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        淺談賓格網(wǎng)箱生態(tài)護岸的工程實踐及質(zhì)量控制

        2014-12-12 03:14:46王衛(wèi)國
        江蘇水利 2014年1期
        關(guān)鍵詞:賓格土工布網(wǎng)箱

        王衛(wèi)國 姜 瑋

        (金壇市水利局,江蘇 常州 213200)

        1 工程概況

        新建河位于金壇市城區(qū)南部,河口寬15~30 m,南北全長4.1 km,北接錢資蕩,南連長蕩湖,流域總面積327 km2。作為金壇市城市防洪大包圍的組成部分,新建河是金壇市城區(qū)南片的主要泄洪通道,同時承擔錢資蕩水源地供水補給和城區(qū)水環(huán)境調(diào)節(jié)引水任務(wù)。隨著金壇城區(qū)發(fā)展東擴南移戰(zhàn)略的實施,新建河尤其是上游段在新一輪城市規(guī)劃中被納入濱湖新城區(qū)范圍,因城市景觀生態(tài)建設(shè)要求日益提高,其特殊的地理位置決定了河道整治工程建設(shè)除滿足首要功能防汛排澇外,還需兼顧生態(tài)景觀,為下一步打造錢資蕩~長蕩湖生態(tài)長廊打下良好基礎(chǔ)。

        新建河整治工程作為全國中小河流治理項目,結(jié)合城市規(guī)劃和兩岸自然地形,采用生態(tài)護岸,使新建河成為自然生態(tài)、親水的景觀河道,可有效改善沿河地區(qū)的自然人文景觀,促進南部城區(qū)的進一步開發(fā)與發(fā)展,獲得了良好的社會、經(jīng)濟與環(huán)境效益。

        2 生態(tài)護岸選型

        2.1 河道特點

        新建河河道線路彎曲,整治前河道斷面狹小,淤積嚴重,過流能力差。河坡以淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和粉土為主,承載力尚可,抗沖刷性能較差。綜合考慮工程安全、生態(tài)、經(jīng)濟、矛盾協(xié)調(diào)等多方面因素,河道采取沿用現(xiàn)有河道拓浚、對局部“S”形彎道裁彎取直的方案進行整治,土質(zhì)較差的岸坡段采用生態(tài)護岸。

        2.2 護岸選型

        生態(tài)護岸按斷面形式可分為斜坡式生態(tài)護坡和直立式生態(tài)擋墻兩種。新建河沿線兩岸有多處農(nóng)村生活區(qū),房屋密度大,桿線、支河多,除此以外,沿河分布有大量魚池、蟹塘,工程征占地工作難度大。生態(tài)護坡占地范圍廣,施工中土方開挖及所需堆土區(qū)面積較大,而護岸段位于濱湖新城規(guī)劃范圍,過多占地不利于提高土地集約利用效率。直立式生態(tài)護岸型式兼顧安全與生態(tài),適應現(xiàn)場地形地質(zhì)條件,開挖量少,沿線的征占地范圍小,對于業(yè)主前期投資、協(xié)調(diào)工作量、質(zhì)量安全控制以及施工方的施工組織較為有利。因此,新建河整治工程選用直立式生態(tài)護岸型式。

        新建河直立式生態(tài)護岸采用賓格網(wǎng)箱+漿灌砌塊石組合結(jié)構(gòu),下部采用混凝土基礎(chǔ)和漿灌砌塊石墻身,上部采用3 層賓格網(wǎng)箱分層擺放,相互交錯縫隙,上下聯(lián)接,同籠之間采用涂塑鋼絲絞合連接成一體,賓格網(wǎng)箱采用鍍10%鋁鋅合金鋼絲籠網(wǎng)箱,網(wǎng)箱內(nèi)前部為聚丙烯生態(tài)袋,填土種草,后部為塊石填充,網(wǎng)箱后鋪設(shè)土工布,護岸頂部采用鋼筋混凝土壓頂(如圖1 所示)。其具有以下技術(shù)特點:

        圖1 直立式生態(tài)護岸斷面型式

        ①親水性。賓格網(wǎng)箱內(nèi)的空隙和生態(tài)袋內(nèi)的土料為實現(xiàn)水土自然交換創(chuàng)造了條件,為水中生物提供了必要的生存介質(zhì),可增加水體自我凈化和調(diào)控的能力,改善水質(zhì)。

        ②透水性??墒沟叵滤约捌潞笸馏w中的滲透水及時從填石和袋體中滲透出去,有效消除墻后地下水壓力和空隙水壓力,且土工布和生態(tài)袋透水不過土,能起到水土保持的作用。

