倪西海 劉丹 劉悅

生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡因具有較高的整體穩(wěn)定性和耐久性，且可起到保護(hù)河道生態(tài)環(huán)境的作用，近年來(lái)，在中小河流的治理工程中得到了廣泛應(yīng)用。但現(xiàn)有預(yù)制聯(lián)鎖塊在生產(chǎn)和鋪裝過(guò)程中，均難以達(dá)到理想的施工效果，已不能滿足當(dāng)今水利工程護(hù)坡需要。在傳統(tǒng)聯(lián)鎖式護(hù)坡體系基礎(chǔ)上，研發(fā)了一種新型裝配式嵌合錨固梁混凝土預(yù)制聯(lián)鎖塊護(hù)坡施工技術(shù)，該技術(shù)可大幅提高聯(lián)鎖塊鋪裝效率及綠化效果，對(duì)護(hù)坡施工具有參考意義。

護(hù)坡； 裝配式； 嵌合錨固梁； 預(yù)制聯(lián)鎖塊

TV545 A

［定稿日期］2022-05-09

［作者簡(jiǎn)介］倪西海（1981—），男，本科，高級(jí)工程師，從事水利工程咨詢、設(shè)計(jì)、施工及項(xiàng)目管理工作。

生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡是一種集護(hù)坡、生態(tài)恢復(fù)、裝飾為一體的新型聯(lián)鎖式預(yù)制混凝土塊鋪面系統(tǒng)。近年來(lái)，生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡在中小河流的治理工程中得到了廣泛應(yīng)用［1-3］。但現(xiàn)有預(yù)制聯(lián)鎖塊在生產(chǎn)和鋪裝過(guò)程中，均難以達(dá)到理想的施工效率，且易出現(xiàn)穩(wěn)定性、整體性、耐久性差，抗風(fēng)浪及抗沖刷能力低的問(wèn)題［4］，同時(shí)形成的護(hù)坡坡面生態(tài)綠化率也較差，特別是變水位區(qū)的水土容易流失，已不能滿足當(dāng)今水利工程護(hù)坡需要［5］。

因此目前亟需研發(fā)一種裝配式嵌合錨固梁混凝土預(yù)制聯(lián)鎖塊護(hù)坡施工技術(shù)，滿足生產(chǎn)、鋪裝施工效率高，綠化效果好的目的。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制塊試驗(yàn)研究、安裝體系比選，提出了裝配式嵌合錨固梁混凝土預(yù)制聯(lián)鎖塊護(hù)坡施工技術(shù)，并通過(guò)多個(gè)項(xiàng)目驗(yàn)證，取得較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，可為預(yù)制聯(lián)鎖塊護(hù)坡施工提供一定的技術(shù)借鑒。

1 工程背景

金溪航電樞紐為嘉陵江航運(yùn)綜合開(kāi)發(fā)16個(gè)梯級(jí)中的第9個(gè)梯級(jí)，距南充市55 km，上游與已經(jīng)建成發(fā)電的新鎮(zhèn)電站尾水相接，下游與已開(kāi)工建設(shè)的馬回航電樞紐工程相連。該工程是以發(fā)電、航運(yùn)開(kāi)發(fā)為主，兼顧灌溉和旅游綜合利用的水利樞紐工程。水庫(kù)正常蓄水位280 m，電站總裝機(jī)容量84 MW，保證出力23.5 MW，年發(fā)電量3.854億kW·h。過(guò)壩通航噸位2×500 t，渠化航道24 km。樞紐工程主要建筑物有左岸河床式電站廠房，中間泄洪沖沙閘，右岸船閘以及左右岸擋水壩段，壩頂全長(zhǎng)657.18 m，最大閘壩高39 m。

本工程本項(xiàng)目包括金溪航電樞紐破壞區(qū)域從上游至下游約690 m內(nèi)的坑洞修復(fù)、裂縫修復(fù)、坡腳修復(fù)、護(hù)坡下部和護(hù)腳垮塌修復(fù)、檢查通道修復(fù)、坡腳及坡面維護(hù)等?，F(xiàn)場(chǎng)施工如圖1所示。

2 裝配式嵌合錨固梁混凝土預(yù)制聯(lián)鎖塊護(hù)坡施工技術(shù)

2.1 主要技術(shù)原理

預(yù)制聯(lián)鎖塊生產(chǎn)原理：通過(guò)試驗(yàn)確定符合C20強(qiáng)度要求的低用水量，合理水灰比的干硬性配合比，拌制的混凝土［6］，采用改造定制的液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)的聯(lián)鎖塊擠壓機(jī)，利用振動(dòng)、擠壓原理，達(dá)到擠壓密實(shí)混凝土的目的。

