顧圣煒
摘 要:河道整治工程的基礎(chǔ)是底部防護(hù),它是確保穩(wěn)定性的重要要素。整治建筑物坡腳位置的結(jié)構(gòu)和河床受水流沖刷經(jīng)常會(huì)損壞,在保護(hù)底部防護(hù)時(shí),往往需要進(jìn)行防沖刷保護(hù)和維護(hù),浪費(fèi)了人力、物力和財(cái)力。軟體排可以為航道修復(fù)項(xiàng)目提供便利,以更好地解決一些傳統(tǒng)問(wèn)題并更好地執(zhí)行航道修復(fù)工作。本文根據(jù)軟件排的特性和航道技術(shù)的實(shí)際情況,總結(jié)了用于航道整治的軟體排的優(yōu)缺點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:軟體排;長(zhǎng)江航道;整治工程;應(yīng)用探析
自長(zhǎng)江口河道整治工程建設(shè)以來(lái),軟體排在長(zhǎng)江河道整治工程中的應(yīng)用已有20年的歷史,已經(jīng)成為長(zhǎng)江運(yùn)河改造工程中必不可少的技術(shù)。軟體排應(yīng)用技術(shù)在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上得到了改進(jìn),并且在材料性能,結(jié)構(gòu)完整性,工程機(jī)械的特殊性或工程定位的準(zhǔn)確性方面取得了突破和改進(jìn)。軟體排在長(zhǎng)江運(yùn)河整治中的應(yīng)用,其隔離和過(guò)濾功能的運(yùn)用以及河床和底灘的保護(hù),河床局部直接侵蝕的預(yù)防,以及河床局部直接侵蝕等方面發(fā)揮著重要作用。
1 長(zhǎng)江航道整治工程概述
(1)長(zhǎng)江邊界地質(zhì)條件。長(zhǎng)江流域是應(yīng)用軟體排技術(shù)最多的地區(qū),根據(jù)地質(zhì)和水流情況選擇排體壓載塊結(jié)構(gòu)和工藝,常用的為12 cm~20 cm聯(lián)鎖塊,部分地區(qū)采用單層、雙層和雙層覆砂處理工藝,坡比大于1:1.5處,需先拋砂修坡,在高灘區(qū)域根據(jù)限制條件采用高灘排。例如,在使用干砂的施工區(qū)域和結(jié)構(gòu)物中,如水下部分采用單層土工布部分,通常采用單層鋼筋扎帶軟墊線,由一層聚丙烯接頭組成,再加上縱向接頭組成一個(gè)整體。為了加強(qiáng)排水,我們應(yīng)該使用更好的雙層砂墊層軟體排。(2)根據(jù)具體地理位置,在河道治理過(guò)程中,需要大量的人力、物力和財(cái)力來(lái)重視河段的保護(hù)和管理,利用固體分流的地理優(yōu)勢(shì),首先通過(guò)確定合適的灘涂和河流中段來(lái)確定過(guò)渡段的位移量。(3)根據(jù)具體情況選擇材料。由于航道整治規(guī)模較大,條件復(fù)雜,應(yīng)該選擇合適的材料。由于河床侵蝕和淤積變化迅速,建筑條件差等因素需要改善航道工程的整治問(wèn)題,軟體排是目前最有效的治理方法,聚丙烯網(wǎng)孔軟體排可以保護(hù)河床并具有強(qiáng)大的防砂性能,因此聚丙烯網(wǎng)孔軟體排是河道整治項(xiàng)目的首選。影響軟體排設(shè)計(jì)的條件很多,首先在設(shè)計(jì)其長(zhǎng)度和寬度時(shí),必須考慮河床的組成和河段的水文條件。其次,建筑物的性質(zhì)和強(qiáng)度也是需要仔細(xì)檢查的必要條件。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)首先考慮正常承載力,然后根據(jù)這些原因計(jì)算應(yīng)力大小,再考慮在應(yīng)力作用下設(shè)計(jì)的排體寬度和壓載物間距,最后設(shè)計(jì)適合該河段的軟體排。(4)根據(jù)河流的要求,排水體的設(shè)計(jì)會(huì)影響到軟土植物的許多設(shè)計(jì)條件。在設(shè)計(jì)中,需要考慮其長(zhǎng)度和寬度,還需要考慮河床組成和水文條件。其次,建筑的類(lèi)型和使用強(qiáng)度也是需要慎重考慮的一個(gè)條件。例如,在設(shè)計(jì)界河時(shí),應(yīng)首先考慮正常承載力和承載力,然后根據(jù)這些原因計(jì)算應(yīng)力大小,再考慮在應(yīng)力作用下設(shè)計(jì)的鋼筋寬度和間距。
