涂超慶
(中國安能集團第二工程局有限公司南昌分公司,江西 南昌 330096)
浠水河生態(tài)綜合整治工程上游起于裴麻高速連接段,下游至京九鐵路橋以下420m。建設(shè)內(nèi)容主要包括生態(tài)河道建設(shè)工程、控源截污工程、景觀工程等。
浠水二橋上游護岸采用C25混凝土擋墻結(jié)合加筋麥克墊護坡的型式,C25混凝土擋墻高3.9m,擋墻頂至岸坡頂為加筋麥克墊,護岸總長度2154.4m。
優(yōu)點:設(shè)計工作較為簡單,并且具有強大的防護能力以及優(yōu)異的穩(wěn)定性,能夠抵御較大強度的沖擊,不易發(fā)生損壞;
缺點:完全不具備透水性,坡面和岸坡土系二者之間的生態(tài)聯(lián)系被全部切斷,導(dǎo)致岸坡上沒有任何植物生長,因此不具備生態(tài)和景觀功能,與此同時其水體凈化功能也比較差[2]。
石籠格網(wǎng)墊一般采用鋼絲綁扎,形成籠網(wǎng),網(wǎng)內(nèi)填塊石, 單體為矩形狀薄墊結(jié)構(gòu), 以墻體型式砌筑于岸坡。石籠網(wǎng)墊具有抗沖性強、穩(wěn)定性好的特點,其最大優(yōu)點是籠網(wǎng)內(nèi)的石塊孔隙大,未隔絕水體與岸破土體之間的自然對流交換功能,籠網(wǎng)表層鋪置種殖土,隨后播撒草籽,既可達到岸坡保護的目的,還可以完成岸坡綠化,實現(xiàn)環(huán)保[3]。
優(yōu)點:具有極好的柔韌性,此外其透水性、耐久性以及及抗沖擊能力較強。不受地形約束,能適應(yīng)不同坡度的岸坡,承受較大變形能力強,對地基承載力要求低,穩(wěn)定性佳。塊石之間存在的縫隙為各種不同的微生物和生物的生存發(fā)展創(chuàng)造了條件,其中長期的土壤堆積為其提供了生存必須的營養(yǎng)物質(zhì);除此之外,還可以將已經(jīng)摻雜了草籽的土壤散播于塊石縫隙當(dāng)中,以此來完善綠色生態(tài)型護岸的建設(shè)。
缺點:鋼絲籠網(wǎng)長期暴露在空氣中,鋼絲易受腐蝕、老化等,另外,石籠網(wǎng)格表面的不平整性,不利于行人行走,故親水性較差。
加筋麥克墊是由聚丙烯土工墊結(jié)合六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)構(gòu)成的土工合成材料,因此其不僅具備強大的抗侵蝕能力,同時還擁有極高的強度,此外其機械張拉力也有所增強,并且其防沖刷結(jié)構(gòu)也有所升級,綜合以上優(yōu)點,能夠顯著的提高易受沖刷破壞表層土壤的穩(wěn)定性,比較常見的包括路堤、排水渠等。
1.3.1 加筋麥克墊特點
1)透水性強:加筋麥克墊孔隙率大的特點有利于土體中孔隙水的排出,大大降低土體中孔隙水壓力,維持土體的抗剪強度,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較好;不需額外修筑排水設(shè)施,能夠節(jié)約投資,降低工程造價。另外其孔隙率大的特點還能保證岸坡土體與水的充分聯(lián)系,為岸坡上各種植物提供必要的生長條件,植物的生長又可為關(guān)聯(lián)的動物提供食物和棲息地,從而保證岸坡上動植物多樣化,為水陸生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)創(chuàng)造有利條件。
2)耐用性:加筋麥克墊采用鋁鋅合金鋼絲,表面防腐鍍層厚度均勻,抗腐蝕性較強,從而保證其耐用性。
3)經(jīng)濟性:加筋麥克墊造價一般低于混凝土或漿砌石的價格。對基礎(chǔ)要求較低,可在基礎(chǔ)較差地段施工,較其他岸坡防護措施比,可節(jié)省相關(guān)地基基礎(chǔ)處理費用,從而降低工程總體造價。
4)施工方便:加筋麥克墊可在工廠制作半成品,運至工程現(xiàn)場組裝施工,節(jié)省人力、物力,施工質(zhì)量好,保障工程進度如期完成。