預(yù)制聯(lián)鎖塊鋪設(shè)原理：預(yù)制聯(lián)鎖塊采用型鋼梯移運(yùn)裝置鋪設(shè)，從頂部將預(yù)制聯(lián)鎖塊分區(qū)放置在移運(yùn)板中隔板間，使其自由下滑至底卸板處，通過(guò)人工規(guī)整后，再鋪設(shè)至錨固梁內(nèi)；下部施工區(qū)完工后，可通過(guò)提升牽引繩且同步拆卸頂部移運(yùn)板后繼續(xù)施工，達(dá)到高效、安全的目的。

預(yù)制聯(lián)鎖塊護(hù)坡原理：聯(lián)鎖塊與附近的磚塊及錨固梁橫梁連接［7］，形成穩(wěn)定的整體，并且，在聯(lián)鎖塊的中央孔中壓灌植生混凝土及種植土同步土工植生封蓋臨時(shí)固定，確保植物的生長(zhǎng)，提高護(hù)坡的耐久性和穩(wěn)定性。

裝配式嵌合錨固梁混凝土預(yù)制聯(lián)鎖塊護(hù)坡施工原理如圖2所示。

2.2 施工工藝及操作要點(diǎn)

施工工藝如圖3所示。

2.2.1 施工準(zhǔn)備

（1）熟悉施工圖紙，對(duì)照?qǐng)D紙查勘所有節(jié)點(diǎn)位置，對(duì)可能影響施工的建（構(gòu)）筑物進(jìn)行徹底清理并制定、實(shí)施可靠的安全防護(hù)措施。

（2）編制詳細(xì)的施工方案和施工進(jìn)度計(jì)劃。

（3）施工設(shè)備、材料進(jìn)場(chǎng)，搭建臨時(shí)設(shè)施和安裝、調(diào)試設(shè)備，水電接通到位，并配備發(fā)電機(jī)組備用。

（4）按設(shè)計(jì)坡比進(jìn)行坡面削坡，土層夯實(shí)平整，清理坡面的浮石、雜物等，便于坡面施工；水下部分進(jìn)行圍堰施工，并清除基層的淤泥和雜質(zhì)。

（5）在指定區(qū)域搭設(shè)預(yù)制聯(lián)鎖塊定型化模具［8］，如圖4、圖5所示，并通過(guò)試驗(yàn)確定符合C20強(qiáng)度要求的低用水量，合理水灰比的干硬性配合比，拌制出的混凝土，利用改造定制的氣壓輔助系統(tǒng)生產(chǎn)聯(lián)鎖塊。預(yù)制聯(lián)鎖塊驗(yàn)收合格后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)合理堆放。

2.2.2 坡腳預(yù)制樁施工

（1）坡腳預(yù)制樁施工流程：放樁位線—布設(shè)樁點(diǎn)—樁機(jī)就位—樁就位—校正垂直度—打樁—測(cè)量樁頂標(biāo)高—移鉆機(jī)，重復(fù)以上工序。

（2）在打樁地區(qū)附近應(yīng)設(shè)有水準(zhǔn)點(diǎn)，數(shù)量不宜少于2個(gè)，其位置應(yīng)不受打樁的影響。

（3）打樁前應(yīng)在樁的相鄰兩側(cè)彈出中心線和每1 m的標(biāo)高線，同時(shí)在樁架上設(shè)置固定標(biāo)尺，在送樁管或樁頂上面畫出每100 mm的標(biāo)高線。

（4）樁的起吊、定位，一般利用樁架附設(shè)的起重鉤吊樁，或配備起重機(jī)送樁就位。

2.2.3 坡面清理、修整

（1）上述施工完成后，對(duì)坡面進(jìn)行清理，并重新修正，為后續(xù)坡面基層施工做好準(zhǔn)備。修整至坡底時(shí)，在坡腳預(yù)制樁上堆放石籠加固。

（2）河堤邊坡修整后，首先在河堤邊坡上依次鋪設(shè)營(yíng)養(yǎng)型土工布、墊層和客土找平層，其次客土找平層施工完后，對(duì)坡面裝配式錨固梁安裝位置進(jìn)行定位放線。

2.2.4 裝配式錨固梁安裝

根據(jù)放線位置安裝裝配式錨固梁，裝配式錨固梁起到劃分區(qū)塊的作用；安裝時(shí)相鄰4塊錨固梁端部圍合孔內(nèi)安裝鎖腳松木樁（或鋼管或預(yù)制鋼筋混凝土樁）固定，并灌注微膨脹砂漿封閉頂緊，如圖6所示。

