設計斷面圖

      2.連鎖式護坡磚的特點

      2.1 穩定性、抗沖刷性好,適應變形能力強

      連鎖式護坡磚是預制混凝土塊鋪面磚,采用獨特連鎖設計,每塊磚與周圍的6塊磚產生超強連鎖(見圖2),整個坡面為柔性體,使得迎水坡面在水流作用下具有良好的整體穩定性和抗沖刷性,與傳統襯砌護坡(現澆砼、漿砌塊石等)相比,對于碾壓不密實的土體沉陷具有變形調整能力,對于動水沖擊等容易發生局部破壞的護坡也容易維修。

    圖2 連鎖護坡磚設計圖

      2.2 結構新穎、生態環保、坡面美觀

      連鎖式護坡磚鋪設在具有反濾作用的土工布基面上,其本身結構具有高開孔率,能夠降低水流流速、減少流體壓力和提高坡面排水能力,降低坡體孔隙水壓力;同時孔內可以種植草皮或者觀賞植被,既美化環境,植物根系又能對堤身起到錨固作用,提高堤身土體強度和邊坡穩定性(見圖3)。該護坡磚能夠充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調節功能,維護水生物的多樣性和生物鏈,提高水體的自凈功能。連鎖式護坡坡面平整,塊與塊縱橫交錯,錯落有致,坡面對稱性好,外表美觀(見圖4)。

    圖3 施工照片

    圖4 連鎖式護坡

      2.3 工藝簡單,施工方便、快捷,不受季節影響。

      坡面夯實、整形后,鋪設土工布和少量砂土即可鋪設連鎖式護坡磚。一般人可以熟練鋪設,每天可鋪設15~20㎡,是漿砌塊石的10~20倍。在提高工效加快施工進度方面有不可替代的優勢。

      3.連鎖式護坡磚的施工工藝及質量要求

      3.1 施工工藝

      連鎖式護坡磚的施工流程:測量放樣→基礎開挖、坡面夯實、整形→砌筑堤腳趾墻→土工布鋪設→連鎖式護坡磚鋪設→護坡磚孔回填。

      測量放樣、坡面整形、堤腳趾墻砌筑:首先按照技施設計圖紙及施工技術要求測量放樣,按設計坡比進行基礎及坡面開挖。清除雜草、樹根、突出物,用適當的材料填充空洞并夯實,使邊坡表面平整、密實,并符合設計邊坡要求。基礎開挖至設計高程經驗收合格后開始砌筑內堤腳趾墻,至設計高度后夯實坡面與趾墻接觸處松動的坡面,經檢查符合設計要求后鋪設土工布。施工過程中須預留好底沿第一排連鎖式護坡磚錨固高度。

      土工布鋪設:使用的土工布要求具有一定抗撕拉能力、一定厚度,每平米重量以不小于 400g 為好。土工布順坡面人工鋪設,鋪設應平順、松緊適度、避免織物張拉受力及不規則褶皺,并防止損傷和污染。邊緣搭接寬度以大于一塊護坡磚長度為限,一般多為 50cm。連鎖式護坡磚與土工布之間鋪少量砂土,厚度控制在1~2cm,這樣可以減少兩者直接摩擦,同時也能適當減少紫外線輻射和增加連鎖式護坡磚的穩定性。

      連鎖式護坡磚鋪設:從坡腳開始連鎖鋪設三行連鎖式護坡磚,磚的長度方向順水流或河道向鋪設,下沿第一行磚一半采用C20混凝土錨入趾墻,下沿的第二行連鎖護坡磚的下邊沿與趾墻墻面相交;從左(或右)下角鋪設其他護坡磚,鋪設方向與趾墻平行,不得垂直趾墻方向鋪設,以防產生累計誤差,影響鋪設質量;連鎖式護坡磚鋪設到邊緣后,可用無齒鋸切割連鎖式護坡磚得到相適應的規格和角度,用C20護坡橫梁進行錨固。坡面鋪設完畢后,于上沿澆筑封頂混凝土使其錨固。當趾墻不太順直時,可調整連鎖式護坡磚在保證鋪設平整、接縫緊密、橫平豎直的連鎖下,對坡角下沿鋪不下整塊連鎖式護坡磚連鎖時,可視具體情況用無齒鋸銷加改形后再連鎖鋪設,余部同趾墻封混凝土一起封堵。檢查坡面平整度,對不符合的局部地區進行二次處理,直至達到設計標準。

      連鎖式護坡磚按平面區段鋪設完畢后,磚孔內填充土壤,種植適合當地氣候環境的花草進行綠化。

      3.2 質量要求

      3.2.1 河堤的填筑質量要求

      河堤堤身采用粘性土或非粘性土回填,須按30cm一層分層夯實。壓實設備的選擇應符合回填土的性質:粘性土一般采用夯板、羊腳碾,控制壓實度≥0.9;非粘性土一般采用震動碾、氣胎碾等,控制相對密度≥0.60。不管采用何種碾壓方式,任何大于500kg的重型壓實設備必須遠離趾墻面至少1m,防止過大的水平壓力對墻體產生破壞。在這一范圍內只能用手動的小型平板震動機或夯板進行壓實。淤質土、雜質土、膨脹土等特殊土料嚴禁用于堤身回填。

      3.2.2 連鎖式護坡磚的質量要求

      由于連鎖式護坡磚在水利工程中是新型護坡砌筑材料,國家及水利行業沒有相應的施工規范和標準,所以,楚雄市青龍河富民段治理工程一期連鎖式護坡磚施工以護坡磚生產企業技術要求及設計要求“護坡磚鋪設平整、接縫緊密、橫平豎直”作為護坡施工質量控制標準。

      4.存在問題及解決措施

      4.1該項目施工中所采用的連鎖式護坡磚抗壓強度設計為 C20,連鎖式護坡磚鋪設過程中偶爾會有掉角現象,對于掉角連鎖式護坡磚需要更換。現在許多護坡磚生產企業采用全自動混凝土砌塊生產線進行生產,高溫蒸汽養護,產品抗壓強度設計為C30,護坡磚工廠化生產,質量有保證,磚體掉角現象將會減少。

      4.2由于項目時間緊、任務重,堤身在施工過程中局部碾壓不密實,采用連鎖式護坡磚鋪設以后,顯示出了其自身結構的優勢,具有變形調整能力,坡面平整,完整性好。但是不同單元交接處的錨固混凝土護坡橫梁出現拉裂現象。這是施工控制不嚴、堤身碾壓不密實造成的,不是連鎖式護坡磚本身的結構問題。嚴格控制施工質量就能避免這一情況的出現。

      5.總結

      連鎖式護坡磚在歐美國家已經被廣泛應用,其結構適用范圍極廣,除用于堤防工程護坡外,還可以運用于高速公路、鐵路邊坡加固等防護和綠化工程。近年來,該技術在我國正處于推廣發展階段。目前,我州楚雄市青龍河富民段治理工程一期首先采用該項新技術、新材料,另外安寧螳螂川河道治理、思茅市思茅河改造工程均采用連鎖式護坡磚,并取得了很好的效果。根據楚雄市青龍河富民段治理工程一期已完工連鎖式護坡工程結算對比,連鎖式護坡磚91.6元/㎡,澆筑相同厚度混凝土護坡147元 /㎡,可見前者比常規鋪面節約投資,工程經濟效益十分顯著。隨著連鎖式護坡磚廣泛運用、生產廠家的增多,在造價上還有節省空間。從技術、經濟綜合考慮:連鎖式護坡磚不失為一種多、快、好、省的新型堤防生態護坡結構,值得推廣。


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