任立強
【摘要】文章闡述了護岸工程的常用方法,并通過工程實例對直立式護岸方法的具體施工順序和施工方法進行詳細的論述。
【關鍵詞】河道;護岸工程;直立式護岸;施工技術
Examples of river bank protection works discussed
Ren Li-qiang
(MWR IOC Bureau from Zhangweinan XunxianJunxianHenan456250)
【Abstract】Article describes common methods of bank protection works, and discussed in detail the method of vertical concrete revetment construction sequence and construction methods by engineering examples.
【Key words】River;Revetment works;Upright revetment;Construction Technology
1. 前言
河道是排泄洪水的通道,堤防是防御洪水的屏障,河道屬于自然邊坡。在水流、泥沙、地質(zhì)和人為等多種因素作用的影響下,岸坡常發(fā)生不穩(wěn)定和遭受侵蝕破壞,嚴重者岸坡崩塌形成險工,危及河道堤防和防洪安全。研究探索河流泥沙運動規(guī)律,采取有效的護岸工程措施是河道堤防和防洪安全的重要保障。文章闡述了護岸工程的常用方法,并通過工程實例對直立式護岸方法的具體施工順序和施工方法進行詳細的論述。
2. 護岸工程常用的方法分析
護岸工程有著多種分類方法,其中最常見的是按照平面布置形式分類和按照護岸機理分類。
2.1平面布置分類。一般按照平面布置形式可分為平順護岸、磯頭群護岸、丁壩護岸等。
(1)平順護岸。平順護岸是用抗沖材料直接覆蓋在河道岸坡上,以抵抗河道水流的沖刷。平順護岸包括自然岸坡護岸、斜坡式岸坡護岸和直立式岸坡護岸。自然岸坡護岸適用于水流、風浪較小的小型河道,利用樹木、灌木、蘆葦、草皮等植物增加河岸的耐侵蝕能力,同時起到保護生態(tài)、美化環(huán)境的作用。斜坡式護岸的護面材料主要有塊石(拋石、砌石、石籠),混凝土(混凝土板塊、混凝土異形塊),模袋混凝土,土工布混凝土塊沉排等。直立式護岸通常用在土地資源緊缺的城鎮(zhèn)河段。其護岸結(jié)構(gòu)主要為混凝土、漿砌石重力墻和板式樁類。
(2)磯頭群護岸。磯頭群護岸是在崩岸線長、護岸工程量大且限于條件不可能在短期內(nèi)全線完成護岸的情況下,根據(jù)“守點顧線,護腳為先,守空適當,逐步連線”的原則,按擬定的控制線修建磯頭群,分段守護,各段之間預留空檔。這樣,能夠在短期內(nèi)以較少的工程量控制崩勢,形成比較平順的岸線。在迎流頂沖或外灘較窄地段不宜留空,而順直河段可以采取較大的空檔距離。
(3)丁壩護岸。丁壩護岸適用于江寬水淺的河段,利用丁壩將主流挑離岸邊,達到收點固線的目的。采用丁壩造灘,防止水流淘刷岸灘,效果顯著。但在水深和流速很大的條件下,丁壩對水流和近岸河床有劇烈影響,丁壩上下腮部位受水流強烈淘刷,不斷產(chǎn)生崩塌,經(jīng)常需要加固。
2.2護岸機理分類。按照護岸機理可分為實體抗沖護岸和減速防沖護岸。
