科研論文
湘江大道南段道路工程駁岸擋墻
摘要:江河湖泊駁岸采用格賓擋墻的防護形式有利于河道內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)循環(huán),符合河道生態(tài)治理的理念。本文介紹格賓擋墻作為江岸親水平臺護坡的施工工藝及其特點。
關(guān)鍵詞:格賓石籠 填充石料 生態(tài) 施工工藝
1、前言
在河道整治工程中,干砌石或混凝土預(yù)制塊等傳統(tǒng)的河道護岸或護坡,由于不透水,阻斷了河道內(nèi)自然生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán),不宜適應(yīng)生態(tài)治河的理念。由雙絞六邊形金屬網(wǎng)內(nèi)填充塊石或卵石的格賓石籠擋墻具有抗沖刷能力強、自透水性、整體性強、抗風(fēng)浪性強等特點,并因其屬易于生物棲息的多孔隙結(jié)構(gòu),隨著鋼絲防腐技術(shù)的日新月異,格賓石籠在生態(tài)河道建設(shè)應(yīng)用越來越廣泛。本文結(jié)合湘江大道南段道路工程實例介紹格賓擋墻作為江岸親水平臺護坡的施工工藝及其特點。
2、工程概況
湘江大道南段道路工程駁岸擋墻采用格賓擋墻,全長2280m。依據(jù)墻體高度分為兩種:墻身不大于4米時,格賓石籠采用單層普通格賓;墻身大于4m,格賓石籠采用水平雙層設(shè)置,內(nèi)層為加筋格賓,外側(cè)為普通格賓。最下級格賓埋深不小于2m。
3、格賓擋墻特點
(1)適應(yīng)性強:生態(tài)格網(wǎng)工藝以鋼絲網(wǎng)箱為主體,為一柔性結(jié)構(gòu),能適應(yīng)各種土層性質(zhì)并與之較好的結(jié)合,能很好的適應(yīng)地基變形,不會削弱整體結(jié)構(gòu),更不易斷裂破壞。
(2)透水能力強:生態(tài)格網(wǎng)工藝可使地下水以及滲透水及時的從結(jié)構(gòu)填石縫隙中滲透出去,能有效解決孔隙水壓力的影響,利于岸(堤、路、山)坡的穩(wěn)定。
(3)結(jié)構(gòu)整體性強:生態(tài)格網(wǎng)網(wǎng)片是由機械編織成雙絞、蜂巢形孔網(wǎng)格,即使一、兩條絲斷裂,網(wǎng)狀物也不會松開。有其它材料不能代替的延展性,大面(體)積組裝,不設(shè)縫,整體性強。
(4)施工方便易組合:可根據(jù)設(shè)計意圖,工廠內(nèi)制成半成品,施工現(xiàn)場能組裝成各種形狀。
(5)耐久性好:生態(tài)格網(wǎng)網(wǎng)絲經(jīng)雙重防腐處理,抗氧化作用強,抗腐耐磨,抗老化,使用年限長。
(6)美化環(huán)境、保持生態(tài):網(wǎng)箱砌體石縫終會被土填充(人工或自然),植物會逐漸長出,實現(xiàn)工程措施和植物措施相結(jié)合,亦綠化美化景觀,形成一個柔性整體護面,回復(fù)建筑的自然生態(tài)。結(jié)構(gòu)填充料之間的縫隙可保持土體與水體之間的自然交換功能,同時也利于植物的生長,實現(xiàn)水土保持和自然生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一。
4、格賓擋墻施工工藝流程
4.1原材料選用
4.1.1格賓石籠的選用
格賓籠是由低碳鍍鋅覆塑鋼絲經(jīng)機械編織成六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)制成的網(wǎng)箱結(jié)構(gòu),其網(wǎng)格名義尺寸為8×10。做成網(wǎng)箱的鋼絲主要由網(wǎng)面鋼絲、邊端鋼絲組成,鋼絲類型要求如下:
普通格賓形式:
加筋格賓形式:
格賓石籠原材料標(biāo)準(zhǔn)要求:
