生態(tài)聯(lián)合擋墻石籠護(hù)岸技術(shù)在中小河流治理中的應(yīng)用

陳 暢

(廣東省科達(dá)水利電力巖土工程有限公司，廣東 梅州 514000)

1 工程概況

博羅縣公莊河楊村圩鎮(zhèn)段治理一期工程為堤防整治工程，主要任務(wù)是針對(duì)楊村鎮(zhèn)公莊河流域存在的問題，從防洪安全和人居環(huán)境等方面進(jìn)行綜合治理，提高公莊河重點(diǎn)河段的防洪減災(zāi)能力，保障區(qū)域防洪安全和糧食生產(chǎn)安全，兼顧河流生態(tài)環(huán)境。堤防整治共2段，分別為金龍大道段及楊村圩鎮(zhèn)段，總長(zhǎng)3482.88m。其中金龍大道段堤防整治長(zhǎng)度為2550.019m(左岸)，上至金龍大道，下至新楊村鎮(zhèn)政府廣場(chǎng)前；楊村圩鎮(zhèn)段堤防整治長(zhǎng)度為932.861m(右岸)，上至風(fēng)門橋，下至楊村一橋。該兩段堤防經(jīng)治理后，達(dá)到20a一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以防洪、改善水環(huán)境及美化水景觀等綜合利用的水利工程；堤防級(jí)別為4級(jí)，工程永久建筑物級(jí)別為4級(jí)，建筑物臨時(shí)與次要建筑物工程級(jí)別為5級(jí)。

堤身型式為C20混凝土擋墻和堤后斜坡式土堤，堤頂迎水側(cè)設(shè)置石料景觀欄桿，其后為人行綠道，寬1.6m，鋪設(shè)人行道磚；防汛通道寬為3m，防汛通道與人行道由綠化帶分隔，綠化帶兩側(cè)為C20混凝土路緣石0.2m×0.4m，堤頂總寬6.0m，路面結(jié)構(gòu)均采用水泥混凝土路面，厚0.2m；整治后達(dá)到景觀堤圍的效果；整個(gè)工程施工主要內(nèi)容包括7座穿堤放水涵、C20混凝土擋墻、墻后堤身土方回填、局部迎水面拋石及網(wǎng)護(hù)坡、堤頂人行道及防汛混凝土路面、景觀欄桿、堤身草皮護(hù)坡及堤頂綠化樹種植。

本分部工程包括原設(shè)計(jì)155m格賓護(hù)岸，后設(shè)計(jì)修改增加215m格賓護(hù)岸工程施工。工程主要特點(diǎn)：①施工季節(jié)性較強(qiáng)，必須在冬季枯水期完成施工任務(wù)；②拋石護(hù)腳量較大，公莊河通航受限，水上拋石船無法通行，只能通過汽車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后，通過機(jī)械轉(zhuǎn)運(yùn)拋填；③對(duì)格賓網(wǎng)材質(zhì)要求較高，防腐性能要求高，必須按設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)采購(gòu)；④施工由工人手工操作的部分較多，對(duì)工人的操作技能要求高。

2 治理總體措施

本段河堤屬舊堤升級(jí)改造，兼顧河流生態(tài)環(huán)境按景觀堤圍的標(biāo)準(zhǔn)整治。為保證施工工期和質(zhì)量，擬將整個(gè)工程分兩段施工，及金龍大道段和楊村圩鎮(zhèn)段，每段平行作業(yè)，各施工段內(nèi)流水作業(yè)。

進(jìn)場(chǎng)后每個(gè)施工段安排一臺(tái)挖掘機(jī)進(jìn)行原河堤覆蓋層清理，從0+000樁號(hào)開始開挖擋土墻基礎(chǔ)，按50m一段組織流水施工，配足施工用的各種工具材料及勞動(dòng)力；堤身土方回填以500m為一個(gè)施工段進(jìn)行，待擋墻強(qiáng)度滿足要求后進(jìn)行施工，回填土料指定的土料場(chǎng)開采，根據(jù)運(yùn)輸路線配足車輛，現(xiàn)場(chǎng)配一臺(tái)推土機(jī)鋪土和一臺(tái)16T壓實(shí)機(jī)具碾壓，靠近混凝土墻邊采用人工鋪土，小型夯實(shí)機(jī)夯實(shí)，在施工中穿插安排放水涵施工。