(1)實體抗沖護岸。實體抗沖護岸是以實體工程遮擋住散粒結(jié)構(gòu)組成的可沖動河床,隔離和頂住水流沖刷或強迫水流轉(zhuǎn)向繞道一段江岸以保護其岸坡。例如,傳統(tǒng)的拋石護岸、砌石護岸、鋼筋砼鉸鏈排護岸等,實體材料構(gòu)成的丁壩和磯頭等也屬此類。
(2)減速防沖護岸。減速防沖護岸即局部改變水流流態(tài),降低岸邊流速,將其降到不沖流速以下,甚至可以降到落淤的程度,使岸邊的沖淤態(tài)勢發(fā)生變化,改岸邊的沖勢為不沖或淤勢,以保住河岸穩(wěn)定岸坡。例如,傳統(tǒng)的螞權(quán)、掛柳、鋼筋砍網(wǎng)格枉均屬此類。
3. 工程應用實例分析
某河道護岸工程施工條件復雜,基礎工程處于最低刷深水位以下,易受河水、地下水和雨水的影響,同時護岸工程線長、面廣、量大,作為一項永久性基礎設施,該工程選用直立式護岸方法。直立式護岸主要由基礎、墻身、壓頂三部分構(gòu)成(見圖1),是一種重力式擋土墻,其結(jié)構(gòu)簡單,施工便利,受船行波影響小,使用壽命長,易于維護,節(jié)約和保護了河道兩岸的土地資源。
圖1護岸結(jié)構(gòu)示意圖
3.1施工藝流程(見圖2)。
圖2施工工藝流程圖
3.2主要施工技術措施。
3.2.1基礎澆筑。
(1)施工放樣。施工放樣是為保證護岸工程順利實施的第一道重要工序。對于線形為直線的護岸,其放線較為簡單,關鍵是在被放樣直線的兩端點周圍可通視的地段布設兩通視導線點,利用經(jīng)緯儀施放直線端點并打樁,再架設經(jīng)緯儀放出護岸直線,一般每隔15m ~ 20m作為一個施工段,布設斷面樁。但在河道整治時,經(jīng)常將護岸線形設計為圓曲線,此時放樣方法比較繁瑣,通常利用經(jīng)緯儀采取偏角法進行放樣。將儀器架設在曲線起(終)點上,以待放直線為起始邊,根據(jù)已計算出的弦切角確定零方向(切線方向),按照各斷面樁與起(終)點間連線跟切線方向夾角來依次測設各斷面樁。
(2)開挖圍堰。開挖土方分為上層土開挖和基槽開挖兩部分,在上層土開挖中關鍵工序是要控制開挖坡比,根據(jù)地質(zhì)資料所提供的土質(zhì)情況,確定開挖坡度。圍埝和開挖是同時進行的,圍埝質(zhì)量控制的重點是要隨時測控圍埝里側(cè)堆土的位置、內(nèi)外坡比和壩頂標高及寬度,一旦由于圍堰質(zhì)量不符合要求而引起坡壩,將會給整個護岸工程的質(zhì)量造成嚴重的破壞。
(3)基坑排水。在下層土方的開挖中,關鍵工序是基坑排水。由于護岸工程的基礎埋深較深,開挖基槽時,不僅要排除地下水,還經(jīng)常受到雨水、下水管道、潮水等因素的影響,因此,合理選用基坑排水方式是一項涉及到基礎澆筑質(zhì)量的關鍵工序?;优潘话惴譃閮深悾阂活悶槊鳒吓潘?,在基坑底部周圍開挖邊溝、導流溝,將滲水引向集水井排水;另一類為井點排水,通過機械設備將地下水位降低到基坑底高程以下。一般情況下,為確?;鄣拈_挖,保證底板澆筑質(zhì)量,井點排水是必不可少的重要方法,在該護岸工程中,選用輕型井點設備,布設時必須參照施工地段的水文地質(zhì)資料,根據(jù)井點規(guī)格、基底標高確定立管底標高。endprint
(4)地基處理。在開挖基槽的過程中,有時會遇到粘土夾層,如果不經(jīng)過處理,將會嚴重影響護岸工程的質(zhì)量。軟土地基處理的方法很多。將軟土層全部挖出,把基礎置于硬土層上,但如果軟土層較厚時,就必須采用墊層法處理。用墊層法處理軟基是重力式護岸常用的方法,墊層所用的材料一般選用碎石墊層,其寬度應為基礎寬度加上2倍墊層的厚度,碎石墊層的厚度在0.3m ~ 0.5m,施工時要將其夯實。