鋼絲為重鍍鋅覆塑,鍍鋅量不小于245g/m2,覆塑厚度不小于0.5mm;鋼絲的抗拉強度應(yīng)在350~500Mpa之間,延伸率不能低于10%;鍍鋅層的粘附力:當(dāng)鋼絲繞具有4倍鋼絲直徑的心軸6周時,用手指摩擦鋼絲,其不會剝落或開裂;覆塑指標(biāo):灰色、比重1.35~1.4Kg/dm3、硬度90~100(邵氏硬度A型);抗拉強度不低于20.6Mpa;斷裂延伸率不低于200%、重量損失:溫度105℃,24小時后,重量損失小于5%;殘余灰燼:小于2%。
4.1.2 填充石料的選用
格賓石籠內(nèi)填料容重要求達到18~19KN/m3,填石為MU30以上硬質(zhì)巖質(zhì)塊石或卵石,粒徑以100~250mm為宜。 本工程所選用的填充石料選用片石、卵石,經(jīng)過石料原材檢驗,選用的石料能夠滿足設(shè)計要求。
4.1.3 土工布的選用
為防止回填的砂礫流失,格賓擋墻墻后須設(shè)置無紡?fù)凉げ迹酥?50~300g/m2,施工折邊不小于0.3m。
4.2工藝流程
4.3基坑開挖及清平
精確測量放線后進行基坑開挖,用小型挖機按放好的線挖除廢土,坑底寬在格賓寬的兩側(cè)各加1m作預(yù)留工作坑,基坑直至挖到控制標(biāo)高處。挖機挖除廢土后用人工清理坑底的殘土、渣土,并對坑底、坑壁進行清平,使坑底、坑壁平順且相互垂直,如果坑底未入巖,基底采用50cm片石+20cm砂礫石找平。
4.4格賓組裝
4.4.1取出一個完整的格賓單元,校正彎曲變形的部分,可用鉗子拉和腳踩整平。
4.4.2立起隔板及前后面板,先用邊緣鋼絲延長部分固定住角點,確保每一豎直面板上端邊緣在同一水平面上,特別注意隔板的兩條豎直邊沿及底部邊沿要在同一豎直面上。
4.4.3絞合和注意按每間隔10~15cm雙圈-單圈-雙圈間隔進行絞合。隔板絞合時注意沿一條豎直線絞合,而且絞合后的隔板是在同一豎直面上。
4.4.4用于轉(zhuǎn)彎的格賓,絞合時前面板不絞合,折放到底板下,并用鋼絲繩稍微絞幾個點,方便移動安裝。
4.4.5組裝格賓的原則:形狀規(guī)則,絞合牢固、所有豎直面板上邊緣在同一水平面上并且確保蓋板邊緣能夠與面板上端水平邊緣絞合。
4.5格賓安裝
4.5.1安裝前,先放線,確定出格賓的外邊沿線。
4.5.2將組裝好的格賓緊密整齊地擺放在恰當(dāng)?shù)奈恢蒙希瑪[放時應(yīng)面對面、背對背,便于石料填充、蓋板絞合和節(jié)約鋼絲。
4.5.3碰到拐角時,可采用組裝時不絞合前面板,將前面板折疊到底板下,將格賓套進另一個格賓,底板重疊來完成。
4.5.4將相鄰的格賓邊緣用長鋼絲絞合起來,用1.4米的長鋼絲單、雙間隔10-15cm絞合1m長邊緣。
4.5.5第二層及以上部分的格賓底部邊緣需與下層絞合在一起,絞合要求同上,邊緣鋼絲加長部分往相鄰的邊緣繞緊。
4.6石料填充
4.6.1填充石料必須同時均勻地向同層的各箱格內(nèi)放入填充料,不能將單格網(wǎng)箱一次性投滿。
4.6.2填料施工中,應(yīng)控制每層投料厚度在33cm左右,一般一米高網(wǎng)箱分三至四層投料為宜。
4.6.3防止格賓面墻的面板受壓鼓出及裝填導(dǎo)致隔板彎曲采取一下三種措施:
1)在格賓前面綁上一個由長木板做成的方格面板,用鋼絲固定使其緊靠格賓面板,填裝完后可移動到其他位置進行安裝。
2)1m高格賓分三層裝填,別且往三個方向的格賓單元逐級遞推,也就是說,相鄰兩格賓單元填石高度相差不超過33cm。
3)每裝填滿三分之一就安裝兩根加固鋼絲(每根長度在2.5m左右),中間用小木棒或細長石塊繞轉(zhuǎn)鋼絲,把握松緊尺度:既要避免過于松弛而達不到預(yù)期的效果,防止太緊而導(dǎo)致墻面往內(nèi)收縮。
4.6.4考慮到填充料的沉降,頂面填充石料宜適當(dāng)高出石籠2-3cm,且必須密實,空隙處應(yīng)以適當(dāng)?shù)男∷槭钊R栽黾邮\容重。
4.6.5裸露在地面以上的填充石料,表面應(yīng)以人工碼放(干砌石的方式)或機械砌壘整平,石料間應(yīng)相互搭接穩(wěn)定,平面朝外。
4.6.6每層石籠添石完成后,應(yīng)擇點控制測量標(biāo)高。
4.7蓋板絞合
