新建內(nèi)河航道現(xiàn)澆重力式生態(tài)護(hù)岸施工工藝

陳 鑫

（蘇北航務(wù)管理處揚(yáng)州航務(wù)中心,江蘇 揚(yáng)州 225101）

0 引言

重力式生態(tài)護(hù)岸，結(jié)合重力式擋墻、生態(tài)護(hù)坡，形成新型生態(tài)護(hù)岸，具備安全性、環(huán)保性?xún)?yōu)勢(shì)，能夠應(yīng)用到內(nèi)河航道的岸坡防洪中。當(dāng)前，關(guān)于航道生態(tài)護(hù)岸的研究比較多，集中在透水空箱、模袋混凝土、開(kāi)孔圓筒+T形插板等方面[1]，但是針對(duì)現(xiàn)澆重力式生態(tài)護(hù)岸還沒(méi)有最新的研究。所以在該文研究中，聯(lián)合工程項(xiàng)目，討論內(nèi)河航道的現(xiàn)澆重力式生態(tài)護(hù)岸。

1 工程概況

某航道的等級(jí)為三級(jí)，采用限制性Ⅲ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)度22.3 km。工程段的地質(zhì)為淤泥質(zhì)、粉質(zhì)黏土，新開(kāi)挖航道，以現(xiàn)澆重力式生態(tài)護(hù)岸為主。雙頭水泥攪拌樁，實(shí)行軟弱層地基處理。護(hù)岸墻身選擇漿砌面石護(hù)面，岸坡為生態(tài)袋防護(hù)。

內(nèi)河航道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用直立式護(hù)岸建設(shè)法，比如對(duì)扶壁式、結(jié)構(gòu)板樁式。通過(guò)比較之后，該文擬選漿砌塊石護(hù)岸結(jié)構(gòu)。通常情況下，直立式護(hù)岸可應(yīng)用以下方法優(yōu)化設(shè)計(jì)墻背：俯式、垂直式、仰式。通過(guò)庫(kù)倫土壓力原理，當(dāng)回填材料、施工條件一致時(shí)，計(jì)算俯式墻背的作用力最小。

2 關(guān)鍵工藝原理

2.1 水泥攪拌樁試樁

在施工之前，對(duì)施工場(chǎng)地的基礎(chǔ)軟弱土實(shí)行嚴(yán)格的室內(nèi)配比試驗(yàn)，檢驗(yàn)場(chǎng)地土質(zhì)的有效性。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的弱層軟土性質(zhì)，選擇適宜的外加劑、固化劑。按照初期選擇的摻灰量、水灰比開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度試驗(yàn)。

2.2 新型混凝土造型模板

模板主體安裝橡膠墊片，形成模板組合體。模板主體上布置多個(gè)模板貫穿孔。橡膠墊片上布置十字型切口，與模板孔對(duì)應(yīng)。自然狀態(tài)下，保證切口閉合的緊密性和韌性，減少混凝土泄露。在模板組合體上布置多個(gè)裝飾單元，選擇裝飾單元的一端，與螺桿相互連接[2]。裝飾單元為錐體，表面為粗糙、麻面結(jié)構(gòu)，在模板組合體上可以形成平面樣式。

安裝和固定模板、混凝土澆筑操作時(shí)，錐體會(huì)在護(hù)岸混凝土上留下凹槽。不同凹槽均遵循錐體布置形式，形成不同造型的麻面。護(hù)岸墻面采用漿砌面石裝飾時(shí)，要做好人工拉毛處理（見(jiàn)圖1）。

圖1 重力式護(hù)岸墻身

2.3 生態(tài)袋堆疊方式

標(biāo)準(zhǔn)扣放在生態(tài)袋的接縫上方，橫跨生態(tài)袋，并穿透疊加層中部，確保標(biāo)準(zhǔn)扣、生態(tài)袋的接觸效果。壓實(shí)生態(tài)袋可以實(shí)現(xiàn)互鎖，加強(qiáng)生態(tài)護(hù)坡的整體性。生態(tài)袋規(guī)避使用直接堆疊法，減少滑移問(wèn)題。