(5)澆筑基礎?;A澆筑是護岸工程的重要工序,該護岸工程選用漿灌砌塊石基礎,材料主要是塊石、水泥、黃砂、石子。材料進場須執(zhí)行申報驗收制,進場必須通過監(jiān)理人員驗收,塊石須石質(zhì)堅硬、無裂紋,厚度不小于20cm,重量不小于30kg。水泥選用必須要有質(zhì)保書。黃砂宜選用中粗砂?;炷恋陌柚剖顷P鍵工序,其質(zhì)量直接決定護岸工程的質(zhì)量和強度。對混凝土的配合必須經(jīng)過計算和試驗,確保強度達到設計要求。
3.2.2墻身砌筑。
(1)立樣架。在基礎澆筑完成后,為控制護岸墻體斷面尺寸,須在墻體中設置樣架。樣架一般由“L”形角鐵做成,其坡比為護岸結(jié)構(gòu)前墻坡度,設置時用經(jīng)緯儀控制樣架的頂部位置,用水準儀測設底部位置。墻身砌筑的斷面尺寸,可根據(jù)砌筑高度的不同,由樣架來控制墻身寬度。墻體砌筑完成后,將樣架拆除。
(2)砌筑墻身。護岸工程的墻身砌筑是從下到上分層進行,每層墻厚度為0.4m~0.5m,在墻身頂部靠近壓頂處預留0.15m左右的厚度作為找平層。砌筑墻身是影響護岸強度的關鍵工序,砌筑時,先在墻底鋪一層3cm ~ 5cm厚的砂漿,然后按寬面向下,小面朝上的原則安放石塊,嚴禁石塊干靠或疊石,再在石縫中灌滿子漿并搗實,縫大的可先鋪漿再放小石塊。在砌筑中應做到“平、穩(wěn)、緊、滿”。“平”就是每一層要求水平上升,砌筑高差不可過大;“穩(wěn)”就是石塊要砌得穩(wěn);“緊”就是石塊與石塊要靠得嚴實;“滿”就是砂漿要灌滿石縫,防止出現(xiàn)空洞。砌筑時,墻體的上下層之間的連接要交錯排列,避免通縫。護岸墻體剛砌好的7d ~ 14d內(nèi),應及時養(yǎng)護。
在護岸工程墻體砌筑過程中,對泄水孔、倒濾層、沉降縫等的設置也是工程質(zhì)量控制的關鍵因素。
(3)沉降縫的設置。護岸工程每一施工段設置沉降縫一道,在土質(zhì)變化處或護岸斷面結(jié)構(gòu)變化處也須設置沉降縫,以防止護岸工程的不均勻沉降和砌體溫差伸縮。沉降縫由下而上從基礎到墻身至壓頂垂直設置,縫后設砂石倒濾層??p制品采用二油三氈或厚度在1.8cm左右的泡沫板,縫寬1.5cm。沉降縫兩側(cè)塊石不得錯咬,以保證沉降縫有相對的垂直度,具有良好的沉降可變性,沉降縫垂直度允許偏差±1.0cm。
(4)土方回填?;靥钔练绞亲o岸工程的一道重要工序,是提高護岸強度、穩(wěn)定性的一個重要因素,在護岸墻體達到設計強度的70%時,可開始回填。先清除待填部位的雜質(zhì)、虛土和水分,然后分層夯實,每層厚度一般為20cm ~ 30cm,在保持質(zhì)量的前提下,應盡量利用開挖的廢土,回填時,過濕的土塊和夯實中出現(xiàn)的橡皮土應挖掉,并用新土重新夯實?;靥钔恋暮室彩强刂苹靥钯|(zhì)量的關鍵。
(5)勾縫。塊石砌縫要求緊密交錯,一般做到同二不同三,嚴禁出現(xiàn)垂直或水平通縫,墻身砌筑時要及時勾縫,每砌筑一層及時勾縫一層。一般情況下,在常水位以下勾平縫,常水位以上勾凸縫。
(6)泄水孔設置。護岸墻體中設置泄水孔是保證護岸墻體穩(wěn)定的一道重要工序。在設置時,對泄水孔的墻前墻后標高要嚴格測量,水平間距允許誤差為±20cm??缀蟀凉げ?,以防墻后填土的流失。
3.2.3壓頂澆筑。
為使護岸壓頂尺寸滿足設計要求,控制其高程、寬度、厚度和線形,在該護岸工程中,采用混凝土預制塊來進行控制。