4.7.1絞合蓋子前,要對整體結(jié)構(gòu)進行檢查,對一些彎曲變形、表面不平整等不符合施工要求的地方進行校正:出現(xiàn)隔板彎曲的現(xiàn)象,可通過將鼓出一邊的石頭移到另一方格,然后扳直隔板來加以糾正,或用鋼釬扳直,每一層表面的石頭必須用人工清平,確保表面平整、盡量減少空隙率、有2.5-4cm的超高,對于頂部被埋到石頭下面,絞合不到位的隔板,可用鋼釬將其翹起。
4.7.2用長1.4m的鋼絲單、雙圈間隔絞合蓋板邊緣與豎直面板上邊緣、蓋板面板與隔板上邊緣。
4.7.3靠在一起的豎直面板上邊緣與面板邊緣要絞在一起(一般有4條邊一起絞,把整個結(jié)構(gòu)連成一個整體,另一方面是為了節(jié)省鋼絲的用量),蓋板絞合后,所有絞合邊緣成一條直線,而且絞合點的幾根鋼絲緊密靠攏,絞合不攏的地方必須用鋼釬校正,同一層面的表面必須在同一水平面上。
4.8箱體植被施工
依土壤、氣候和景觀要求,做好植被草種或灌木的選擇,網(wǎng)箱封蓋后,空隙處宜填滿壤土,頂部填滿高約5㎝ 壤土。
4.9格賓墻后回填
4.9.1結(jié)構(gòu)回填土料類型選用砂礫、砂型土回填,以砂型土回填為優(yōu);
4.9.2填料必須分層攤鋪、壓實。每層的松鋪厚度充分考慮加筋材料厚度為1m或0.50m,以30-40cm為宜,攤鋪厚度應(yīng)均勻,壓實后的表面應(yīng)平整。攤鋪宜由面墻向加筋網(wǎng)面尾部順序為宜。回填土密實方法采用水夯法施工,施工過程中,加強工藝控制。
5、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
5.1格賓填充標(biāo)準(zhǔn)
5.1.1填充料采用片石和卵石兩種材料,填充料(片石、鵝卵石)的粒徑, 80%以上在80mm-200mm之間,余為粒徑較小填充石縫,以增加填充密度。
5.1.2填料時同時均勻向一組網(wǎng)格內(nèi)填料,嚴(yán)禁往單個網(wǎng)格內(nèi)填料,網(wǎng)格內(nèi)填料高差為網(wǎng)格高度的1/3。
5.1.3石料填充后達到填充率為70%。
5.1.4加筋格賓的回填采用砂礫回填,每層先用小型挖掘機碾壓平整,施工最上層時用水夯。
5.2驗收標(biāo)準(zhǔn)
項次 | 檢測項目 | 規(guī)定值或允許偏差 | 檢查頻率 |
1 | 平面位置(mm) | 50 | 每20m 3點 |
2 | 頂面高程(cm) | ±5 | 每20m 3點 |
3 | 豎直度(%) | 1 | 每20m 3點 |
4 | 底面高程(cm) | ±5 | 每20m 3點 |
5 | 表面平整度(cm) | 5 | 每20m 3點 |
6 | 構(gòu)件尺寸(cm) | ±5 | 5% |
7 | 絞合連接(mm) | 雙圈間距不大于150緊密 | 5%的絞合邊。用手用力拽,不會滑動 |
6、應(yīng)用實例
格賓擋墻在湘江大道南段中,作為臨江親水平臺堤防結(jié)構(gòu)長達2280m,該擋墻在經(jīng)歷了2008年6月份湘江洪水后,對結(jié)構(gòu)沒產(chǎn)生影響,結(jié)構(gòu)安全。
7、結(jié)語
通過格賓擋墻在本工程中的應(yīng)用證明,格賓擋墻的使用是完全符合長沙市“一洲兩岸”的生態(tài)建設(shè)理念,值得應(yīng)用與推廣。其能很好的將工程與生態(tài)環(huán)保相結(jié)合,其甚至可應(yīng)用推廣至江、湖、河、海堤防,公路、鐵路的路基防護,山體滑坡及泥石流的整治保護工程中。因此可以成為保護河床、治理滑坡、防治泥石流、防止落石兼顧植被綠化、生態(tài)環(huán)境保護的首選結(jié)構(gòu)型式。
參考文獻
[1]金德鋼、陳潤夏、孫麗麗,石籠護坡結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法,水利水電科技進展,2007(7):第27卷增刊第2期;
[2]丁志遠,淺談格賓生態(tài)格網(wǎng)擋墻的施工工藝及其應(yīng)用。