劉俊杰，張鵬飛

（中交四航局廣州南沙工程有限公司，廣東 廣州 510300）

1 工程概況

廣州南沙新區(qū)明珠灣區(qū)起步區(qū)靈山島尖北段海岸及濱海景觀帶建設(shè)工程位于蕉門水道右岸，屬于內(nèi)河不規(guī)則半日潮汐河段，結(jié)合城市景觀布設(shè)堤防（含水閘、船閘），建成人-水-城和諧的防洪（潮）工程，形成完善的防洪（潮）排澇體系，建立可靠的城市水安全，堤岸長3 054m，設(shè)計(jì)防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇，根據(jù)附近南沙水牛頭潮汐監(jiān)測站數(shù)據(jù)，200年一遇洪水水位標(biāo)高為7.900m。

堤岸防護(hù)工程主要是防止水流和波浪對岸坡基土的沖蝕、掏刷、踏岸，是保證堤坡安全的預(yù)防措施。本標(biāo)段堤岸主體設(shè)計(jì)采用三級平臺(tái)：一級平臺(tái)為拆除原舊堤，利用舊堤漿砌石堤身，新建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)護(hù)坡?lián)鯄?，擋墻?biāo)高為6.800m；二級平臺(tái)為原舊堤堤身修坡、整平后新建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)護(hù)岸擋墻，擋墻標(biāo)高為7.500m；三級平臺(tái)為新建堤身修坡、整平后新建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防浪擋墻，擋墻標(biāo)高為8.200m。堤身景觀帶設(shè)置堤頂步道，作用為防越浪結(jié)構(gòu)，堤頂步道標(biāo)高為8.500m。其中二級平臺(tái)與三級平臺(tái)之間砌筑防洪型混凝土預(yù)制植草磚（以下簡稱植草磚），堤岸主體結(jié)構(gòu)斷面如圖1所示。

圖1 堤岸主體結(jié)構(gòu)斷面

2 植草磚設(shè)計(jì)

2.1 規(guī)格型號(hào)

植草磚長500mm、寬500mm、高400mm，采用定制鋼模預(yù)制，材料為C30混凝土（見圖2～4），為提高混凝土結(jié)構(gòu)在海水環(huán)境下的耐久性，要求植草磚須摻入混凝土高效抗海水腐蝕劑，高效抗海水腐蝕劑相關(guān)要求如下。

圖2 植草磚俯視

圖3 植草磚縱剖面

圖4 植草磚拼裝

1）高效抗海水腐蝕劑摻入量為混凝土膠凝材料的5%，即20kg/m3。

2）高效抗海水腐蝕劑技術(shù)要求：電通量合格范圍為800～1 200C；氯離子擴(kuò)散系數(shù)≤0.01；抗蝕系數(shù)≥0.95；通氣量≤3.0%；凝結(jié)時(shí)間與基準(zhǔn)混凝土相當(dāng)；28d抗壓強(qiáng)度比≥120%；14d混凝土限制膨脹率≤1.5×10-4；相對耐久性指標(biāo)90%；抗硫酸鹽極限濃度［SO4-2］為15 000mg/L。

3）高效抗海水腐蝕劑執(zhí)行GB 8076—2008《混凝土外加劑》和JC/T 1011—2006《混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑》標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 安全驗(yàn)算

1）風(fēng)速計(jì)算確定 風(fēng)速計(jì)算可采用歷年汛期最大風(fēng)速平均值的 1.5 倍，V=42.5×1.5=63.75m/s。

2）風(fēng)向確定 按夏季主導(dǎo)風(fēng)向南風(fēng)或東南風(fēng)考慮，風(fēng)浪造成的沖擊波接近正向波。

3）風(fēng)區(qū)長度確定 根據(jù)工程區(qū)河道地形，風(fēng)區(qū)長度按0.55km計(jì)算。

4）水域平均水深確定 水域平均水深=設(shè)計(jì)水位-河底高程，經(jīng)水下地形圖測算，取15m。

5）平均波高確定 采用莆田試驗(yàn)方法計(jì)算，公式如下：

6）塊體質(zhì)量及厚度確定 采用人工塊體，單個(gè)塊體質(zhì)量Q及護(hù)面厚度可根據(jù)下式計(jì)算：

式中，Q 為塊體個(gè)體質(zhì)量（kg）；γb為塊體容重（kN/m3）；γ 為水的密度（kN/m3）；H 為設(shè)計(jì)波高（m）；KD為穩(wěn)定系數(shù)；τ為塊體護(hù)面層厚度（m）；n為護(hù)面塊體的層數(shù)；c為系數(shù)。