預制塊制作長度、厚度與壓頂?shù)膶挾取⒑穸纫恢?,制作寬度一般?0cm。在砌筑墻體找平層后,將預制塊設置在沉降縫兩側(cè)。設置時采用經(jīng)緯儀控制其前后位置,用水準儀控制其上下位置,預制塊安設完畢后,澆筑壓頂時,將模板夾住預制塊,模板中間用鋼絲或螺栓固定,以保證壓頂寬度、厚度和高程的統(tǒng)一,使護岸工程線形平直、流暢、美觀。
4? 結(jié)語
總之,護岸工程雖然結(jié)構(gòu)簡單,但施工條件復雜,影響工程質(zhì)量的因素較多,只有認真按規(guī)范和設計要求施工,嚴把工序質(zhì)量關,才能保證工程質(zhì)量,提高河道護岸工程的經(jīng)濟和社會效益。
[文章編號]1619-2737(2014)11-03-843
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(4)地基處理。在開挖基槽的過程中,有時會遇到粘土夾層,如果不經(jīng)過處理,將會嚴重影響護岸工程的質(zhì)量。軟土地基處理的方法很多。將軟土層全部挖出,把基礎置于硬土層上,但如果軟土層較厚時,就必須采用墊層法處理。用墊層法處理軟基是重力式護岸常用的方法,墊層所用的材料一般選用碎石墊層,其寬度應為基礎寬度加上2倍墊層的厚度,碎石墊層的厚度在0.3m ~ 0.5m,施工時要將其夯實。
(5)澆筑基礎?;A澆筑是護岸工程的重要工序,該護岸工程選用漿灌砌塊石基礎,材料主要是塊石、水泥、黃砂、石子。材料進場須執(zhí)行申報驗收制,進場必須通過監(jiān)理人員驗收,塊石須石質(zhì)堅硬、無裂紋,厚度不小于20cm,重量不小于30kg。水泥選用必須要有質(zhì)保書。黃砂宜選用中粗砂?;炷恋陌柚剖顷P鍵工序,其質(zhì)量直接決定護岸工程的質(zhì)量和強度。對混凝土的配合必須經(jīng)過計算和試驗,確保強度達到設計要求。
3.2.2墻身砌筑。
(1)立樣架。在基礎澆筑完成后,為控制護岸墻體斷面尺寸,須在墻體中設置樣架。樣架一般由“L”形角鐵做成,其坡比為護岸結(jié)構(gòu)前墻坡度,設置時用經(jīng)緯儀控制樣架的頂部位置,用水準儀測設底部位置。墻身砌筑的斷面尺寸,可根據(jù)砌筑高度的不同,由樣架來控制墻身寬度。墻體砌筑完成后,將樣架拆除。
(2)砌筑墻身。護岸工程的墻身砌筑是從下到上分層進行,每層墻厚度為0.4m~0.5m,在墻身頂部靠近壓頂處預留0.15m左右的厚度作為找平層。砌筑墻身是影響護岸強度的關鍵工序,砌筑時,先在墻底鋪一層3cm ~ 5cm厚的砂漿,然后按寬面向下,小面朝上的原則安放石塊,嚴禁石塊干靠或疊石,再在石縫中灌滿子漿并搗實,縫大的可先鋪漿再放小石塊。在砌筑中應做到“平、穩(wěn)、緊、滿”。“平”就是每一層要求水平上升,砌筑高差不可過大;“穩(wěn)”就是石塊要砌得穩(wěn);“緊”就是石塊與石塊要靠得嚴實;“滿”就是砂漿要灌滿石縫,防止出現(xiàn)空洞。砌筑時,墻體的上下層之間的連接要交錯排列,避免通縫。護岸墻體剛砌好的7d ~ 14d內(nèi),應及時養(yǎng)護。
在護岸工程墻體砌筑過程中,對泄水孔、倒濾層、沉降縫等的設置也是工程質(zhì)量控制的關鍵因素。
(3)沉降縫的設置。護岸工程每一施工段設置沉降縫一道,在土質(zhì)變化處或護岸斷面結(jié)構(gòu)變化處也須設置沉降縫,以防止護岸工程的不均勻沉降和砌體溫差伸縮。沉降縫由下而上從基礎到墻身至壓頂垂直設置,縫后設砂石倒濾層??p制品采用二油三氈或厚度在1.8cm左右的泡沫板,縫寬1.5cm。沉降縫兩側(cè)塊石不得錯咬,以保證沉降縫有相對的垂直度,具有良好的沉降可變性,沉降縫垂直度允許偏差±1.0cm。
