寧 健,鐘一凡
(江西省水利水電建設(shè)有限公司,江西南昌330025)
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峽江水利樞紐某防護工程自嵌式擋土墻施工運用
寧 健,鐘一凡
(江西省水利水電建設(shè)有限公司,江西南昌330025)
摘要:自嵌式擋土墻結(jié)構(gòu)外觀漂亮、柔性好、對地基承載力要求低、施工現(xiàn)場安裝規(guī)范簡單,具有很好的生態(tài)效果,且克服了傳統(tǒng)的條石、干砌石、現(xiàn)澆混凝土式擋土結(jié)構(gòu)體積大、對地基承載力要求高等缺點,被越來越多的用于河流、湖泊邊坡治理及防護工程。文章結(jié)合峽江水利樞紐某防護工程自嵌式擋土墻的施工經(jīng)驗,重點介紹嵌式擋土墻的施工及工程應(yīng)用,具有一定的參考和借鑒意義。
關(guān)鍵詞:水利樞紐;防護工程;自嵌式擋土墻;施工技術(shù)
峽江水利樞紐某防護工程位于贛江干流左岸、壩址上游42.6km.區(qū)內(nèi)行政區(qū)劃分屬吉安市吉洲區(qū)和吉水縣管轄,屬贛江支流文石河流域。文石河全長48.1km,流域面積約為360km2,防護區(qū)建設(shè)后需導排上游來水集雨面積340.6km2,抽排集雨面積19.4km2。
自嵌式擋土墻是在峽江水利樞紐工程指揮部倡導技術(shù)革新和工藝革新的前提下,由江西省水利規(guī)劃設(shè)計院具體引進的一種新式生態(tài)防護墻,由江西省水利水電建設(shè)有限公司負責施工。某防護工程自嵌式擋土墻工程施工完成后,外觀結(jié)構(gòu)美觀,安全性能可靠,且經(jīng)濟環(huán)保,具有一定的實用性,成為了峽江庫區(qū)一道亮麗的生態(tài)風景線。
自嵌式擋土墻與普通混凝土擋墻、塊石擋墻相比,其優(yōu)點體現(xiàn)在:
(1)形式多樣,造型美觀。可按設(shè)計要求生產(chǎn)出各種形狀與顏色的塊體。其占地少,可以設(shè)計多層擋墻。
(2)自嵌式擋土塊是柔性結(jié)構(gòu)。能適應(yīng)填土較大變形,充分發(fā)揮墻、加筋網(wǎng)片,填土的協(xié)同作用。由于結(jié)構(gòu)的重量較混凝土和干砌塊石輕,對地基承載要求較低。
(3)穩(wěn)定性好。自嵌式擋土墻是合重力式結(jié)構(gòu),依靠自嵌塊自身的重量和其后加筋網(wǎng)片土體重量來達到穩(wěn)定的目的。此結(jié)構(gòu)無需砂漿施工,依靠塊與塊之間嵌固作用、墻身重量和加筋土重量來防止滑動和傾覆失穩(wěn)。
(4)結(jié)構(gòu)耐久性好。擋土塊采用干壘成墻,允許水持續(xù)透過擋土墻,有效降低了擋土結(jié)構(gòu)后水壓力作用。
(5)施工造價低。自嵌式擋土墻相比傳統(tǒng)擋墻(如:混凝土混擋墻、塊石擋墻等)可降低工程造價15%~30%。主要原因:一是自嵌式擋土墻基礎(chǔ)尺寸小、基礎(chǔ)材料和墻身材料用量小,可節(jié)省材料用量;二是自嵌式擋土墻一次性成型,無須表面處理;三是施工進度快,可節(jié)省大量的人工費用。
自嵌式擋土墻因其設(shè)計靈巧輕盈、造型豐富多樣、施工方便快捷和良好的結(jié)構(gòu)性能,近年來應(yīng)用越來越廣,并逐步應(yīng)用于水利工程建設(shè)中。