工程施工工藝流程圖見圖1。

圖1 工程施工工藝流程圖

3 堤身治理措施及施工工藝

3.1 混凝土擋墻

混凝土擋墻是本工程主要部分之一，共計(jì)15309.0m3；工程量較大，施工戰(zhàn)線較長(zhǎng)，同時(shí)混凝土擋墻外露面較大，外觀質(zhì)量要求較高。采用商品混凝土澆筑，混凝土輸送泵輸送進(jìn)倉(cāng)，人工平倉(cāng)，插入式振搗器振搗密實(shí)[1]。

混凝土用混凝土輸送泵車直接輸送進(jìn)倉(cāng)，利用人工平倉(cāng)。從高處向倉(cāng)內(nèi)直接傾卸混凝土?xí)r，為防止其離析，傾落高度控制應(yīng)<2m，當(dāng)>2m時(shí)，利用溜管下落防止混凝土離析；傾落高度>4m時(shí)，設(shè)置減低混凝土拌合料下落的速度裝置[2]。

混凝土入倉(cāng)單層厚度要求大約為0.5m，振搗可使用電動(dòng)插入式振搗器振實(shí)，模板與振搗器之間的間距要求>15cm，當(dāng)振搗器內(nèi)混凝土開始持平不再沉降，逐漸泛漿氣泡不再產(chǎn)生，振搗結(jié)束，振搗時(shí)間一般低于半分鐘。混凝土分層澆筑時(shí)，每層混凝土厚度應(yīng)不超過振動(dòng)棒長(zhǎng)的1.25倍，在振搗上一層時(shí)，應(yīng)插入下層5cm左右，以消除兩層之間的接縫，同時(shí)在振搗上層混凝土?xí)r，須在下層混凝土初凝前進(jìn)行；從施工技術(shù)上講，必須做到分層澆筑、分層夯實(shí)，但要確保初凝前混凝土的頂層和底層黏結(jié)良好，以免形成施工冷縫。對(duì)于水平薄層混凝土振搗采用平板式振搗器振搗密實(shí)[3]。

混凝土表面硬化之后，開始處理施工縫，在澆筑之前，人工用打毛釬將混凝土表面鑿成毛面，并清洗干凈，充分濕潤(rùn)，排除積水，并將鋼筋上的油污、水泥砂漿及鐵銹等雜物清除干凈?；炷吝M(jìn)倉(cāng)前在水平縫先鋪上20～30mm厚的水泥砂漿膠結(jié)層，鋪設(shè)的砂漿面積與混凝土澆筑強(qiáng)度相適應(yīng)。

3.2 土方填筑

土方回填施工是本工程的重點(diǎn)，工程量63099.0m3，工藝方法如下：

鋪料前清除填筑面的各種雜物、雜草、表層浮土，將老堤堤坡陡于1∶3挖成臺(tái)階狀，鋪料至堤邊時(shí)，在設(shè)計(jì)邊線外側(cè)各填30cm的余量。

采用進(jìn)占法鋪土，推土機(jī)攤平，壓路機(jī)按試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)退錯(cuò)距法碾壓，靠近擋土墻部分采用人工整平，打夯機(jī)夯實(shí)。在填筑時(shí)對(duì)含水量的控制是關(guān)鍵，若出現(xiàn)局部彈簧土或土層間剪切破壞等情況，迅速解決問題，再次檢查合格之后鋪填新土[4]。

分段填筑過程中，為出現(xiàn)漏壓、欠壓和過壓等現(xiàn)象，每段要按照要求設(shè)計(jì)標(biāo)志：①要錯(cuò)開頂?shù)讓拥慕涌p位置；②保證碾壓機(jī)械運(yùn)行路線與堤軸線相平行；③在平行作業(yè)面之間的搭接碾壓寬度須>半米，與堤軸線垂直方向須超過3m[5-6]。

使用壓路機(jī)壓實(shí)填筑層，碾壓后表面較光滑，在新層鋪料前，對(duì)壓光層面用勾機(jī)進(jìn)行刨毛處理。

3.3 堤頂路面施工

堤頂路面從上至下組成結(jié)構(gòu)是：C25混凝土路面200mm厚、5.5%水泥石粉穩(wěn)定層150mm厚，石渣層300mm厚。工程路面混凝土2195.0m3。

堤頂路面施工工藝流程為：碾壓堤身土基(路床)→路基高程、中線、路邊線的復(fù)測(cè)→人工配合機(jī)械攤鋪→碾壓石渣層(路基)→5.5%石粉穩(wěn)定→混凝土路面層的攤鋪、振搗與整平。