(4)土方回填。回填土方是護岸工程的一道重要工序,是提高護岸強度、穩(wěn)定性的一個重要因素,在護岸墻體達到設計強度的70%時,可開始回填。先清除待填部位的雜質(zhì)、虛土和水分,然后分層夯實,每層厚度一般為20cm ~ 30cm,在保持質(zhì)量的前提下,應盡量利用開挖的廢土,回填時,過濕的土塊和夯實中出現(xiàn)的橡皮土應挖掉,并用新土重新夯實?;靥钔恋暮室彩强刂苹靥钯|(zhì)量的關鍵。
(5)勾縫。塊石砌縫要求緊密交錯,一般做到同二不同三,嚴禁出現(xiàn)垂直或水平通縫,墻身砌筑時要及時勾縫,每砌筑一層及時勾縫一層。一般情況下,在常水位以下勾平縫,常水位以上勾凸縫。
(6)泄水孔設置。護岸墻體中設置泄水孔是保證護岸墻體穩(wěn)定的一道重要工序。在設置時,對泄水孔的墻前墻后標高要嚴格測量,水平間距允許誤差為±20cm??缀蟀凉げ?,以防墻后填土的流失。
3.2.3壓頂澆筑。
為使護岸壓頂尺寸滿足設計要求,控制其高程、寬度、厚度和線形,在該護岸工程中,采用混凝土預制塊來進行控制。
預制塊制作長度、厚度與壓頂?shù)膶挾?、厚度一致,制作寬度一般?0cm。在砌筑墻體找平層后,將預制塊設置在沉降縫兩側(cè)。設置時采用經(jīng)緯儀控制其前后位置,用水準儀控制其上下位置,預制塊安設完畢后,澆筑壓頂時,將模板夾住預制塊,模板中間用鋼絲或螺栓固定,以保證壓頂寬度、厚度和高程的統(tǒng)一,使護岸工程線形平直、流暢、美觀。
4? 結(jié)語
總之,護岸工程雖然結(jié)構(gòu)簡單,但施工條件復雜,影響工程質(zhì)量的因素較多,只有認真按規(guī)范和設計要求施工,嚴把工序質(zhì)量關,才能保證工程質(zhì)量,提高河道護岸工程的經(jīng)濟和社會效益。
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(4)地基處理。在開挖基槽的過程中,有時會遇到粘土夾層,如果不經(jīng)過處理,將會嚴重影響護岸工程的質(zhì)量。軟土地基處理的方法很多。將軟土層全部挖出,把基礎置于硬土層上,但如果軟土層較厚時,就必須采用墊層法處理。用墊層法處理軟基是重力式護岸常用的方法,墊層所用的材料一般選用碎石墊層,其寬度應為基礎寬度加上2倍墊層的厚度,碎石墊層的厚度在0.3m ~ 0.5m,施工時要將其夯實。
(5)澆筑基礎。基礎澆筑是護岸工程的重要工序,該護岸工程選用漿灌砌塊石基礎,材料主要是塊石、水泥、黃砂、石子。材料進場須執(zhí)行申報驗收制,進場必須通過監(jiān)理人員驗收,塊石須石質(zhì)堅硬、無裂紋,厚度不小于20cm,重量不小于30kg。水泥選用必須要有質(zhì)保書。黃砂宜選用中粗砂?;炷恋陌柚剖顷P鍵工序,其質(zhì)量直接決定護岸工程的質(zhì)量和強度。對混凝土的配合必須經(jīng)過計算和試驗,確保強度達到設計要求。
3.2.2墻身砌筑。
(1)立樣架。在基礎澆筑完成后,為控制護岸墻體斷面尺寸,須在墻體中設置樣架。樣架一般由“L”形角鐵做成,其坡比為護岸結(jié)構(gòu)前墻坡度,設置時用經(jīng)緯儀控制樣架的頂部位置,用水準儀測設底部位置。墻身砌筑的斷面尺寸,可根據(jù)砌筑高度的不同,由樣架來控制墻身寬度。墻體砌筑完成后,將樣架拆除。
