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摘 要:以芜申运河航道整治工程为例,介绍了生态砼护坡在内河航道整治工程中的重要应用,并且对其应用进行具体详细地介绍。
关键词:生态砼护坡;航道整治;应用;探讨
1工程概况
芜申线位于长江三角洲河网地区,横跨安徽、江苏、上海两省一市,是规划的长三角地区高等级航道网“二纵六横”和江苏省干线航道网“二纵四横”的第四横,规划等级为三级航道,其航道底宽不小于45m;航道水深:≥3.2m,最小弯曲半径为480m。芜申线(高溧段)航道整治工程(定埠下游~南渡西桥段)航道施工项目WSXGL-SG-HD5标段4.266公里,位于江苏省溧阳市境内[1]。本标段生态混凝土护坡强度等级为C15,孔隙率20%~30%,破面砼框架采用C25砼现场浇筑而成,整个框架由4.254m×2.7m的基本方格构成,纵向每12m设置20mm的伸缩缝一道,以低发泡聚乙烯板填充;根据地质资料,本航段堤基土质主要为④淤泥质粉质粘土、⑤粉质粘土、⑥粉质粘土,④淤泥质粉质粘土分布高程为3m~-1m,堤基处理结合护岸工程地基处理,对浅埋的薄层软粘土结合护岸基坑的开挖一起挖除,然后回填粘土;当厚度较大难以挖除或挖除不经济时,可采用在堤脚外设置压载、控制施工加荷速率等方法处理。对于填筑较短的部位,采取全段分层填筑的方法,对于填筑部位较长的施工段采取分段分層流水施工方法。
根据土质情况,为了防洪大堤的安全和环保绿化美观,所以结构型式比较适合采用C15生态砼+C25素砼连拱(菱形)格梗香根草护坡的组合形式,采用水泥、单粒级碎石、掺合料等为原材料配置而成的无砂大空隙混凝土,具有良好的透水透气性。
2本标段生态混凝土护坡施工技术特点的分析
2.1生态砼护坡技术与传统护坡技术比较的优点
生态护坡具有如下几个优点[2]:(1)生态护坡采用的植被、木材、石材等对生态环境没有污染,坡面植被还可以改变水流的流速,为鱼类等水生动物以及两栖类动物的觅食、栖息和避难提供了场所,对保持生物种类的多样性也具有积极地意义;(2)生态护坡设计的浅滩、放置的石头等形成水的紊流,将氧气从空气传入水中,增加水体的含氧量,有利于好氧微生物、水生动植物的生长;(3)生态护坡采用的水生植物能够从水中无机盐类营养物,其庞大的根系还是大量微生物吸附的好介质,有利于水质净化,改善航道水质;(4)生态护坡大量采用根系发达的固本植物,不但能够很好地保持水土,大大加强岸坡的抗冲击性,而且可以改变水流的循环途径,调节地表和地下水文状况。
2.2生态混凝土护坡技术的介绍
生态混凝土护坡的结构类型一般有以下两种组合方式:
1)侧重强度护坡型,是指航道以结构护坡为主,常水位以下多孔混凝土表面不进行土壤覆盖,随着时间的延长,等待土壤自然等级堆积,使植被在一个较长时期形成的类型,通常要求混凝土抗压强度≥20MPa,空隙率在18%~25%.