計(jì)算得：Q=1.67kg，τ=0.266m。

根據(jù)上述計(jì)算可知，塊體質(zhì)量Q=1.67kg＜164.22kg，塊體厚度τ=0.266m＜0.400m，現(xiàn)場采用混凝土植草磚規(guī)格完全滿足抗風(fēng)浪沖刷要求。

2.3 施工方法

植草磚施工內(nèi)容包括：清基修坡、植草磚預(yù)制加工、植草磚運(yùn)送準(zhǔn)備、植草磚鋪裝、植草磚內(nèi)填充耕植土等工作。

2.3.1 清基修坡

清基與修坡直接影響工程總體質(zhì)量。在清基時(shí)，將施工范圍內(nèi)的堤基表層不合格土、雜物等清除干凈，堤基范圍內(nèi)的坑、槽、溝等按碾壓筑堤法進(jìn)行填筑，分層碾壓使其壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。修坡以鏟坡為主，盡量不回填，保證工程完成后總體外觀平順、美觀。

2.3.2 植草磚預(yù)制加工

在施工場地周邊選擇一處便于運(yùn)輸安裝的預(yù)制場地，采用外購商品混凝土進(jìn)行預(yù)制加工，商品混凝土通過溜槽均勻鋪入模具型腔，經(jīng)過預(yù)壓、振動(dòng)成型、脫模等工序，成型后在室內(nèi)進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)3d，然后送到成品堆場養(yǎng)護(hù)10～15d即可出廠。

2.3.3 植草磚轉(zhuǎn)運(yùn)

采用15t隨車吊平板車進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，植草磚疊放不能超過2層，確?；炷赁D(zhuǎn)運(yùn)過程中不出現(xiàn)缺邊掉角等情況。

2.3.4 植草磚鋪裝

植草磚的強(qiáng)度、形狀、平面尺寸和厚度等應(yīng)送檢且檢驗(yàn)符合設(shè)計(jì)要求。植草磚鋪設(shè)時(shí)，自下而上進(jìn)行，表面平整、砌縫緊密、整齊有序。植草磚底部墊平填實(shí)，無架空，塊間緊密連接，縫隙寬度符合規(guī)范要求，確保護(hù)坡整體性及穩(wěn)定性。對周邊不能被植草磚覆蓋的坡面，采用現(xiàn)澆混凝土封堵。

2.3.5 植草磚內(nèi)填充耕植土

植草磚安裝完成后，對植草磚內(nèi)及植草磚間回填腐殖土、植草，腐殖土回填時(shí)，必須夯實(shí)并填至與植草磚高度相同，以確保綠化面積。

3 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

3.1 植草磚預(yù)制

根據(jù)工程量、材料和產(chǎn)品進(jìn)出情況建立預(yù)制場，應(yīng)離堤岸施工點(diǎn)較近，可通過施工便道將植草磚送往各施工點(diǎn)。

植草磚采用外購商品混凝土，生產(chǎn)采用塑料模具，澆筑前先在模內(nèi)涂刷脫模劑然后澆筑。振搗采用振動(dòng)臺(tái)振搗，待混凝土振搗至表面泛漿、平坦不再下沉為止，用木模子收平。

植草磚預(yù)制允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法如表1所示。

表1 植草磚預(yù)制允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法

3.2 清基修坡

待堤防沉降穩(wěn)定后或一級開挖完成后或在自然坡面，按設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行刷坡修整，填補(bǔ)坑洼，清除坡面浮土。刷坡量比較大的段落，先用挖機(jī)修坡，預(yù)留20cm人工修坡，坡面應(yīng)平整、穩(wěn)定，不得扭曲和貼坡；坡面邊線要求整齊、順直，曲線線形應(yīng)圓滑。局部回填部位采用人工回填，要求用小型機(jī)具夯實(shí)，壓實(shí)度不小于95%。具體要求及檢驗(yàn)數(shù)量和方法如表2所示。

表2 清基修坡允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法

3.3 植草磚鋪砌施工

植草磚沿坡面砌筑前，先檢查坡度、平整度是否達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，滿足要求后方可鋪砌。鋪砌要掛線施工，防護(hù)與坡面密貼結(jié)合，植草磚咬口緊密，無干縫、瞎縫，砌縫寬度不大于3cm。植草磚鋪砌的質(zhì)量要求如表3所示。

表3 植草磚鋪砌允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法

4 結(jié)語

防洪型混凝土預(yù)制植草磚護(hù)坡是一種剛?cè)嵯酀?jì)的護(hù)坡形式，有較廣泛的適用性。它集中了各種護(hù)坡形式的優(yōu)點(diǎn)，具有整體性好、抗風(fēng)浪、防掏刷、施工簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，且能進(jìn)行綠化種植，改善河道周邊生態(tài)環(huán)境。防洪型混凝土預(yù)制植草磚護(hù)坡作為一種新型護(hù)坡形式，優(yōu)點(diǎn)突出，未來會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。