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                连锁护坡模具在生态河道护坡的施工案例

                  本案例为新沂市中小河流治理重点县综合整治和水系连通试点县工程;棋盘中心镇大墩干渠岸坡整治工程采用连锁护坡模具进行生态护坡,工程施工时间为2013年3月-6月,河道岸坡整治长度为1300m,连锁护坡模具块的护坡面积为1.9万平方米。由于连锁生态护坡模具结构较为新颖,整体平整美观,生态保护功能突出,成为当地中小河流岸坡整治工程的一大两点。

                1、连锁护坡模具的说明

                  连锁护坡块是高强度预制混凝土块,用一定比例的砂石、水泥经过塑料模具定型震动而成的,混凝土预制连锁块成形以后放在蒸汽养护室进行蒸汽养护。连锁护坡是一种尺寸、形状和重量一直的连锁块相互连接而形成的连锁型矩阵。生态连锁式护坡的连锁设计非常独特,每块连锁块与附近6块产生超强连锁作用。连锁块样品及相互连锁简图见图1、图2.

                图1连锁块大样图

                图2连锁块连接示意图

                连锁护坡模具

                2连锁护坡模具块施工流程和工艺

                2.1施工流程

                  本工程连锁块生态护坡施工流程包括:浆灌砌石挡墙砌筑、坡面土方开挖和初步整理、护坡混凝土格埂浇筑、坡面整平夯实和铺设土工布、超强连锁块铺设、种植草籽美化生态环境。护坡剖面图见图3.

                图3直墙+连锁块护坡半剖面图

                2.2施工工艺

                  (1)浆灌砌石挡土墙砌筑。本工程浆灌砌石挡土墙作为连锁块护坡的趾墙,是护坡的基础,起到挡土和护坡基础的作用,挡土墙下部基础为混凝土基础,按照正常施工程序和规范施工即可。但浆灌砌石墙上的排水孔不可忽视,一定要按设计图纸和施工规范做好,φ10cmPVC排水孔间距为3m,距离底板高度为100cm,放置时向河内要有一定的倾斜度,以利于墙内的积水顺利流出,墙内的PVC管道须用无纺土工布箍住绑好,外围再用碎石子覆盖,目的是既让石墙内的积水流出,减轻连锁块护坡内的扬压力,又保护石墙内的土方不流失,起到反滤作用,确保护坡基础的稳定性。

                  (2)护坡坡面土方开挖和初步整理。浆灌砌石墙完成以后,待凝固达到要求即可进行墙后基坑土方回填,土方分层回填分层压实,靠近墙后的地方用小型夯实机具夯实。回填完成后支模板浇筑石墙上混凝土压顶,压顶作用是保护石墙、找平、美观。压顶浇筑完成后上挖掘机开挖和初步整理坡面土方,清除树根。杂草、垃圾等,按照设计图纸尺寸和高程进行土方开挖,满足要求的基础不要超挖,对薄弱的基础或者遇到的淤泥等要全部清除,并换土或者用碎石填平压实。

                  (3)连锁护坡模具格埂混凝土浇筑。按照设计图纸的要求,连锁块护坡顺河道方向需设置两道混凝土格埂,垂直河道方向每间隔15m设置一道混凝土格埂,地形复杂的地方可以随地形变化调整间距,格埂规格为30cm*50cm,材料为c20混凝土。格埂的作用为稳固连锁护坡,施工时易于控制护坡的平整度,在护坡地形变化的地方起到衔接作用,看起来美观大方。需要注意的是顺河道方向的格埂应设置伸缩缝,以适应热胀冷缩,每隔15m设置一道,本工程使用了聚录乙烯闭孔泡沫板作为伸缩缝材料。

                  (4)坡面整平夯实和铺设土工布。格埂浇筑完成后,人工回填格埂两侧超深土方,再在格埂上带线找平坡面内土方,用钢卷尺测量尺寸,对超高的地方进行开挖、超深处进行回填。然后进行夯实,靠近格埂的地方要用小型夯实机具夯实。夯实完成后,再带线测量,对不符合要求的地方再进行调整。这个整平夯实的工序非常重要,它决定了连锁护坡表面的平整度,本工程在处理坡面平整度时增加了5cm细砂找平层,这样在处理坡面平整度时效果更好。