進(jìn)行攤鋪時(shí)，要保證兩個(gè)要點(diǎn)：①人工使用鐵鍬進(jìn)行混凝土鋪筑施工縫處時(shí)不允許拋擲。②每班次的混凝土攤鋪、振搗、整平、做面須連續(xù)作業(yè)[7]。

振搗施工要點(diǎn)：使用插入式振動(dòng)器，首先在模板邊緣、角隅處初振順序進(jìn)行一次初振，每個(gè)位置的振動(dòng)時(shí)間控制在半分鐘左右，以振搗器內(nèi)混凝土開始持平不再沉降，逐漸泛漿氣泡不再產(chǎn)生為準(zhǔn)。插入式振動(dòng)器的作用半徑>其移動(dòng)間距的2/3，且超高至模板距離的兩倍[8]。

整平施工要點(diǎn)：全面振搗之后使用振動(dòng)梁拖拉振實(shí)開始整平；使用振動(dòng)梁循環(huán)緩慢均勻連續(xù)拖拉至表面泛漿，產(chǎn)生的氣泡要趕出，每分鐘的前進(jìn)距離要控制在1.2～1.5m之間。不平整的位置要及時(shí)人工補(bǔ)平；補(bǔ)填時(shí)選用顆粒較細(xì)的拌合物，不可直接使用純砂漿。最后使用無縫鋼管滾揉表面。

3.4 格賓網(wǎng)石籠護(hù)岸

3.4.1 拋石護(hù)腳

采用大型挖掘機(jī)將大石拋擲至施工面，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)(見圖2、圖3)的斷面尺寸整形碾壓，表面平整利用人工整理。

圖2 右0+839.547堤防斷面

圖3 右0+902.547堤防斷面

3.4.2 格賓網(wǎng)石籠護(hù)岸

格賓網(wǎng)石籠箱籠由蜂巢形格賓網(wǎng)片組裝，塊石可裝入其中作為填充料，格賓網(wǎng)網(wǎng)片均由鋼絲制成，具備一定的抗拉強(qiáng)度，由于箱籠系柔軟性結(jié)構(gòu)，不會(huì)出現(xiàn)被拉斷或裂縫現(xiàn)象。格賓網(wǎng)石籠護(hù)岸施工主要分為石籠綁扎與石塊填筑兩部分，施工步驟如下：

1)石籠綁扎：

按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)的尺寸(見圖2、圖3)選好網(wǎng)片，并在施工部位初步拼成形體。

組合體網(wǎng)箱的各個(gè)部位的網(wǎng)片及中間的間隔網(wǎng)片角度成90度后開始進(jìn)行綁扎，綁扎用的組合絲、螺旋固定絲及水平拉力絲與網(wǎng)箱材料同質(zhì)量；

組合絲綁扎采用雙股線合并膠緊，螺旋組合絲采用單股絞繞收緊，網(wǎng)箱裸露部位的網(wǎng)片采用水平拉力絲加固，間距在250mm左右。

2)石塊填筑：

網(wǎng)箱在填筑石料前，先在網(wǎng)箱外露面綁扎竹竿、木棍輔助支撐，以免網(wǎng)箱在填筑石料時(shí)變形，待填充石料完成后拆除。網(wǎng)箱填料按照要求依次、均勻、分批投料，不允許單個(gè)網(wǎng)箱一次填滿材料。

采用小型鉤機(jī)和人工配合來投料，每次控制在30cm左右，機(jī)械初步投料后人工利用小片石填空隙，并采用木棒和鐵棒搗實(shí)，確保填充料的密實(shí)度。

每層網(wǎng)箱內(nèi)填料至1/3處時(shí)設(shè)置水平拉結(jié)線，間距30cm，綁扎牢固。網(wǎng)箱頂面填筑石料應(yīng)高于網(wǎng)箱頂部3cm左右，并安排人工平整。網(wǎng)箱頂面高度和平整度符合要求后進(jìn)行封蓋綁扎。

層與層之間的網(wǎng)箱應(yīng)交錯(cuò)設(shè)置，成“品字形”布置，上下連接，禁止出現(xiàn)通縫。上層網(wǎng)箱必須與下層網(wǎng)箱綁扎在一起，使整個(gè)網(wǎng)箱成為一個(gè)整體。

4 生態(tài)綠化功能布設(shè)

