新建内河航道现浇重力式生态护岸施工工艺
时间：2023-06-14 09:15:28 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
陈 鑫
（苏北航务管理处扬州航务中心,江苏 扬州 225101）
重力式生态护岸，结合重力式挡墙、生态护坡，形成新型生态护岸，具备安全性、环保性优势，能够应用到内河航道的岸坡防洪中。当前，关于航道生态护岸的研究比较多，集中在透水空箱、模袋混凝土、开孔圆筒+T形插板等方面[1]，但是针对现浇重力式生态护岸还没有最新的研究。所以在该文研究中，联合工程项目，讨论内河航道的现浇重力式生态护岸。
某航道的等级为三级，采用限制性Ⅲ级航道标准，长度22.3 km。工程段的地质为淤泥质、粉质黏土，新开挖航道，以现浇重力式生态护岸为主。双头水泥搅拌桩，实行软弱层地基处理。护岸墙身选择浆砌面石护面，岸坡为生态袋防护。
内河航道设计时，应用直立式护岸建设法，比如对扶壁式、结构板桩式。通过比较之后，该文拟选浆砌块石护岸结构。通常情况下，直立式护岸可应用以下方法优化设计墙背：俯式、垂直式、仰式。通过库伦土压力原理，当回填材料、施工条件一致时，计算俯式墙背的作用力最小。
2.1 水泥搅拌桩试桩
在施工之前，对施工场地的基础软弱土实行严格的室内配比试验，检验场地土质的有效性。对于施工现场的弱层软土性质，选择适宜的外加剂、固化剂。按照初期选择的掺灰量、水灰比开展标准强度试验。
2.2 新型混凝土造型模板
模板主体安装橡胶垫片，形成模板组合体。模板主体上布置多个模板贯穿孔。橡胶垫片上布置十字型切口，与模板孔对应。自然状态下，保证切口闭合的紧密性和韧性，减少混凝土泄露。在模板组合体上布置多个装饰单元，选择装饰单元的一端，与螺杆相互连接[2]。装饰单元为锥体，表面为粗糙、麻面结构，在模板组合体上可以形成平面样式。
安装和固定模板、混凝土浇筑操作时，锥体会在护岸混凝土上留下凹槽。不同凹槽均遵循锥体布置形式，形成不同造型的麻面。护岸墙面采用浆砌面石装饰时，要做好人工拉毛处理（见图1）。
图1 重力式护岸墙身
2.3 生态袋堆叠方式
标准扣放在生态袋的接缝上方，横跨生态袋，并穿透叠加层中部，确保标准扣、生态袋的接触效果。压实生态袋可以实现互锁，加强生态护坡的整体性。生态袋规避使用直接堆叠法，减少滑移问题。
3.1 施工准备
第一，在施工现场开展地质勘察作业时，掌握场地条件、气候环境因素，清除地表障碍物。
第二，水泥搅拌桩施工区域内，优化布置水泥仓库、机械设备。
第三，维修、调配施工机具。针对进场水泥材料，必须检查合格证，并且在现场进行取样送检。
3.2 水泥搅拌桩施工
第一，钻机就位：钻机布置在施工桩位上，调整桩机的竖直度、平整度，在达到要求之后，再搅拌下沉。
第二，搅拌下沉、制浆：沿着导向架，一边旋转，一边切土，下沉到加固深度。水灰比控制在0.4、0.5。水泥掺加量选择10%、15%、18%，并且做好试桩操作。每一种配合比试桩数量都应超过3根[3]。
第三，搅拌提升。预搅下沉，当达到设计深度之后，启动灰浆泵，将水泥浆压入到软土层内。一边搅拌、一边提升、一边喷浆，充分拌和水泥浆、土体。
第四，重复上下搅拌、喷浆：二次搅拌下沉、提升喷浆，落实标准的施工要求。