1.3.2 加筋麥克墊用途
1)具有固土,防風(fēng)雨侵蝕的用途。
2)排水效果好,無需增加排水設(shè)施,從而節(jié)省投資,降低工程總體造價。
3)吸熱性好,促進植物生長。
4)其表層較粗糙,消能效果佳。
5)高水位、大流速工況下耐沖性強。
6)適用于沙土地鋪設(shè),防止沙漠侵蝕,改善生態(tài)環(huán)境。
從工程生態(tài)、景觀效果上考慮,石籠網(wǎng)墊、加筋麥克墊兩種護坡型式生態(tài)效果較好,而砌石以及混凝土護坡形式往往營造出岸坡一面光的不良生態(tài)效果,無法完美的適應(yīng)周圍環(huán)境,因此并不在本次設(shè)計的考慮范圍之內(nèi)。
按照過去積累的實際工程經(jīng)驗可以得知,石籠網(wǎng)格容易遭受外在因素破壞,且石籠網(wǎng)格容易掛生活垃圾,故本次設(shè)計不考慮石籠網(wǎng)方案。
綜上,加筋麥克墊護坡型式造價低于混凝土護坡,與石籠網(wǎng)墊護坡相比,不論是在工程質(zhì)量上,還是在施工便利方面,甚至于生態(tài)景觀方面都有著十分顯著的優(yōu)勢,因此本設(shè)計選擇應(yīng)用加筋麥克墊護坡[4]。
在項目的設(shè)計當(dāng)中,選擇應(yīng)用了由土木材料和綠格網(wǎng)共同組合形成的加筋麥克墊,已知其能夠滿足設(shè)計要求,設(shè)計選用的規(guī)格為8cm×10cm,鋼絲網(wǎng)則選擇應(yīng)用了鍍高爾凡10%鋁鋅合金覆塑。
1)熟悉設(shè)計圖紙,復(fù)核施工材料。
2)對實際的施工現(xiàn)場進行認真的觀察,結(jié)合項目設(shè)計圖紙,充分考慮項目工期,完成項目施工組織設(shè)計工作。
3)清理邊坡:清除坡面的垃圾、腐殖土、雜草、灌木等雜物按設(shè)計要求清基及平整岸坡。
4)土方回填:通常情況下,邊坡種植土的回填厚度控制在15cm以上,這樣可以實現(xiàn)草筋附著力的有效提升。針對植被生長存在較大難度的邊坡,例如沙類、碎石類等等,想要實現(xiàn)其邊坡覆土厚度的有效增加,可以選擇應(yīng)用橫向開槽或者點狀挖坑等多種不同的方法。
5)錨固溝施工。
根據(jù)項目的設(shè)計要求,應(yīng)當(dāng)在距離坡頂邊緣0.6m處開挖一條錨固溝,挖掘的方式為人工配合機械,錨固溝的深度和寬度分別為40m和1m,完成挖掘之后,將麥克墊沿著挖掘的溝底進行錨固,然后進行回填土并壓實,整平。這樣做的目的是將加筋麥克墊錨固于坡頂。
圖1 錨固溝示意圖
6)加筋麥克墊的鋪設(shè)及錨固。
加筋麥克墊的鋪設(shè)應(yīng)當(dāng)遵循自上而下的方式進行,并且和水流的方向始終保持垂直,同時應(yīng)當(dāng)保持接縫處的搭接寬度能夠超過8cm,接縫處理完畢,用配套鋼絲進行鉸合,幅間絞合應(yīng)當(dāng)選擇使用同種材質(zhì)的鋼絲。加筋麥克墊具有粗糙面和平滑面,鋪設(shè)時須將粗糙面朝上,平滑面朝下,沿坡面自上而下鋪設(shè),下部墊須鋪在上部墊之下,保證足夠的搭接寬度。
圖2 加筋麥克墊護坡鋪設(shè)示意圖
7)加筋麥克墊的錨固。
使用U型錨釘進行固定,錨釘制作材料為φ8鋼筋,寬度10cm,錨釘和錨釘之間的距離為1m,并將其布置為梅花狀,錨釘位于坡面以下的長度應(yīng)當(dāng)超過50cm。錨釘可以透過鋼絲縫而牢牢的錨固在地面上,并且保持與地面平齊,其作用是提供最大的抗拔力,同時盡可能維持邊坡穩(wěn)定。
圖3 U型釘大樣圖
8)覆土播種:鋪設(shè)完成之后,在其表面覆蓋厚度為5cm的種植土,根據(jù)設(shè)計方案當(dāng)中規(guī)定的種植方案完成植物的種植,定期對其進行養(yǎng)護。