(2)砌筑墻身。護岸工程的墻身砌筑是從下到上分層進行,每層墻厚度為0.4m~0.5m,在墻身頂部靠近壓頂處預留0.15m左右的厚度作為找平層。砌筑墻身是影響護岸強度的關鍵工序,砌筑時,先在墻底鋪一層3cm ~ 5cm厚的砂漿,然后按寬面向下,小面朝上的原則安放石塊,嚴禁石塊干靠或疊石,再在石縫中灌滿子漿并搗實,縫大的可先鋪漿再放小石塊。在砌筑中應做到“平、穩(wěn)、緊、滿”?!捌健本褪敲恳粚右笏缴仙鲋卟畈豢蛇^大;“穩(wěn)”就是石塊要砌得穩(wěn);“緊”就是石塊與石塊要靠得嚴實;“滿”就是砂漿要灌滿石縫,防止出現(xiàn)空洞。砌筑時,墻體的上下層之間的連接要交錯排列,避免通縫。護岸墻體剛砌好的7d ~ 14d內(nèi),應及時養(yǎng)護。
在護岸工程墻體砌筑過程中,對泄水孔、倒濾層、沉降縫等的設置也是工程質(zhì)量控制的關鍵因素。
(3)沉降縫的設置。護岸工程每一施工段設置沉降縫一道,在土質(zhì)變化處或護岸斷面結(jié)構(gòu)變化處也須設置沉降縫,以防止護岸工程的不均勻沉降和砌體溫差伸縮。沉降縫由下而上從基礎到墻身至壓頂垂直設置,縫后設砂石倒濾層??p制品采用二油三氈或厚度在1.8cm左右的泡沫板,縫寬1.5cm。沉降縫兩側(cè)塊石不得錯咬,以保證沉降縫有相對的垂直度,具有良好的沉降可變性,沉降縫垂直度允許偏差±1.0cm。
(4)土方回填。回填土方是護岸工程的一道重要工序,是提高護岸強度、穩(wěn)定性的一個重要因素,在護岸墻體達到設計強度的70%時,可開始回填。先清除待填部位的雜質(zhì)、虛土和水分,然后分層夯實,每層厚度一般為20cm ~ 30cm,在保持質(zhì)量的前提下,應盡量利用開挖的廢土,回填時,過濕的土塊和夯實中出現(xiàn)的橡皮土應挖掉,并用新土重新夯實?;靥钔恋暮室彩强刂苹靥钯|(zhì)量的關鍵。
(5)勾縫。塊石砌縫要求緊密交錯,一般做到同二不同三,嚴禁出現(xiàn)垂直或水平通縫,墻身砌筑時要及時勾縫,每砌筑一層及時勾縫一層。一般情況下,在常水位以下勾平縫,常水位以上勾凸縫。
(6)泄水孔設置。護岸墻體中設置泄水孔是保證護岸墻體穩(wěn)定的一道重要工序。在設置時,對泄水孔的墻前墻后標高要嚴格測量,水平間距允許誤差為±20cm。孔后包扎土工布,以防墻后填土的流失。
3.2.3壓頂澆筑。
為使護岸壓頂尺寸滿足設計要求,控制其高程、寬度、厚度和線形,在該護岸工程中,采用混凝土預制塊來進行控制。
預制塊制作長度、厚度與壓頂?shù)膶挾?、厚度一致,制作寬度一般?0cm。在砌筑墻體找平層后,將預制塊設置在沉降縫兩側(cè)。設置時采用經(jīng)緯儀控制其前后位置,用水準儀控制其上下位置,預制塊安設完畢后,澆筑壓頂時,將模板夾住預制塊,模板中間用鋼絲或螺栓固定,以保證壓頂寬度、厚度和高程的統(tǒng)一,使護岸工程線形平直、流暢、美觀。
4? 結(jié)語
總之,護岸工程雖然結(jié)構(gòu)簡單,但施工條件復雜,影響工程質(zhì)量的因素較多,只有認真按規(guī)范和設計要求施工,嚴把工序質(zhì)量關,才能保證工程質(zhì)量,提高河道護岸工程的經(jīng)濟和社會效益。
[文章編號]1619-2737(2014)11-03-843
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