2)侧重植被护坡型,是指航道同时考虑结构护坡和坡面绿化,期待早期植被形成而提前进行覆土、填充和播种的类型,通常要求混凝土抗压强度≥15MPa,空隙率在21%~30%,实际工程施工中根据航道护坡和坡面绿化的目标选择具体的结构型式。
原材料的技术要求:
1)采用的普通硅酸盐水泥,水泥的化学成分、物理性能符合相关规定《透水水泥混凝土路面技术规程》
2)碎石应使用质地坚硬、耐久、洁净
3)增强剂分为有机料和无机料两类,可有效保持生态混凝土的孔隙率、强度、透水透气性,且具有植物生长足够的肥力
为了促进植物的生长,回填土内应含有一定量的复合缓释肥、植物种子、保水剂,植被形成后,植被覆盖率达到90%以上。
2.3本标段施工工艺
本航段整治工程破坏了原防洪大堤的堤基,重新填筑防洪大堤,填筑新大堤时,由于地面起伏不平,我们采取按水平分层由低开始逐层填筑;堤防横断面上的迎水面坡度1:2.5。
坡面分层统一铺土、统一碾压,防止出现界沟。
相邻坡面均衡上升,以减少施工接缝。
对发现的局部“弹簧土”、间层光面、层间中空、松土层或剪切破坏等质量问题,都及时采取措施进行处理,并检验合格后,铺填新土。
施工过程中做好观测设备的埋设安装和测量工作的正常进行,并保护好观测设备和测量标志完好。
在软土地基上填筑,严格控制施工速度,必要时对地基、坡面设置沉降和位移观测点,根据观测资料分析结果,指导安全施工,
堤身全断面填筑完毕后,做整坡压实及削坡整平处理,并对堤防两侧护堤地面坑洼铺填平整。
浇筑生态混凝土时,应严格按照下表中的配合比,精确计量配合比各种材料的用量,按先石子(碎石规格5mm~16mm和5mm~20mm连续粒级的骨料),后黄砂,再水泥,最后是添加剂(SR-4)和水顺序加入搅拌机中,搅拌时间控制在3min以上,添加剂的主要成分为碳酸钙、硅石粉、机能性无机盐及改性聚羧酸组成的复合物,必须彻底搅拌均匀,无沉淀;出料时粗细骨料均应表面发亮、浆体粘裹均匀。水灰比控制未出现流态浆体;每次搅拌后浇筑、压实、抹平均在60min内完成,浇筑框格内只需将表面平整,用铁锹拍打整平,使其表面颗粒呈均匀状态,用金属抹刀压实、抹平即可。
1)客土喷播
喷射有机材混合物,配置好基材,控制好喷射的力度及喷射速度,喷射厚度必须符合设计要求,做到厚度均匀,不能在降雨、暴风时施工。喷射施工后几小时内如有降雨,必须采取防护措施。利用经改良的混凝土喷射机将混合均匀的基质材料混合物高压喷射于岩面上,喷射尽可能从正面进行,凸凹部分及死角部分要喷射充分。喷射的平均厚度为7~8cm,混合物喷射完成后,用喷播机将含有草种的纤维营养物均匀地喷播于基材混合物上。
2)覆盖无纺布
本地区雨水比较充裕,为保证多雨季节,植物种子生根前免受雨水冲刷;寒冷季节,植物种子和幼苗免受冻伤害;以及正常施工季节的保温保湿和提高种子的发芽率及成活率,要求采用无纺布(或遮阴网)覆盖,覆盖时应用U型钉或细铁丝固定,这样可防止早期无纺布被风吹跑,其目的一是预防成型后的作业面被雨冲刷;二是可保湿保温,促进植物的生长。覆盖后应注意观察种子发芽和生长情况,待植株长到5~6cm或2~3个叶子后,揭掉遮阴网或无纺布,揭布之前应适当露苗锻炼,然后逐步揭布,禁止晴天猛然揭布。
3)养护管理
植物种子从出芽到幼苗期间,必须浇水养护,保持土壤湿润。从开始坚持每天早晨浇一次水(炎热夏季早晚各浇水一次),浇水时应将水滴雾化(有条件的地方可以安装雾化喷头),然后随植物的生长可逐渐减少次数,并根据降水情况调整。
在草坪逐渐生长过程中,对其适时施肥和防治病虫害,施肥坚持“多次少量”的原则。喷播完成后一个月,应全部检查植草生长情况,对生长明显不均匀的位置予以补播。