(1)輕型美觀的應(yīng)用。由于自嵌式擋土墻結(jié)構(gòu)輕盈,色彩豐富,可應(yīng)用于一般重力式墻體無法滿足設(shè)計要求的地方,如墻體較高、墻頂坡度較大等地方或城市河道建設(shè)中。
(2)抗震性的應(yīng)用。由于自嵌式擋土墻是柔性結(jié)構(gòu),能適應(yīng)地基較大的變形,抗震性能較好,因此可應(yīng)用于地震地區(qū)、有活載或地基土質(zhì)較差的地方。
2011年12月2日,安徽六國化工股份有限公司與中國信達資產(chǎn)管理股份有限公司在上海聯(lián)合產(chǎn)權(quán)交易所簽署《產(chǎn)權(quán)交易合同》,受讓江西貴溪化肥有限責任公司51%的股權(quán),成功并購江西貴化。2012年1月6日,企業(yè)更名為江西六國化工有限責任公司,股權(quán)結(jié)構(gòu)為:安徽六國化工股份有限公司占51%,江西省投資集團有限公司占32.32%,中國信達資產(chǎn)管理股份有限公司占10.74%,昊華化工有限責任公司占5.94%。
(3)在水位驟變、抗沖刷中的應(yīng)用。由于自嵌式擋土墻的碎石反濾層和反濾土工布具有自我排水能力,在水位驟變時能降低墻后水壓力,有效抑制擋墻的鼓脹和倒塌。在水流沖刷時,由于級配碎石對自嵌塊錨起到緩沖作用,錨固棒具有一定的彈性,有效緩解了水流的沖刷力,提高水流的防沖刷能力和消浪能力。
(4)在魚類保護中的應(yīng)用。由于自嵌式擋土墻中的碎石和泥土在水下會形成一個天然的魚巢,是魚類產(chǎn)卵的最佳環(huán)境,為魚類的自然生長提供了棲息、繁殖場所。
自嵌式擋土墻施工的主要組成部分包括地基土、墊層、自嵌塊、擋土區(qū)、排水骨料和加筋土。其剖面如圖1所示。
圖1 自嵌式擋土墻剖面圖
5.1 施工程序
施工準備→地基基礎(chǔ)處理→混凝土墊層的施工→第一層至第三層擋土塊的擺放→第一層土工格柵的鋪設(shè)→回填土及反濾料的鋪設(shè)→其他層擋土塊依次擺放→其他層土工格柵的鋪設(shè)→壓頂塊的安裝和清場→坡頂防滲層施工。
5.2 施工準備
(1)選擇合格廠家定制自嵌式擋土塊,自嵌式擋土塊出廠前應(yīng)該有出廠合格報告。到達施工現(xiàn)場后,進行現(xiàn)場驗收,現(xiàn)場驗收報告包括磚塊尺寸、顏色、單塊重量等。自嵌式擋土塊的外觀、質(zhì)量要求見表1。
表1 自嵌式擋土塊的外觀、質(zhì)量要求
(2)每批次磚塊委托有資質(zhì)單位進行磚塊抗壓強度和接觸面摩擦試驗,抗壓強度不低于20MPa。
5.3 地基基礎(chǔ)處理
該工程施工基礎(chǔ)為河灘砂性基礎(chǔ)和淤泥深坑基礎(chǔ)2種。河灘砂性基礎(chǔ)按測量所示的邊線和坡度進行基礎(chǔ)開挖至設(shè)計基礎(chǔ)高程,對不密實的基礎(chǔ)采用機械壓實。開挖基面鋪設(shè)2.5m×1m鍍鋅高爾凡賓格石籠網(wǎng),由人工將塊石均分投入賓格石籠網(wǎng)中,人工將賓格石籠網(wǎng)鎖口,采用履帶機械進行碾壓。對于局部淤泥深坑基礎(chǔ)采用先將淤泥清除至施工作業(yè)區(qū)外,然后進行拋石擠淤處理,再進行賓格石籠安裝。
5.4 混凝土墊層施工
在賓格石籠基面上先采用砂卵石混合料將塊石間的縫隙填平,再沿著施工軸線澆筑寬度為700mm,厚度為200mm的C20混凝土基礎(chǔ)底板?;炷粱A(chǔ)底板每10m設(shè)一道沉降縫,用2mm厚閉孔泡沫板充填?;炷恋装甯叱桃鬁蚀_,平整度要求誤差不大于±10mm。
5.5 自嵌式擋土塊安裝