邊坡在選擇綠化方式的時候,應(yīng)當(dāng)充分考慮其遠期的綠化效果,設(shè)計選擇應(yīng)用槽罐結(jié)合的綠化方式,其具體的施工流程以及詳細的技術(shù)要求詳見下文[5]:
施工流程:點播灌木→灌木養(yǎng)護→撒播植草→養(yǎng)護
1)點播灌木:在岸坡上遵循自上而下的原則完成灌木種子的點播工作,在進行種子點播之前,應(yīng)當(dāng)分別進行不同植物種子的發(fā)芽率實驗,根據(jù)實驗結(jié)果明確每個穴內(nèi)應(yīng)當(dāng)點播的種子數(shù)量,保證每個穴內(nèi)出苗灌木數(shù)超過2株。
2)灌木養(yǎng)護:種子點播完成之后,將整個岸坡使用無紡布進行全覆蓋,定期澆灌岸坡以保證其土壤能夠保持濕潤狀態(tài),灌木種子普遍出苗之后則將無紡布去除,待其整體高度超過20cm之后,則進行散播植草工作。
3)撒播植草:在植草之前,將草籽和干細沙按照1:3的體積比進行均勻的混合,撒播時分別從各個方向連續(xù)播撒三遍。完成撒播植草之后,給予適量的霧狀噴水,注意不要直接沖濺土壤,以免影響撒播效果。水量應(yīng)當(dāng)控制為,既能夠使5cm深度的表層土壤充分濕潤,又不會看見明顯的水量。
4)養(yǎng)護:根據(jù)后期的灌木和草籽的生長情況及時有效的補種,定期進行澆水、施肥以及除蟲等,一直等到其生長穩(wěn)定為止。
選擇應(yīng)用加筋麥克墊進行邊坡防護的時候,應(yīng)當(dāng)嚴格準守設(shè)計要求,在坡頂分別設(shè)置截水溝和導(dǎo)水槽,除此之外,還要在坡底開挖排水溝。
2.5.1 質(zhì)量控制
1)在坡面上鋪設(shè)加筋麥克墊的時候,應(yīng)當(dāng)保證其平滑面始終朝向下方。
2)鋪設(shè)時采取的方向是自上而下。
3)麥克墊借助于大量的U型錨固釘而牢牢的固定于坡面之上,并以此來確保其能夠獲得最打抗拔力,同時維持邊坡穩(wěn)定性。
4)邊坡的回填土應(yīng)當(dāng)一層一層的進行碾壓和夯實,確保整個岸坡不僅平整且沒有任何雜物。
5)加筋麥克墊搭接重疊寬度不少于8cm,且必須對重疊部分進行錨固。
6)錨釘間距:垂直和平行與岸坡方向的鉚釘間距分別應(yīng)當(dāng)控制在1m和1.2m以內(nèi)。
表1 加筋麥克墊質(zhì)量檢查項目統(tǒng)計表
續(xù)表1 加筋麥克墊質(zhì)量檢查項目統(tǒng)計表
2.5.2 安全措施
1)在進行邊坡平整的時候,應(yīng)當(dāng)盡可能的減少開挖,最大限度的保持原狀土的穩(wěn)定性,并且還要盡量減少回填土,以免碾壓不實,出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。
2)雨季施工時,應(yīng)提前準備防雨設(shè)施,岸坡開挖后立即施工,防止因雨水滲透導(dǎo)致岸坡滑坡
3)岸坡坡度較陡情況下,可開挖臺階,便于工人施工,同時確保工人人身安全。
2.5.3 環(huán)保措施
1)土方開挖、回填過程中,須采取必要的除塵措施,尤其是晴天施工,更要特別注意。
2)施工時盡量做到保護環(huán)境,注意水土保持工作,建筑垃圾須集中處理,不得隨意丟棄。
浠水河生態(tài)綜合整治工程PPP項目浠水二橋上游護岸工程中采用加筋麥克墊護坡型式,通過工程的實施,使工程河段范圍內(nèi)集鎮(zhèn)、村莊的防洪能力大大提高。加筋麥克墊護坡技術(shù)的合理應(yīng)用,不僅使河道的各項基本功能得到了滿足,例如防洪等,還有效的維持了生態(tài)和環(huán)保等功能;加筋麥克墊邊坡綠化可美化環(huán)境,涵養(yǎng)水源,防止水土流失和滑坡,凈化空氣。加筋麥克墊護坡技術(shù)的應(yīng)用能更好地促進新型水生態(tài)環(huán)境理念的建設(shè)和發(fā)展[6]。