结束语
生态环境是人类赖以生存的根本,优良地生态环境也是可持续发展的前提[3],生态环境的好坏直接影响了人类社会的发展,所以,良好的生态环境是人类社会不断发展重要前提保证,因此对于生态护岸技术的提出对于保持生态平衡具有重要的意义,而且还能够提高人们居住的环境状况,对于我国建设环境友好型社会起到了有重要的促进作用[4]。
参考文献
[1]中交水运规划设计院有限公司.芜申线(高溧段)航道整治工程定埠下游~南渡西桥段(54K+638~77K+216)施工图设计.2013.05
[2]周宝佳,代琼,赵仕勇,等.河流生态护岸浅析[J].水科学与工程技术,2009,(5):7~9
作者简介:
张宁宁(1979-),男,汉族,在职工程硕士,江苏徐州人,工作单位:江苏省徐州市航务工程队,工程师职称,主要从事港口与航道工程施工的项目管理工作
关键词:生态砼护坡;航道整治;应用;探讨
1工程概况
芜申线位于长江三角洲河网地区,横跨安徽、江苏、上海两省一市,是规划的长三角地区高等级航道网“二纵六横”和江苏省干线航道网“二纵四横”的第四横,规划等级为三级航道,其航道底宽不小于45m;航道水深:≥3.2m,最小弯曲半径为480m。芜申线(高溧段)航道整治工程(定埠下游~南渡西桥段)航道施工项目WSXGL-SG-HD5标段4.266公里,位于江苏省溧阳市境内[1]。本标段生态混凝土护坡强度等级为C15,孔隙率20%~30%,破面砼框架采用C25砼现场浇筑而成,整个框架由4.254m×2.7m的基本方格构成,纵向每12m设置20mm的伸缩缝一道,以低发泡聚乙烯板填充;根据地质资料,本航段堤基土质主要为④淤泥质粉质粘土、⑤粉质粘土、⑥粉质粘土,④淤泥质粉质粘土分布高程为3m~-1m,堤基处理结合护岸工程地基处理,对浅埋的薄层软粘土结合护岸基坑的开挖一起挖除,然后回填粘土;当厚度较大难以挖除或挖除不经济时,可采用在堤脚外设置压载、控制施工加荷速率等方法处理。对于填筑较短的部位,采取全段分层填筑的方法,对于填筑部位较长的施工段采取分段分層流水施工方法。
根据土质情况,为了防洪大堤的安全和环保绿化美观,所以结构型式比较适合采用C15生态砼+C25素砼连拱(菱形)格梗香根草护坡的组合形式,采用水泥、单粒级碎石、掺合料等为原材料配置而成的无砂大空隙混凝土,具有良好的透水透气性。
2本标段生态混凝土护坡施工技术特点的分析
2.1生态砼护坡技术与传统护坡技术比较的优点
生态护坡具有如下几个优点[2]:(1)生态护坡采用的植被、木材、石材等对生态环境没有污染,坡面植被还可以改变水流的流速,为鱼类等水生动物以及两栖类动物的觅食、栖息和避难提供了场所,对保持生物种类的多样性也具有积极地意义;(2)生态护坡设计的浅滩、放置的石头等形成水的紊流,将氧气从空气传入水中,增加水体的含氧量,有利于好氧微生物、水生动植物的生长;(3)生态护坡采用的水生植物能够从水中无机盐类营养物,其庞大的根系还是大量微生物吸附的好介质,有利于水质净化,改善航道水质;(4)生态护坡大量采用根系发达的固本植物,不但能够很好地保持水土,大大加强岸坡的抗冲击性,而且可以改变水流的循环途径,调节地表和地下水文状况。
2.2生态混凝土护坡技术的介绍
生态混凝土护坡的结构类型一般有以下两种组合方式:
1)侧重强度护坡型,是指航道以结构护坡为主,常水位以下多孔混凝土表面不进行土壤覆盖,随着时间的延长,等待土壤自然等级堆积,使植被在一个较长时期形成的类型,通常要求混凝土抗压强度≥20MPa,空隙率在18%~25%.
