王 飛,張宏偉,王彭國
(山西省水利建筑工程局集團(tuán)有限公司,山西 太原 030006)
汾河百公里中游示范區(qū)介休段生態(tài)治理工程,起于朱家堡已建濕地(河道中心線樁號(hào)Z60+622.10),終于西堡村汾河橋下游100m處(河道中心線樁號(hào)Z82+864.61),治理長度22.2km。
汾河百公里中游示范區(qū)介休段生態(tài)治理工程主要任務(wù),是在滿足治理段20年一遇設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)前提下,通過堤防生態(tài)化改造工程、灘槽整治工程、景觀綠化工程等,改善河道生態(tài)環(huán)境,讓汾河風(fēng)光美起來。工程建設(shè)內(nèi)容主要包括水利工程和景觀綠化工程兩部分。水利工程包括堤防生態(tài)化改造工程、灘槽整治工程等。景觀綠化工程包括現(xiàn)有堤外濕地提質(zhì)、新建堤外濕地、堤外防護(hù)林帶及堤坡綠化、灘地綠化、跨河橋梁美化。
預(yù)制生態(tài)混凝土框(以下簡稱“生態(tài)框”)為預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),規(guī)格為1.08m×1.08m×0.5m(長×寬×高),壁厚8cm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,抗凍等級(jí)F150,鋼筋采用HPB300,鋼筋混凝土保護(hù)層厚度≥30mm。原材料要符合《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL654-2014)相關(guān)要求。
坡腳與格網(wǎng)石籠側(cè)連接處及坡頂水平壓頂臨河側(cè)的生態(tài)框需連續(xù)鋪設(shè),生態(tài)框之間采用“<”型扁鋼連接件、由螺栓固定連成整體,其余生態(tài)框按梅花型間隔鋪設(shè),每兩塊生態(tài)框之間均采用螺栓配件連接,端部空開部位采用同質(zhì)預(yù)制鋼筋混凝土連接件圍合。螺栓及扁鋼連接件采用防腐、環(huán)保材料。
生態(tài)框采用吊裝方式準(zhǔn)確就位,嚴(yán)禁就位后拖動(dòng)平移,以防破壞其下的土工布。
在生態(tài)框內(nèi)側(cè)四周鋪設(shè)反濾土工布,并與框體四周可靠連接,避免框內(nèi)填土?xí)r脫落。土工布規(guī)格為SNG-PET-15-6,框內(nèi)填土須人工分層填筑,填土高出框頂面5~10cm,壓實(shí)系數(shù)≥0.8。坡腳生態(tài)框與格網(wǎng)石籠之間鋪設(shè)的反濾土工布應(yīng)與生態(tài)框及網(wǎng)箱可靠連接。
生態(tài)框需在專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下施工。
土方開挖時(shí),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)交通條件及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,在開挖區(qū)設(shè)置挖掘機(jī)1臺(tái),將堤坡表面土方按照設(shè)計(jì)坡度要求削坡,先預(yù)留50~60cm的余土,在坡面設(shè)置挖掘機(jī)進(jìn)行水邊作業(yè)、松木樁防護(hù)施工及基槽開挖,土工布鋪設(shè)、拋石施工等工序,待基礎(chǔ)拋石成型后開始齒槽格網(wǎng)石砌筑,然后將預(yù)留土方及施工碎石挖除,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制開挖至設(shè)計(jì)建基面預(yù)留20cm進(jìn)行人工配合施工,防止傷及坡面,坡面施工結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1 生態(tài)框施工坡面結(jié)構(gòu)圖
松木樁施工選用挖掘機(jī)或?qū)I(yè)打樁機(jī)錘打,施工流程如下:平整場(chǎng)地→放線→樁機(jī)就位→木樁定位→錘擊成樁。
松木樁施工注意事項(xiàng):(1)樁體施打應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行施工;(2)施工期間的樁體不得形成梯形狀及八字狀;(3)樁體錘擊誤差超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)時(shí),需進(jìn)行拔樁二次復(fù)打,確保成型樁體一個(gè)面、一條線;(4)成樁質(zhì)量檢查包括樁身垂直度、樁頂標(biāo)高、樁身質(zhì)量,并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
基礎(chǔ)采用1m厚拋石填充飽滿,保證基礎(chǔ)的密實(shí)度及穩(wěn)固性。齒槽格網(wǎng)石籠采用4.0m×1.0m×0.5m規(guī)格,網(wǎng)片采用專業(yè)廠家生產(chǎn)的機(jī)編六邊形網(wǎng),網(wǎng)絲采用熱鍍鋅-5%鋁合金鋼絲,鋼絲的抗拉強(qiáng)度350~500MPa,伸長率≥12%,網(wǎng)箱網(wǎng)孔100mm×120mm,網(wǎng)絲絲徑2.7mm,邊絲絲徑3.4mm。扎絲絲徑均為φ2.2mm,網(wǎng)絲鍍層重量為絲徑2.7≥275g,絲徑3.4≥320g,絲徑2.2≥250g。