3 施工工藝與操作要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

第一，在施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展地質(zhì)勘察作業(yè)時(shí)，掌握?qǐng)龅貤l件、氣候環(huán)境因素，清除地表障礙物。

第二，水泥攪拌樁施工區(qū)域內(nèi)，優(yōu)化布置水泥倉(cāng)庫(kù)、機(jī)械設(shè)備。

第三，維修、調(diào)配施工機(jī)具。針對(duì)進(jìn)場(chǎng)水泥材料，必須檢查合格證，并且在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行取樣送檢。

3.2 水泥攪拌樁施工

第一，鉆機(jī)就位：鉆機(jī)布置在施工樁位上，調(diào)整樁機(jī)的豎直度、平整度，在達(dá)到要求之后，再攪拌下沉。

第二，攪拌下沉、制漿：沿著導(dǎo)向架，一邊旋轉(zhuǎn)，一邊切土，下沉到加固深度。水灰比控制在0.4、0.5。水泥摻加量選擇10%、15%、18%，并且做好試樁操作。每一種配合比試樁數(shù)量都應(yīng)超過(guò)3根[3]。

第三，攪拌提升。預(yù)攪下沉，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度之后，啟動(dòng)灰漿泵，將水泥漿壓入到軟土層內(nèi)。一邊攪拌、一邊提升、一邊噴漿，充分拌和水泥漿、土體。

第四，重復(fù)上下攪拌、噴漿：二次攪拌下沉、提升噴漿，落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的施工要求。

第五，攪拌操作時(shí)，下沉鉆進(jìn)速度應(yīng)當(dāng)小于每分鐘1 m。提升攪拌速度應(yīng)當(dāng)小于每分鐘0.8 m。樁底噴漿30 s，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)大于每分鐘70轉(zhuǎn)，下沉噴漿壓力為0.5 MPa。

第六，質(zhì)量檢驗(yàn)：完成水泥土加固后，應(yīng)用鉆孔取芯法實(shí)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果提示，水灰比為0.5，水泥摻量為15%、18%，均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)比之后，確定水泥攪拌樁施工參數(shù)。

3.3 井點(diǎn)降水

第一，埋設(shè)井點(diǎn)管：沿著測(cè)量放線(xiàn)確定井點(diǎn)位置，開(kāi)挖水溝，連接小坑、集水坑，排出多余積水。

第三，安裝管路：沿著井點(diǎn)管線(xiàn)外側(cè)鋪設(shè)集水毛管。主干管、水箱水泵相連接。

第四，檢查管路：全方位檢查連接膠管的接頭，查看漏氣情況。

第五，抽水：開(kāi)機(jī)7 d后，形成地下降水漏井。井點(diǎn)趨于穩(wěn)定之后，再開(kāi)挖土方工程。

3.4 基坑開(kāi)挖

護(hù)岸水泥攪拌樁施工時(shí)，保證取芯檢測(cè)的合格率，開(kāi)挖護(hù)岸基槽。土方開(kāi)挖接近設(shè)計(jì)標(biāo)高，留置200 mm厚度，以人工輔助土方開(kāi)挖法，以免對(duì)地基產(chǎn)生擾動(dòng)。

3.5 高強(qiáng)度塑鋼聯(lián)鎖組合板樁施工

第一，測(cè)量放樣：在主軸線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)、邊樁相距20 m位置設(shè)置控制樁。

第二，開(kāi)挖基槽：打樁施工之前，需要開(kāi)挖基槽，深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高的50 cm。

第三，安裝導(dǎo)架：導(dǎo)架位置嚴(yán)禁碰觸塑鋼板樁。打設(shè)塑鋼板樁時(shí)，不能出現(xiàn)變形、下沉問(wèn)題。

第四，接口連接：保證板樁施工位置、C接頭、T接頭連接緊密性，糾正塑鋼板樁的偏移度[4]。

第五，振動(dòng)入樁：機(jī)械手沉樁時(shí)，使用挖機(jī)臂提升振動(dòng)錘，確保其插入到土內(nèi)，樁振入到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3.6 碎石墊層施工