        ③耐久性。賓格網(wǎng)網(wǎng)絲采用熱鍍鋅工藝使表面鍍層更加穩(wěn)定,可有效減少鋼絲氧化,經(jīng)涂塑后的鋼絲能有效提高使用壽命;生態(tài)袋采用的高分子聚合物環(huán)保材料,具有抗老化、抗紫外線、無毒、不降解、抗酸堿鹽侵蝕及微生物分解等特性,使用年限長。

        ④適應性。賓格網(wǎng)箱和生態(tài)袋均為柔性結(jié)構(gòu),能很好地適應地基變形,其內(nèi)填充料經(jīng)震動后能調(diào)整到新的平衡,并且可根據(jù)現(xiàn)場情況,組裝成長度適應地形和設(shè)計需要的墻身。

        ⑤操作性。賓格網(wǎng)箱和生態(tài)袋可按設(shè)計意圖,在專業(yè)工廠制作成半成品,再于施工現(xiàn)場根據(jù)施工圖紙規(guī)定的型號進行組裝,操作簡易。

        3 施工工藝

        賓格網(wǎng)生態(tài)袋護岸施工工藝流程為:放線定位→開挖基槽、人工清槽→立模清倉、澆筑基礎(chǔ)混凝土→布置石筍→底板混凝土表面鑿毛、清洗→砌筑漿灌砌塊石→鋪設(shè)賓格網(wǎng)箱反濾土工布→下綁扎好的賓格網(wǎng)箱籠→堆疊生態(tài)袋→裝填石料→網(wǎng)箱封蓋→相鄰網(wǎng)箱、上下層網(wǎng)箱連接綁扎→立?,F(xiàn)澆或安裝預制的鋼筋混凝土壓頂→墻后土方回填→表面噴播草籽,墻后平臺及邊坡鋪設(shè)草皮。

        4 施工質(zhì)量控制

        生態(tài)護岸工程工藝簡單,施工過程也不復雜,但作為新的護岸形式,目前還缺乏專門的施工質(zhì)量檢驗標準,搞好質(zhì)量控制并不容易。筆者認為要加強現(xiàn)場的質(zhì)量管理和控制,提高一線技術(shù)人員和工人的質(zhì)量意識,從原材料、主要工序、質(zhì)量檢查驗收程序等方面下功夫。施工中應結(jié)合實際情況,嚴格按照設(shè)計文件與施工規(guī)范的相關(guān)要求,選取適合的施工工藝,堅持預防為主的原則,采取有效的措施進行施工控制,及時解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題,才能保質(zhì)保量地完成任務(wù)。主要應做好以下幾方面:

        4.1 施工準備階段,嚴把材料關(guān)

        ①賓格網(wǎng)片材料的化學性能、耐久性、力學指標、網(wǎng)片孔徑達到設(shè)計要求;

        ②生態(tài)袋厚度、單位質(zhì)量、物理力學性能、幾何尺寸、透水性能達到設(shè)計要求;

        ③生態(tài)袋土料配合比、網(wǎng)箱裝填石料粒徑達到設(shè)計要求;

        ④扎絲及土工布相關(guān)參數(shù)符合相應規(guī)范和設(shè)計要求;

        ⑤混凝土標號、模板規(guī)格符合設(shè)計和施工要求。

        4.2 施工階段,嚴把施工技術(shù)關(guān)

        ①為保證護岸干地施工,對河道清淤疏浚后,沿河道中心線開挖排水縱向龍溝和集水坑,橫向間隔100 m開挖排水溝,不間斷排水。

        ②機械開挖基槽應留20~30 cm余量,剩余土方由人工開挖修整。

        ③保證基坑基底土質(zhì)及其密實度,若土質(zhì)較差,須進行承載力計算,并實施相應的地基處理,確保符合設(shè)計要求。

        ④在組裝賓格網(wǎng)箱時,間隔網(wǎng)與網(wǎng)身應成90°相交,每隔25 cm 綁扎1 道,經(jīng)綁扎形成長方形或正方形網(wǎng)箱組,間隔網(wǎng)必須與封蓋網(wǎng)箱綁扎絞緊。

        ⑤生態(tài)袋裝料時須使用計量器具,按種植土、中粗砂的體積比為7∶3或8∶2 稱取混合料,種植土按0.7~0.9 kg/袋(15~20 kg/m3)摻入有機肥,拌合后裝填,填充飽滿度須在85%以上。運輸過程中,車底鋪設(shè)軟墊,有刮傷、刺破的生態(tài)袋,嚴禁使用。

        ⑥壘砌生態(tài)袋時,由低到高,層層錯縫擺砌,使用平板木錘夯實。

        ⑦填充料必須采用堅固密實、耐風化好的石料。網(wǎng)箱應控制填充8~25 cm 粒徑的石料達到80%以上,并用較小粒徑的碎石填充孔隙,填石整體孔隙率應小于30%。裝填時,生態(tài)袋后填料盡量選用平整的石料,避免刺破生態(tài)袋。