在保證舊堤升級(jí)改造后達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)的前提下，實(shí)施堤防綠化工程，以改善水環(huán)境及美化水景觀，兼顧河流生態(tài)環(huán)境。綠化工程主要施工內(nèi)容有：路面人行道側(cè)栽植苗木860株，堤圍內(nèi)坡鋪種草皮14987.0m2，綠化的成活與栽植的質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)工程外觀質(zhì)量。

4.1 苗木種植工藝

綠化地平整、清理，按設(shè)計(jì)要求將種植地表進(jìn)行平整化處理，然后清除礫石雜物。堤圍背水面坡度應(yīng)按設(shè)計(jì)坡比掛線平整。

種植土和下基肥，種植土深度要求在種植土球周邊有≥80cm的標(biāo)準(zhǔn)土層。種植層需連接地下層，無水泥板、瀝青、石層等隔斷層，以保持土壤毛細(xì)管、液體、氣體的上下貫通。

地被在施肥后犁至20～30cm深度，將肥料與土壤充分混合，使肥料與土壤混合，既提高土壤養(yǎng)分，又使土壤疏松透氣。將黏土均勻地鋪開，放在孔底，然后放在種植池中。

幼苗育苗，育苗定植時(shí)間準(zhǔn)確調(diào)整到定植當(dāng)天，育苗前1～3d澆水為宜，期間不可挖出。育苗時(shí)，常綠幼苗形成完整的根莖，土球的大小由樹高的10倍左右決定，寬度<10cm，挖出苗后，在裝載前進(jìn)行第一次裁剪。

在苗木栽種之前須按照要求定位放線。用皮尺定點(diǎn)，按圖紙的位置要求釘木樁，以作為定植和栽植的標(biāo)準(zhǔn)，用油漆在苗木株位的中心位置做上明顯的標(biāo)記以定位。

挖種植穴，種植穴的大小取決于土球的大小和根系的性質(zhì)。土球比帶土球的小20cm左右，穴的深度一般比土球的高度略深(10～20cm)，穴的頂部和底部的直徑相同。穴無“鍋底穴”等現(xiàn)象。挖好種植穴后，可將表土與經(jīng)充分腐熟的基肥相繼填入穴中，基肥上部須鋪墊厚度>5cm的土壤層。

種植苗木，苗木運(yùn)至工地后，必須對(duì)所需苗木進(jìn)行適當(dāng)修剪，使修剪后即可種植，種植場(chǎng)地必須符合設(shè)計(jì)要求。

定植的施工方法是：種植穴內(nèi)居中放入苗木的土球，不可傾斜，然后立起并扶正樹干，保持垂直狀態(tài)，最后分層回填，逐步充滿穴坑，并使土面能夠蓋住樹木的根頸部位，擊碎種植土后用木棍分層搗實(shí)，使得根系充分接觸土壤。

如有需要，在定植之后，對(duì)苗木進(jìn)行人工支撐，第1天內(nèi)澆第1次水，需澆透使苗木根部周圍的水分被充分吸收，也有助于根系與土的緊密結(jié)合，對(duì)根系發(fā)育有良好的作用。

4.2 種植草皮工藝

采用鋪草塊養(yǎng)護(hù)成活的方法施工。種植時(shí)應(yīng)注意下列情況。

草塊應(yīng)選擇無雜草、長(zhǎng)勢(shì)好的草源，在干旱地掘草塊前應(yīng)適量澆水，待滲透后掘取，崛起的草皮包扎緊密。草塊運(yùn)輸時(shí)宜置放2～3層，裝卸車時(shí)，應(yīng)防止破碎。

鋪設(shè)草塊可采取密鋪或間鋪。密鋪應(yīng)互相銜接不留縫，間鋪間隙應(yīng)均勻，并填以種植土，草塊鋪設(shè)后應(yīng)灑水、滾壓。草皮鋪種后加強(qiáng)灑水，15d后開始施肥，可采用尿素加水稀釋噴淋，養(yǎng)護(hù)至成活。

5 結(jié) 論

中小河流河堤年久后會(huì)造成防洪不達(dá)標(biāo)問題，舊堤的升級(jí)改造往往會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成破壞。文章以公莊河楊村圩鎮(zhèn)段治理一期工程為例，從防洪安全和人居環(huán)境等方面進(jìn)行綜合治理，提高了公莊河重點(diǎn)河段的防洪減災(zāi)能力，保障了區(qū)域防洪安全和糧食生產(chǎn)安全，并進(jìn)行綠化施工，兼顧了河流生態(tài)環(huán)境，體現(xiàn)了舊堤改造工程的可持續(xù)發(fā)展性。