第五，搅拌操作时，下沉钻进速度应当小于每分钟1 m。提升搅拌速度应当小于每分钟0.8 m。桩底喷浆30 s，搅拌转数大于每分钟70转，下沉喷浆压力为0.5 MPa。
第六，质量检验：完成水泥土加固后，应用钻孔取芯法实行无侧限抗压强度试验，结果提示，水灰比为0.5，水泥掺量为15%、18%，均满足标准要求。对比之后，确定水泥搅拌桩施工参数。
3.3 井点降水
第一，埋设井点管：沿着测量放线确定井点位置，开挖水沟，连接小坑、集水坑，排出多余积水。
第三，安装管路：沿着井点管线外侧铺设集水毛管。主干管、水箱水泵相连接。
第四，检查管路：全方位检查连接胶管的接头，查看漏气情况。
第五，抽水：开机7 d后，形成地下降水漏井。井点趋于稳定之后，再开挖土方工程。
3.4 基坑开挖
护岸水泥搅拌桩施工时，保证取芯检测的合格率，开挖护岸基槽。土方开挖接近设计标高，留置200 mm厚度，以人工辅助土方开挖法，以免对地基产生扰动。
3.5 高强度塑钢联锁组合板桩施工
第一，测量放样：在主轴线延长线、边桩相距20 m位置设置控制桩。
第二，开挖基槽：打桩施工之前，需要开挖基槽，深度达到设计标高的50 cm。
第三，安装导架：导架位置严禁碰触塑钢板桩。打设塑钢板桩时，不能出现变形、下沉问题。
第四，接口连接：保证板桩施工位置、C接头、T接头连接紧密性，纠正塑钢板桩的偏移度[4]。
第五，振动入桩：机械手沉桩时，使用挖机臂提升振动锤，确保其插入到土内，桩振入到设计标高。
3.6 碎石垫层施工
护岸选择碎石垫层，厚度为20 cm[5]。碎石运输到铺设部位，采用分层铺设法，同时实行人工摊平处理。
3.7 钢筋混凝土基础施工
第一，基础定位与测量：针对基础几何尺寸要实行测量放样。
第二，绑扎钢筋：钢筋施工之前，准确放设轴线、控制边线。弹线后，绑扎钢筋。
第三，安装模板：模板外侧使用钢管制作围囹，采用斜撑、拉螺丝固定。伸缩缝的硬塑板要与封头板内侧贴合。
第五，养护：使用土工布覆盖，洒水保湿，养护时间为1周。
3.8 块石混凝土施工
第一，定位模板：完成底板混凝土浇筑后，强度达到1.2 MPa，之后进行轴线投测。
第二，安装模板：组合钢模板就位后，安装插销。连杆安装后，紧固螺栓。架设支撑，确保模板的稳定性。
第三，安装硬塑泄水管：按照1∶10坡度，埋放硬塑泄水管（φ100 mm）。管道的间距为2 m，采用交错布置法。
第四，摆放块石：块石优选大体积石，最短边、最长边比小于2，粒径为20～120 cm。不同粒径的块石，要分开埋入到混凝土内。人工埋设块石，确保块石、混凝土构件的距离大于100 mm。块石间的距离大于100 mm，严禁块石相互接触[7]。
第五，浇筑混凝土：摆放石料之后，要及时浇筑混凝土。每层仓块采用交错搭接法，减少贯穿横缝。
3.9 护岸墙身浇筑
第一，组合模板：使用自制混凝土造型模板，重叠钢模板主体、橡胶垫片，之后选择凸起椎体单元安装在橡胶垫片上。
第二，安装模板：按照控制线支立模板，做好加固处理。测量钢模板的垂直度。利用手拉葫芦、钢丝绳调整，做好加固处理。
第三，浇筑混凝土：在浇筑混凝土时，应当遵循C25混凝土的浇筑方法。
第四，拆模：拆除模板后，模板凸出椎体会在混凝土表面留下凹槽，护岸墙身成为造型不同的麻面。
3.10 浆砌面石及细石混凝土灌缝施工
第一，拌制砂浆：选择普通硅酸盐水泥，强度等级大于42.5级，拌制水泥浆液[8]。