2.2.5 型鋼梯架設(shè)、調(diào)試

預(yù)制聯(lián)鎖塊采用型鋼梯移運(yùn)裝置鋪設(shè)，型鋼梯主要由帶收放式擱置腿鋼管框架、可拆卸式移運(yùn)板及牽引繩組成；可拆卸式移運(yùn)板架設(shè)在兩側(cè)L形限位板上，且設(shè)置有中隔板（起到分區(qū)作用）；移運(yùn)板底部還設(shè)置底卸板，用于聯(lián)鎖塊鋪設(shè)前人工校位，亦有保證施工安全的作用，具體結(jié)構(gòu)如圖7所示。

2.2.6 預(yù)制聯(lián)鎖塊鋪設(shè)

（1）坡面上的聯(lián)鎖塊鋪設(shè)前，應(yīng)根據(jù)測(cè)量人員放的坡腳線及坡頂線，進(jìn)行加密控制，使鋪設(shè)部位形成縱橫斜控制線，便于質(zhì)量控制。

（2）從施工便道向下運(yùn)送預(yù)制塊時(shí)采用型鋼梯的方式，在型鋼梯上往工作面下滑，功效可以比人工搬運(yùn)提高，也避免了擾動(dòng)反濾層。

（3）聯(lián)鎖塊鋪設(shè)時(shí)，以一層與一層錯(cuò)縫鎖結(jié)方式鋪砌，且裝配式錨固梁內(nèi)的預(yù)制聯(lián)鎖塊與其橫梁咬合嵌固連接，如圖8所示；施工時(shí)，自下而上進(jìn)行鋪筑，做到表面平整，砌縫緊密，整齊有序，預(yù)制塊底部應(yīng)墊平填實(shí)，嚴(yán)禁架空［9］。

（4）聯(lián)鎖塊鋪設(shè)成型后，按單元進(jìn)行外觀質(zhì)量、平整度以及縫寬檢查，滿足設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求。

2.2.7 植生混凝土壓灌

（1）為避免坡面不均勻沉降，壓灌植生型生態(tài)混凝土前需在坡面鋪設(shè)50 mm厚砂礫石墊層，墊層應(yīng)均勻并保持干燥。

（2）嚴(yán)格按照配比要求（強(qiáng)度等級(jí)C15以上；混凝土密度 1 800～2 100 kg/m3；混凝土孔隙率不小于 25%。）現(xiàn)場(chǎng)攪拌、制備并澆筑植生混凝土。

（3）澆筑前清掃框格，植生混凝土澆筑厚度控制在150 mm。由于植生混凝土坍落度較低，采用泵送的方式效果并不好，宜采用機(jī)械傾倒，人工攤鋪的作業(yè)方式。

2.2.8 預(yù)拌種植土灌注

（1）待植生混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，在植生混凝土結(jié)構(gòu)上鋪設(shè)種植土。

（2）將水、種子、特殊有機(jī)質(zhì)資材以及特殊發(fā)育基礎(chǔ)材料按序加入攪拌設(shè)備中，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?，通過(guò)專用注入機(jī)械壓送注入到種植土上。

2.2.9 土工植生封蓋及鋼絲網(wǎng)安裝

為防止草種被生禽破壞，采用土工植生封蓋粘貼臨時(shí)固定，且在變水位區(qū)域頂覆固定鋼絲網(wǎng)防水土流失，提升坡面綠化率及植耐久性。

2.2.10 澆筑混凝土護(hù)頂

上述施工完成后，在坡頂開(kāi)挖一定深度的地基土，澆筑混凝土形成混凝土壓頂，作為護(hù)頂結(jié)構(gòu)［10］。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文相關(guān)技術(shù)已成功應(yīng)用于本單位多個(gè)護(hù)坡項(xiàng)目中，取得了良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益：

（1）本技術(shù)將坡面通過(guò)裝配式錨固梁劃分區(qū)塊，且裝配式錨固梁內(nèi)的預(yù)制聯(lián)鎖塊與其橫梁咬合嵌固連接，坡面穩(wěn)定性突出。

（2）預(yù)制聯(lián)鎖塊采用定型模具固定架生產(chǎn)及型鋼梯移運(yùn)裝置鋪設(shè)，大幅提高預(yù)制聯(lián)鎖塊的生產(chǎn)效率和施工效率。

（3）預(yù)制聯(lián)鎖塊空腔內(nèi)壓灌植生混凝土并灌注預(yù)拌種植土，并采用土工植生封蓋粘貼臨時(shí)固定，且在變水位區(qū)域頂覆固定鋼絲網(wǎng)防水土流失，提升坡面綠化率及植耐久性。

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