5.5.1 第一層自嵌式預(yù)制塊砌筑
(1)為確保墻體的施工質(zhì)量,第一層自嵌塊的擺放非常重要,應(yīng)確保自嵌塊與墊層完整,在C20混凝土澆筑基礎(chǔ)底板澆筑完成,混凝土初凝之前立即將自嵌式預(yù)制塊嵌入其中,形成一個整體增加水平方向摩擦力。其后必須切割平整,按設(shè)計要求鋪設(shè)第一層土工格柵網(wǎng),土工格柵網(wǎng)采用竹簽樁固定、拉緊,再進行自嵌式預(yù)制塊的砌筑,接墻的放線位置逐一的并肩擺放自嵌塊,可通過拉線進行放線。對放好的自嵌塊進行沿墻縱向平直度和平面水平度檢查。
(2)墻后粘土填筑:粘土填筑采用倒退法施工,每層填土厚度15~20cm,壓實度不小于93%。在土體回填和壓實過程中應(yīng)避免造成土工格柵的破壞。
(3)反濾料填筑:反濾料采用砂卵石混合料,填筑于回填土及擋土塊之間,人工夯實。反濾料不可采用碎石料,因碎石料易造成土工格柵損壞。
5.5.2 第二層及以上擋土塊施工
采用人工干壘方法,錯縫擺放。在擺放上一層擋土塊時,必須將下層擋土塊體表面清理干凈,插上錨固碳棒,并且與垂直面形成120°。在擋土塊體安裝時,必須用水平尺控制每塊的縱橫方面平直情況,做到每塊都能順利安裝。
5.5.3 塊體安裝完成后施工
當?shù)谌龑訅K體安裝完成后,鋪設(shè)第一層土工格柵,在兩端鋪設(shè)土工布,在鋪設(shè)好的土工布上回填30cm厚的級配砂礫石,形成排水反濾層,然后填土夯實至第一層土工格柵處,土方填筑壓實度不小于0.93。擋土塊鋪設(shè)、反濾料排水、填土壓實、土工格柵鋪設(shè),交替進行直至設(shè)計高程。
土工格柵鋪裝時,需要攤鋪平整。前部需要鑲嵌在自嵌式擋土塊磚塊中,后部需要達到碾壓區(qū)域的后側(cè),用小木樁將加筋網(wǎng)固定。在土工格柵鋪裝好后,進行填土壓實,上層填土時不準車輛直接在加筋網(wǎng)上行走,填土逐步向前推進、車輛倒退行走倒土。
5.6 壓頂層施工
擋土墻施工至設(shè)計高程后,澆筑斷面為40cm×15 cm的C20混凝土條形塊壓頂,在頂層設(shè)置一定的坡比,有利于排水。
5.7 分層施工
一般情況混凝土生態(tài)擋墻施工每一層高度不超過3m,若墻體高度超過3m的,采取梯級分層施工。砌筑第二層前,第一層壓頂旁設(shè)置一條300mm×300mm內(nèi)空的磚砌排水溝,再進行第二層C20混凝土基礎(chǔ)施工。
自嵌式生態(tài)擋土墻在峽江庫區(qū)某防護工程的應(yīng)用,是江西水利建設(shè)引進的一種新技術(shù),其施工簡便快捷,生態(tài)美觀,且相對傳統(tǒng)擋土墻來說成本較低,具有良好的社會效益和生態(tài)效益,在江西水利工程建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景,為打造生態(tài)水利、和諧水利的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
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中圖分類號:TV52
文獻標識碼:B
文章編號:1008-1305(2016)02-0095-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-1305.2016.02.038
收稿日期:2015-08-05
作者簡介:寧 ?。?972年—),男,工程師。