2 軟體排設(shè)計(jì)
2.1 材料選用
對(duì)于長(zhǎng)江航道的整治,選擇針織物作為排體復(fù)合材料的主要原則如下:(1)聚丙烯針織物作為復(fù)合材料,它具有足夠的抗固體變形性和伸長(zhǎng)率,具有良好的保砂性和透水性。(2)不受紫外線直接照射,對(duì)聚丙烯機(jī)織軟體排的主要規(guī)格、質(zhì)量、拉伸強(qiáng)度、滲透系數(shù)、斷裂強(qiáng)度等進(jìn)行了控制。由于各工程地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求不同,所用材料的技術(shù)指標(biāo)也不同??偟膩?lái)說(shuō),從改造以來(lái)的設(shè)計(jì)和施工總結(jié)來(lái)看,選材的各項(xiàng)指標(biāo)都需要通過(guò)檢驗(yàn)且滿足要求。
2.2 軟體排鋪設(shè)方法
有兩種常規(guī)鋪設(shè)軟體排的方法:(1)垂直于壩體軸線鋪設(shè),該施工技術(shù)相對(duì)成熟。但壩體軸線和水流夾角較小時(shí),由于排體側(cè)面受水流沖擊,因此難以控制鋪設(shè)質(zhì)量。(2)沿壩體軸線鋪設(shè)。在土工織物上直接放置砂肋或混凝土聯(lián)鎖塊。鋪設(shè)時(shí),輪鼓的中心線和壩體的中心線重疊或平行,可以減少搭接重疊并加快施工進(jìn)度,但由于重量差異,在水流的作用下,沙肋的軟排和混凝土聯(lián)鎖塊的軟排易偏離軸線。
3 施工作業(yè)
3.1 排體加工作業(yè)
軟體排加工采用確定排體尺寸、原材料分幅復(fù)合、加工場(chǎng)整體拼接的方式。縫制時(shí),對(duì)加筋帶布置、加筋環(huán)縫制方式、排尾加強(qiáng)等加強(qiáng)質(zhì)量檢查。
3.2 壓載塊制作
根據(jù)河道水文、地質(zhì)條件和工程特點(diǎn),壓載塊形式多種多樣,最常見(jiàn)的是采用素混凝土結(jié)構(gòu),為矩形小方塊,塊體間通過(guò)丙綸繩連接,采用單片預(yù)制整體拼裝鋪設(shè)的方案。在預(yù)制過(guò)程中需加強(qiáng)原材料控制,對(duì)材料供應(yīng)商提出相關(guān)要求,確保砂、石料源的穩(wěn)定;進(jìn)場(chǎng)前先進(jìn)行目測(cè)及篩分、含泥量指標(biāo)預(yù)檢,符合要求后方可卸料至待檢堆場(chǎng),初檢不合格則不予進(jìn)場(chǎng)。對(duì)模板鋪設(shè)、澆筑等操作要點(diǎn)進(jìn)行明確,實(shí)行施工標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)聯(lián)鎖塊預(yù)制的流程進(jìn)行管控,嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”程序,尤其加強(qiáng)材料、施工配合比、聯(lián)鎖塊預(yù)制前模板的檢查、成品檢查工作。
3.3 袋裝砂修坡
在受到劇烈沖刷的河床、有水下暗溝、串溝、岸坡不穩(wěn)定處或其他原因,水下地形往往存在坡比較大的陡坡,為了保證新鋪余排結(jié)構(gòu)的安全,往往需要先進(jìn)行護(hù)底基礎(chǔ)處理,最常用的方式為拋填袋裝砂緩坡。袋裝砂拋填通常采用水力充灌,定位下滑、足量拋填控制。充灌時(shí)控制充盈率,防止充爆;拋填過(guò)程中勤測(cè)漂移量,勤打水深;拋后斷面測(cè)量,分析拋填效果,補(bǔ)拋不足。
3.4 軟體排鋪設(shè)