第二，砌筑浆砌面石：每相隔10 m，选用木桩钉好砌石的位置，挂设断面线，按照断面线砌筑。
第三，细石混凝土灌缝：完成1层面石砌筑后，在面石、护岸毛面墙身填充细石混凝土，使用小型振捣机振捣。
3.11 混凝土压顶施工
护岸沉降稳定后，再浇筑压顶。每相隔10 m设置1道沉降缝，内部嵌油浸软木板。
3.12 土工布、抛石棱体及碎石铺设施工
第一，铺设土工布：护岸墙身后铺设机织土工布（U400 g）。选择垂直方向通长布置土工布。水平方向搭接宽度为50 cm，使用麻线缝合。
第二，回填抛石棱体：设计护岸结构时，由于墙身矮，所以可变作用小。挡墙前后水位差会导致水平力的比重变大，所以要在墙后装设倒滤棱体。抛石棱体块石重量控制为10～100 kg，确保大小搭配的适宜性。抛填棱体时提前保护好护岸墙后的排水管。在施工过程中，由于墙后倒滤棱体的限制大，会严重影响施工质量，无法起到排水效果。所以要使用土工布包裹碎石，代替传统的倒滤棱体。其实不只可以选择碎石，也可以使用粗砂，能够减少使用量，降低工程造价，维护工程质量。
第三，碎石垫层施工：碎石倒滤层施工时，首先进行土工布的铺设，之后按照断面，再铺设碎石。卷起土工布，使用回填土覆盖。
3.13 生态袋护面施工
第一，回填土方边坡后，要做好边坡的清理，确保坡面的平整度，无坑、无硬物。
第二，种植土运输到施工现场之后，由人工装袋。压实处理之后，使用生态袋装袋，材料为无纺布。
第三，生态袋，根据1∶1.5坡面分层叠放，水平放置生态袋，摆放标准扣骑缝，砌筑上层生态袋，压实整体结构[9]。
应用上述技术工艺现浇重力式航道护岸，既可以确保岸坡的稳固性、安全性，还可以避免河岸塌方、船只碰撞，景观效果佳，能够发挥出景观、防洪、航运的效果。应用新型造型模板，可以节省人工混凝土凿毛、清洁成本。在软弱层上，确定水泥搅拌桩的配比、施工参数，能够减少材料的浪费，成本效益高。为了维护航道护岸工程的施工效果，需要制定施工技术管理体系。现代航道护岸施工时，要求企业按照工程特点、管理架构，建立和完善管理体系。第一，企业建立施工技术管理体系，在承接工程之后，立足于工程实况，完善施工技术管理体系的内容，确保管理体系、施工技术的适应性，加强管理效果。建立技术管理体系，要持续完善技术管理制度，明确岗位职责，确保岗位人员按照职责要求，执行合格技术要求，维护航道护岸施工质量。第二，加大现场施工技术的控制力度。施工企业开展现场管理时，应当科学管控施工技术。前期做好技术交底工作，确保质量管理人员、技术管理人员、技术人员均可以掌握施工技术的控制要点，从而实现技术管理效果。第三，施工技术管理中，企业要设置技术控制点，获得理想的技术控制、管理效果。航道护岸施工时，通过技术交底，能够掌握工程技术情况。基于工程实况，合理设置施工技术控制点，提供技术管理依据。
综上所述，该文所讨论的项目案例中，采用现浇重力式生态护岸技术，可以实现预期效果，尤其作用到粉质黏土、淤泥质土中，具备较高的稳定性，生态效益、经济效益显著。所以，现浇重力式生态护岸可以应用到多种地质条件下，推广应用的价值显著。在后续研究中，还应对比研究现浇重力式生态护岸、预制箱型生态护岸的施工工艺、施工成本、施工效率等。
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