        ⑧網(wǎng)箱層與層間應上下聯(lián)結(jié),嚴禁出現(xiàn)“通縫”,砌體外露面應平直美觀。

        ⑨土工布技術(shù)要求參照GB/T17638和GB/T17639 標準執(zhí)行。鋪設(shè)土工布時,需自下往上鋪設(shè),上面搭接在下面土工布上,兩塊土工布搭接不少于20 cm。施工過程中,應避免土工布張拉、折疊、破損,如發(fā)現(xiàn)墻身前砂土析出,應挖除覆土,重新鋪設(shè)。

        4.3 嚴把驗收關(guān)

        嚴格按照《江蘇省中小河流治理工程建設(shè)管理辦法》,充分發(fā)揮監(jiān)理單位的監(jiān)督職能,當生態(tài)護岸工程具備單元工程驗收、分部工程驗收、單位工程驗收條件時,及時按規(guī)定的程序組織驗收。驗收中發(fā)現(xiàn)不符合施工質(zhì)量要求的,由監(jiān)理要求施工單位限期返工處理,直至達到質(zhì)量要求,嚴禁未經(jīng)驗收或驗收不合格就進行后續(xù)工程施工。

        5 心得體會

        作為一種新的護岸形式,除滿足安全、耐久的要求,美觀、生態(tài)是賓格網(wǎng)生態(tài)護岸的最大特點,在新建河整治工程施工過程中,我們對斷面形式進行了部分改進。

        5.1 結(jié)合工程實際,調(diào)整斷面型式

        ①圖1 所示的直立式生態(tài)護岸上部賓格網(wǎng)箱分3 層設(shè)置,第3 層網(wǎng)箱的寬度只有下層的一半,考慮受力平衡、施工操作和岸線的美觀,在施工過程中,將第3 層網(wǎng)箱縮進30 cm,使之與常水位的高差由1.5 m 減至0.7 m,增加親水效果,且梯狀的布置更為美觀。

        ②鋼筋混凝土壓頂屬于剛性結(jié)構(gòu),無論采用現(xiàn)澆還是預制,均無法保證河岸的整體性和穩(wěn)定性,硬質(zhì)混凝土壓頂也不能與植物相互搭配以體現(xiàn)護岸的整體生態(tài)效果。經(jīng)過討論,決定以柔性賓格石籠網(wǎng)箱取代混凝土壓頂,實踐證明效果良好,其斷面型式如圖2 所示。

        5.2 結(jié)合地質(zhì)條件,改變斷面型式

        河道上游段岸坡持力層為淤泥質(zhì)土,經(jīng)拋石墊層并對其中一個單元進行試驗段施工后發(fā)現(xiàn),由于土質(zhì)較差,混凝土基礎(chǔ)因不均勻沉降產(chǎn)生裂縫,局部因大范圍的變形出現(xiàn)破裂,若采用換填、打樁等其他地基處理方式,工程量大、耗時長且工程投資高。在召集專家論證后,決定改剛性基礎(chǔ)為柔性結(jié)構(gòu),采用臺階式賓格石籠網(wǎng)箱護岸取代原有斷面,如圖3 所示。

        臺階式賓格石籠網(wǎng)箱生態(tài)護岸采用4 層賓格石籠網(wǎng)箱分層擺放,相互交錯縫隙,上下聯(lián)接,同籠之間采用涂塑鋼絲絞合連接成一體,即使因外力作用產(chǎn)生變形,也不會影響網(wǎng)箱的完整性。

        圖2 調(diào)整后生態(tài)護岸斷面

        圖3 軟基段生態(tài)護岸斷面

        6 結(jié)語

        生態(tài)護岸兼顧安全和生態(tài),隨著人們對生態(tài)水利、環(huán)境水利的重視,生態(tài)護岸工程將獲得更為廣泛的開發(fā)和應用,其設(shè)計理念、施工工藝將會更多、更新穎、更完善。新建河的生態(tài)護岸建設(shè)是一次因地制宜的生態(tài)實踐,其生態(tài)景觀功能得到地方的一致好評。作為對生態(tài)護岸這種新工藝的首次嘗試,河道運行后的養(yǎng)護管理和效果記錄分析也應作為重要環(huán)節(jié)予以重視,為今后岸坡治理選型和結(jié)構(gòu)功能的針對性分析提供寶貴的參考。

        [1]姚圣龍.生態(tài)袋技術(shù)在南京幕燕景區(qū)山體護坡治理中的應用.科技世界,2011(23):111-112.

        [2]戚國慶,等.植被護坡機制及應用研究.巖土力學與工程學報,2006(11).

        [3]徐善平.生態(tài)護岸的應用與探討.中國資源綜合利用,2012(10).

        [4]劉銘飛.賓格網(wǎng)石籠生態(tài)防護技術(shù)在紅旗水庫護坡工程中的應用.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2012(4).

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