軟體排鋪設(shè)施工時(shí),注意鋪設(shè)位置和潮位變化,尤其是在壩頭等泥面坡度變化區(qū)域,根據(jù)實(shí)測(cè)水深控制沉排量,防止排體鋪設(shè)過(guò)程中撕壞現(xiàn)象發(fā)生。需采取措施加強(qiáng)質(zhì)量控制:(1)卷排時(shí),2組工人在兩側(cè)拉直,吊機(jī)進(jìn)行輔助,將排布齊平拉直地卷上鋪排船滾筒,控制排邊收縮,保證排布的有效寬度。(2)砂肋充灌時(shí),進(jìn)行2次充灌,過(guò)程適當(dāng)排水,充盈率根據(jù)沙質(zhì)不同選取,通常在80%~90%之間。(3)安放砼聯(lián)鎖塊時(shí),控制擺放位置,綁扎班組嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目部交底要求,進(jìn)行四周綁扎并綁扎牢固。(4)過(guò)程中及工后檢測(cè)質(zhì)量控制措施。軟體排鋪設(shè)完,應(yīng)用側(cè)掃聲吶技術(shù)檢查水下排體整體情況,驗(yàn)證鋪排質(zhì)量。
4 軟體排在長(zhǎng)江航道整治工程中的應(yīng)用效果
軟體排在航道整治方面具有突出的優(yōu)勢(shì)。軟體排可以適應(yīng)不同的地形條件,并且變形量最小。它具有足夠的強(qiáng)度,可以在許多項(xiàng)目中將長(zhǎng)期維護(hù)成本降至最低。同時(shí),軟體排具有良好的適應(yīng)性和液壓特性,例如良好的滲透性和強(qiáng)固沙性。第三,軟件排具有低成本的優(yōu)點(diǎn)。軟件排的性能是相對(duì)穩(wěn)定的,施工方便,可節(jié)省建設(shè)投資。結(jié)合機(jī)器的使用,它不僅可以提高建筑物的工作效率,而且可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,這樣既可以節(jié)省航道工程建設(shè)的投資,又能克服一些環(huán)境惡劣的問(wèn)題,從而降低工程造價(jià)。
軟體排在航道行業(yè)雖然有很大的優(yōu)勢(shì),并且被廣泛應(yīng)用,但其自身也存在一定的缺點(diǎn)。一是在布局上要根據(jù)特定的地理位置和當(dāng)?shù)刈匀粭l件來(lái)確定。二是要保證下層的質(zhì)量,讓軟體排在不影響環(huán)境的情況下,把這些合成材料和水質(zhì)結(jié)合起來(lái)起到整治作用。目前,中國(guó)的軟體排技術(shù)還處于初級(jí)階段,還需要加強(qiáng)理論基礎(chǔ)研究,更好地提高應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用能力。
幾十年來(lái)的航道整治實(shí)踐證明,我國(guó)航道整治在廉價(jià)勞動(dòng)力方面取得了預(yù)期效果,許多航道得到了很大改善。在軟件排水技術(shù)的幫助下,經(jīng)過(guò)改造的水道也接受了大面積的測(cè)試。長(zhǎng)江航道整治軟件線采用軟件排的方法進(jìn)行洪澇災(zāi)害的治理,航道仍能正常運(yùn)行,應(yīng)用技術(shù)良好,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
5 結(jié)束語(yǔ)
軟體排在我國(guó)航道治理工程中占有重要地位。軟體排技術(shù)的修復(fù)效果和施工效果良好??梢哉f(shuō),技術(shù)人員采用了土工布技術(shù)進(jìn)行實(shí)體鋪裝,發(fā)揮著非常重要的作用,同時(shí)也需要加強(qiáng)考慮各方面的因素,合理運(yùn)用軟體排技術(shù),才能取得比較滿意的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]李偉,李子俠,余南.長(zhǎng)江中游荊江河段航道整治工程沉排施工質(zhì)量控制[J].珠江水運(yùn),2019(7):53-55.
[2]騰江濤.混凝土單元塊D型軟體排工藝在長(zhǎng)江航道整治工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn),2018(10):69-70.