網(wǎng)箱組裝放置:
(1)網(wǎng)箱鋪設(shè)前,基面應(yīng)平整;放置前先組裝各箱體單元結(jié)構(gòu);即沿網(wǎng)箱長度方向每1.0m設(shè)一道間隔網(wǎng),間隔網(wǎng)須四邊與網(wǎng)箱箱體綁扎,綁扎間距≤20cm。
(2)把組合后的單元結(jié)構(gòu)放于施工地點(diǎn),并采用φ2.2mm同質(zhì)鍍層鋼絲雙股以上將相鄰箱體連接起來,綁扎間距≤20cm,應(yīng)先角端后中間。
(3)石料及填筑
網(wǎng)箱中填料的中值粒徑150~300mm,施工可結(jié)合當(dāng)?shù)厥瞎?yīng)情況適當(dāng)調(diào)整,但最小粒徑不應(yīng)小于網(wǎng)材最小孔目尺寸,最大粒徑不應(yīng)大于網(wǎng)箱厚度,且需滿足中值粒徑要求。
填充石料必須密實(shí)、堅(jiān)硬、新鮮、抗風(fēng)化,表層不能風(fēng)化、帶土,不得采用泥巖、頁巖、泥灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖等泥質(zhì)含量較高的巖石。
網(wǎng)箱內(nèi)各箱格須同時(shí)均勻投料,每層填筑厚度20~30cm,并以機(jī)械或人工整平。
填充石料如有縫隙,須以小石料填塞,外部裸露部位的石料須以人工砌壘、擺放整齊,以求美觀。
須在各網(wǎng)箱高度25cm左右處設(shè)直徑2.2mm水平拉筋,拉筋須垂直格網(wǎng)石籠長度方向布設(shè),并與箱體綁扎,間距30~40cm。
填料結(jié)束后,網(wǎng)箱需加蓋密封,箱蓋與箱體間需用直徑2.2mm同質(zhì)鍍層鋼絲雙股系好,封蓋綁扎間距≤20cm。
(4)石籠砌筑
格網(wǎng)石籠須錯(cuò)縫砌筑。順?biāo)鞣较蛏?、下兩層石籠之間的搭接長度≥1.0m;坡面單層石籠鋪設(shè)時(shí),順坡向的上、下層石籠錯(cuò)縫長度≥1.0m,以免形成順坡向的通縫。格網(wǎng)石籠砌筑需橫平豎直,保證與生態(tài)框鏈接部位平順銜接,如有空隙采用塊石填充。
為防止生態(tài)框底部水土流失及地下水滲入,坡面整體鋪筑土工布,土工布疊加的方向是順?biāo)鞣较驂荷w在下一塊的上面,疊加幅寬為15cm以上;在生態(tài)框鋪設(shè)前測(cè)量鋪筑高程線,進(jìn)行高程測(cè)放、定位、掛線;采用15t液壓吊車進(jìn)行施工作業(yè),起重作業(yè)前,起重車司機(jī)必須檢查設(shè)備各個(gè)裝置是否正常,鋼纜、制動(dòng)器、液壓裝置和安全裝置是否完好齊全、靈敏可靠,嚴(yán)禁起重各工作部件帶病運(yùn)行。起重車司機(jī)必須與指揮人員密切配合,服從信號(hào)指揮,一定要做好手勢(shì)、信號(hào)、鳴笛、吹哨子等準(zhǔn)備工作。生態(tài)框在大面鋪筑時(shí)采用間隔法,底邊及收邊時(shí)采用連續(xù)鋪設(shè),保證鋪筑質(zhì)量要達(dá)到橫平豎直一條線,既要保證外部美觀又要保證質(zhì)量合格,見圖2。
圖2 生態(tài)框吊裝鋪筑
生態(tài)框采用兩種鏈接方式:一是采用M10鏈接螺栓,主要用于兩個(gè)框體頂角緊密部位,兩頂端加設(shè)橡膠墊片及5mm厚鍍鋅鋼板緊密固定;二是采用L型鍍鋅鋼板雙螺栓鏈接,螺栓型號(hào)M10,同樣兩端加設(shè)橡膠墊片及5mm厚鍍鋅鋼板緊密固定,主要用于間隔鋪部位對(duì)相鄰兩個(gè)框體的緊密鏈接,防止變形、滑落,使生態(tài)框鏈接成為一個(gè)整體。
框內(nèi)土工布采用KS液體膠粘接,防止框內(nèi)回填土的流失,為保證后期綠化土方的飽和,框內(nèi)回填土采用削坡開挖土,經(jīng)過翻曬,人工將里面的草根剔除,挖掘機(jī)將土方倒入框內(nèi),人工攤鋪后采用蛙式打夯機(jī)進(jìn)行夯實(shí),夯實(shí)時(shí)分層打夯,采用連環(huán)套打法,先進(jìn)行框內(nèi)邊角由外向內(nèi)夯實(shí),確保壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求??騼?nèi)回填土待夯實(shí)完成后,在表面再回填10cm厚覆土,經(jīng)過一段時(shí)間和雨水浸泡后再將框邊線清理出來,從而達(dá)到密實(shí)效果。
汾河百公里中游示范區(qū)介休段生態(tài)治理工程(第一標(biāo)段)實(shí)施完成至今已滿1年,經(jīng)歷了1個(gè)汛期,成型段運(yùn)行平穩(wěn),13號(hào)、14號(hào)庫區(qū)發(fā)揮了較好的防洪效益。由于框格空間小,內(nèi)部填土壓實(shí)困難,部分框格內(nèi)的回填土存在流失現(xiàn)象,汛期后進(jìn)行了回填維修,目前已進(jìn)入穩(wěn)定形態(tài)。
采用生態(tài)框格進(jìn)行河道岸坡防護(hù),具有施工速度快、工藝簡單、便捷、造價(jià)低、生態(tài)性好等特點(diǎn),特別是對(duì)工期緊、施工面寬曠的工程具有更大的實(shí)用性。此次以汾河百公里中游示范區(qū)介休段生態(tài)治理工程(第一標(biāo)段)堤坡防護(hù)為實(shí)例,論證了生態(tài)框格防護(hù)在水利工程岸坡防護(hù)中可以起到很好效應(yīng)。