護(hù)岸選擇碎石墊層，厚度為20 cm[5]。碎石運(yùn)輸?shù)戒佋O(shè)部位，采用分層鋪設(shè)法，同時(shí)實(shí)行人工攤平處理。

3.7 鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工

第一，基礎(chǔ)定位與測(cè)量：針對(duì)基礎(chǔ)幾何尺寸要實(shí)行測(cè)量放樣。

第二，綁扎鋼筋：鋼筋施工之前，準(zhǔn)確放設(shè)軸線(xiàn)、控制邊線(xiàn)。彈線(xiàn)后，綁扎鋼筋。

第三，安裝模板：模板外側(cè)使用鋼管制作圍囹，采用斜撐、拉螺絲固定。伸縮縫的硬塑板要與封頭板內(nèi)側(cè)貼合。

第五，養(yǎng)護(hù)：使用土工布覆蓋，灑水保濕，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為1周。

3.8 塊石混凝土施工

第一，定位模板：完成底板混凝土澆筑后，強(qiáng)度達(dá)到1.2 MPa，之后進(jìn)行軸線(xiàn)投測(cè)。

第二，安裝模板：組合鋼模板就位后，安裝插銷(xiāo)。連桿安裝后，緊固螺栓。架設(shè)支撐，確保模板的穩(wěn)定性。

第三，安裝硬塑泄水管：按照1∶10坡度，埋放硬塑泄水管（φ100 mm）。管道的間距為2 m，采用交錯(cuò)布置法。

第四，擺放塊石：塊石優(yōu)選大體積石，最短邊、最長(zhǎng)邊比小于2，粒徑為20～120 cm。不同粒徑的塊石，要分開(kāi)埋入到混凝土內(nèi)。人工埋設(shè)塊石，確保塊石、混凝土構(gòu)件的距離大于100 mm。塊石間的距離大于100 mm，嚴(yán)禁塊石相互接觸[7]。

第五，澆筑混凝土：擺放石料之后，要及時(shí)澆筑混凝土。每層倉(cāng)塊采用交錯(cuò)搭接法，減少貫穿橫縫。

3.9 護(hù)岸墻身澆筑

第一，組合模板：使用自制混凝土造型模板，重疊鋼模板主體、橡膠墊片，之后選擇凸起椎體單元安裝在橡膠墊片上。

第二，安裝模板：按照控制線(xiàn)支立模板，做好加固處理。測(cè)量鋼模板的垂直度。利用手拉葫蘆、鋼絲繩調(diào)整，做好加固處理。

第三，澆筑混凝土：在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)遵循C25混凝土的澆筑方法。

第四，拆模：拆除模板后，模板凸出椎體會(huì)在混凝土表面留下凹槽，護(hù)岸墻身成為造型不同的麻面。

3.10 漿砌面石及細(xì)石混凝土灌縫施工

第一，拌制砂漿：選擇普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)大于42.5級(jí)，拌制水泥漿液[8]。

第二，砌筑漿砌面石：每相隔10 m，選用木樁釘好砌石的位置，掛設(shè)斷面線(xiàn)，按照斷面線(xiàn)砌筑。

第三，細(xì)石混凝土灌縫：完成1層面石砌筑后，在面石、護(hù)岸毛面墻身填充細(xì)石混凝土，使用小型振搗機(jī)振搗。

3.11 混凝土壓頂施工

護(hù)岸沉降穩(wěn)定后，再澆筑壓頂。每相隔10 m設(shè)置1道沉降縫，內(nèi)部嵌油浸軟木板。

3.12 土工布、拋石棱體及碎石鋪設(shè)施工

第一，鋪設(shè)土工布：護(hù)岸墻身后鋪設(shè)機(jī)織土工布（U400 g）。選擇垂直方向通長(zhǎng)布置土工布。水平方向搭接寬度為50 cm，使用麻線(xiàn)縫合。