2)侧重植被护坡型,是指航道同时考虑结构护坡和坡面绿化,期待早期植被形成而提前进行覆土、填充和播种的类型,通常要求混凝土抗压强度≥15MPa,空隙率在21%~30%,实际工程施工中根据航道护坡和坡面绿化的目标选择具体的结构型式。
原材料的技术要求:
1)采用的普通硅酸盐水泥,水泥的化学成分、物理性能符合相关规定《透水水泥混凝土路面技术规程》
2)碎石应使用质地坚硬、耐久、洁净
3)增强剂分为有机料和无机料两类,可有效保持生态混凝土的孔隙率、强度、透水透气性,且具有植物生长足够的肥力
为了促进植物的生长,回填土内应含有一定量的复合缓释肥、植物种子、保水剂,植被形成后,植被覆盖率达到90%以上。
2.3本标段施工工艺
本航段整治工程破坏了原防洪大堤的堤基,重新填筑防洪大堤,填筑新大堤时,由于地面起伏不平,我们采取按水平分层由低开始逐层填筑;堤防横断面上的迎水面坡度1:2.5。
坡面分层统一铺土、统一碾压,防止出现界沟。
相邻坡面均衡上升,以减少施工接缝。
对发现的局部“弹簧土”、间层光面、层间中空、松土层或剪切破坏等质量问题,都及时采取措施进行处理,并检验合格后,铺填新土。
施工过程中做好观测设备的埋设安装和测量工作的正常进行,并保护好观测设备和测量标志完好。
在软土地基上填筑,严格控制施工速度,必要时对地基、坡面设置沉降和位移观测点,根据观测资料分析结果,指导安全施工,
堤身全断面填筑完毕后,做整坡压实及削坡整平处理,并对堤防两侧护堤地面坑洼铺填平整。
浇筑生态混凝土时,应严格按照下表中的配合比,精确计量配合比各种材料的用量,按先石子(碎石规格5mm~16mm和5mm~20mm连续粒级的骨料),后黄砂,再水泥,最后是添加剂(SR-4)和水顺序加入搅拌机中,搅拌时间控制在3min以上,添加剂的主要成分为碳酸钙、硅石粉、机能性无机盐及改性聚羧酸组成的复合物,必须彻底搅拌均匀,无沉淀;出料时粗细骨料均应表面发亮、浆体粘裹均匀。水灰比控制未出现流态浆体;每次搅拌后浇筑、压实、抹平均在60min内完成,浇筑框格内只需将表面平整,用铁锹拍打整平,使其表面颗粒呈均匀状态,用金属抹刀压实、抹平即可。
1)客土喷播
喷射有机材混合物,配置好基材,控制好喷射的力度及喷射速度,喷射厚度必须符合设计要求,做到厚度均匀,不能在降雨、暴风时施工。喷射施工后几小时内如有降雨,必须采取防护措施。利用经改良的混凝土喷射机将混合均匀的基质材料混合物高压喷射于岩面上,喷射尽可能从正面进行,凸凹部分及死角部分要喷射充分。喷射的平均厚度为7~8cm,混合物喷射完成后,用喷播机将含有草种的纤维营养物均匀地喷播于基材混合物上。
2)覆盖无纺布
本地区雨水比较充裕,为保证多雨季节,植物种子生根前免受雨水冲刷;寒冷季节,植物种子和幼苗免受冻伤害;以及正常施工季节的保温保湿和提高种子的发芽率及成活率,要求采用无纺布(或遮阴网)覆盖,覆盖时应用U型钉或细铁丝固定,这样可防止早期无纺布被风吹跑,其目的一是预防成型后的作业面被雨冲刷;二是可保湿保温,促进植物的生长。覆盖后应注意观察种子发芽和生长情况,待植株长到5~6cm或2~3个叶子后,揭掉遮阴网或无纺布,揭布之前应适当露苗锻炼,然后逐步揭布,禁止晴天猛然揭布。
3)养护管理
植物种子从出芽到幼苗期间,必须浇水养护,保持土壤湿润。从开始坚持每天早晨浇一次水(炎热夏季早晚各浇水一次),浇水时应将水滴雾化(有条件的地方可以安装雾化喷头),然后随植物的生长可逐渐减少次数,并根据降水情况调整。
在草坪逐渐生长过程中,对其适时施肥和防治病虫害,施肥坚持“多次少量”的原则。喷播完成后一个月,应全部检查植草生长情况,对生长明显不均匀的位置予以补播。
结束语
生态环境是人类赖以生存的根本,优良地生态环境也是可持续发展的前提[3],生态环境的好坏直接影响了人类社会的发展,所以,良好的生态环境是人类社会不断发展重要前提保证,因此对于生态护岸技术的提出对于保持生态平衡具有重要的意义,而且还能够提高人们居住的环境状况,对于我国建设环境友好型社会起到了有重要的促进作用[4]。
参考文献
[1]中交水运规划设计院有限公司.芜申线(高溧段)航道整治工程定埠下游~南渡西桥段(54K+638~77K+216)施工图设计.2013.05
[2]周宝佳,代琼,赵仕勇,等.河流生态护岸浅析[J].水科学与工程技术,2009,(5):7~9
作者简介:
张宁宁(1979-),男,汉族,在职工程硕士,江苏徐州人,工作单位:江苏省徐州市航务工程队,工程师职称,主要从事港口与航道工程施工的项目管理工作