第二，回填拋石棱體：設(shè)計(jì)護(hù)岸結(jié)構(gòu)時(shí)，由于墻身矮，所以可變作用小。擋墻前后水位差會(huì)導(dǎo)致水平力的比重變大，所以要在墻后裝設(shè)倒濾棱體。拋石棱體塊石重量控制為10～100 kg，確保大小搭配的適宜性。拋填棱體時(shí)提前保護(hù)好護(hù)岸墻后的排水管。在施工過(guò)程中，由于墻后倒濾棱體的限制大，會(huì)嚴(yán)重影響施工質(zhì)量，無(wú)法起到排水效果。所以要使用土工布包裹碎石，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的倒濾棱體。其實(shí)不只可以選擇碎石，也可以使用粗砂，能夠減少使用量，降低工程造價(jià)，維護(hù)工程質(zhì)量。

第三，碎石墊層施工：碎石倒濾層施工時(shí)，首先進(jìn)行土工布的鋪設(shè)，之后按照斷面，再鋪設(shè)碎石。卷起土工布，使用回填土覆蓋。

3.13 生態(tài)袋護(hù)面施工

第一，回填土方邊坡后，要做好邊坡的清理，確保坡面的平整度，無(wú)坑、無(wú)硬物。

第二，種植土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)之后，由人工裝袋。壓實(shí)處理之后，使用生態(tài)袋裝袋，材料為無(wú)紡布。

第三，生態(tài)袋，根據(jù)1∶1.5坡面分層疊放，水平放置生態(tài)袋，擺放標(biāo)準(zhǔn)扣騎縫，砌筑上層生態(tài)袋，壓實(shí)整體結(jié)構(gòu)[9]。

應(yīng)用上述技術(shù)工藝現(xiàn)澆重力式航道護(hù)岸，既可以確保岸坡的穩(wěn)固性、安全性，還可以避免河岸塌方、船只碰撞，景觀(guān)效果佳，能夠發(fā)揮出景觀(guān)、防洪、航運(yùn)的效果。應(yīng)用新型造型模板，可以節(jié)省人工混凝土鑿毛、清潔成本。在軟弱層上，確定水泥攪拌樁的配比、施工參數(shù)，能夠減少材料的浪費(fèi)，成本效益高。為了維護(hù)航道護(hù)岸工程的施工效果，需要制定施工技術(shù)管理體系?，F(xiàn)代航道護(hù)岸施工時(shí)，要求企業(yè)按照工程特點(diǎn)、管理架構(gòu)，建立和完善管理體系。第一，企業(yè)建立施工技術(shù)管理體系，在承接工程之后，立足于工程實(shí)況，完善施工技術(shù)管理體系的內(nèi)容，確保管理體系、施工技術(shù)的適應(yīng)性，加強(qiáng)管理效果。建立技術(shù)管理體系，要持續(xù)完善技術(shù)管理制度，明確崗位職責(zé)，確保崗位人員按照職責(zé)要求，執(zhí)行合格技術(shù)要求，維護(hù)航道護(hù)岸施工質(zhì)量。第二，加大現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)的控制力度。施工企業(yè)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)管理時(shí)，應(yīng)當(dāng)科學(xué)管控施工技術(shù)。前期做好技術(shù)交底工作，確保質(zhì)量管理人員、技術(shù)管理人員、技術(shù)人員均可以掌握施工技術(shù)的控制要點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)管理效果。第三，施工技術(shù)管理中，企業(yè)要設(shè)置技術(shù)控制點(diǎn)，獲得理想的技術(shù)控制、管理效果。航道護(hù)岸施工時(shí)，通過(guò)技術(shù)交底，能夠掌握工程技術(shù)情況。基于工程實(shí)況，合理設(shè)置施工技術(shù)控制點(diǎn)，提供技術(shù)管理依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該文所討論的項(xiàng)目案例中，采用現(xiàn)澆重力式生態(tài)護(hù)岸技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果，尤其作用到粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土中，具備較高的穩(wěn)定性，生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。所以，現(xiàn)澆重力式生態(tài)護(hù)岸可以應(yīng)用到多種地質(zhì)條件下，推廣應(yīng)用的價(jià)值顯著。在后續(xù)研究中，還應(yīng)對(duì)比研究現(xiàn)澆重力式生態(tài)護(hù)岸、預(yù)制箱型生態(tài)護(hù)岸的施工工藝、施工成本、施工效率等。