                  坡面整理夯实试验验收合格以后,接着在完成好的坡基上铺设一层土工布,土工布能起到反滤作用,能代替碎石过滤层。土工布要求符合当地土质要求,有一定的扛撕拉能力和厚度,本工程图纸设计要求的土工布规格为150g/㎡,铺设时顺坡面设置,搭接宽度以不小于一块连锁块长度为限,一般为50cm。

                  (5)连锁块护坡铺设。在铺设连锁块之前,联系厂家把连锁混凝土块用车运到工地,为了便于装卸和保护连锁块不被损坏,厂家应将若干块连锁块用绳索和木栅捆绑好,在工地可以用叉车直接将连锁块运到护坡边堆放,这样既加快了施工进度,又节省了运费。

                  连锁护坡块不需要水泥砂浆勾缝和使用机械设备,只是简单的连锁,直接铺装,施工快捷,普通工人经简单的培训就能操作,按照一天施工8工时计算,每个工人铺设的连锁块护坡在50㎡左右。

                  由于护坡格埂已经浇筑完成,格埂的水平度、垂直度、直线度已经得到了很好的控制,故铺设之前只需要在格埂上带线控制即可,先由坡脚铺设起,注意连锁块的长度方向应顺水流的方向或河道方向铺设。连锁块铺设到边缘后,如果有多出来的部分可用手提式混凝土切割机处理,以得到相适应的规格和角度,对不足的部分可采取浇筑混凝土封堵。

                  (6)种植草籽美化和改善生态环境。生态超强连锁块护坡孔隙率高,透水性好,在各独立块之间和单块内的空隙中可以种植草皮及关上植被等,既能美化和改善生态环境,又能加固护坡坡面,防止水土流失。

                3、连锁块生态护坡应用效果评价

                  经整个施工过程实践和对生态护坡使用后的评价,总结出连锁生态护坡技术主要具有以下六大优点:

                  (1)自身结构性能好。连锁块全部由机械化生产和蒸汽养护,确保了连锁块的质量,连锁混凝土块本身强度和密实度高;独特的连锁设计使得每块连锁块与周围6块连锁块产生超强连锁,遇水流作用时具有良好的整体稳定性和耐冲刷能力。

                  (2)适应变形能力强。超强连锁块生态护坡是一种新型柔性的平顺护岸形式,适应河床变形能力强,其对小规模变形具有高度的适应性。

                  (3)施工简单便捷。连锁块知识简单的连锁,直接铺装,施工快捷,普通工人经简单的培训就能操作,因此,提高了工作效率,缩短了工期,降低了人工费用。

                  (4)发挥效益快。生态连锁式护坡施工完成后即可发挥效益,避免了混凝土及浆灌砌石等结构需要一定养护期使工程发挥效益延时的问题。

                  (5)节约工程造价。本工程采用生态连锁式护坡技术,与传统的混凝土预制块或浆砌砌石技术相比,由于使用土工布代替传统工程中的砂、石料反滤层,对整个衬砌结构进行了创新,故使坡面反滤材料得到简化,成本降低,经过粗略估算,工程造价节省了15%-20%。且连锁块易于更换和维修,可大大节省后期维修费用。

                  (6)具有生态保护功能和作用。生态连锁式护坡特有的生态性能不仅满足了水土保持的功能,而且透水、透气性较强,是的护岸上可生长草本植物,为具有净水功能的微生物、鱼类、植物和其他水生生物提供了生存空间,故可提高河水的自净能力。此外,连锁块孔中生长的植物是天然的过滤屏障,可防止岸坡顶的水土流失,并对垃圾及有害水体在地表径流作用下直接进入河道起到一定的净化与阻碍作用,降低其对河水的污染。同时,植物的根系深入土层对坡面结构也起到了一定的加固作用。

                4、总结

                  水利工程建设与生态环境的融合是现代化水利建设的一个发展方向,生态护坡是现代中小河流治理的发展新趋势。连锁生态护坡技术是生态护坡的一种新技术,具有生态性能良好、施工简单快捷、节约造价工程、加快工程进度等优点,其在中小河流整治及河道护坡改造等工程中必将得到更为广泛的应用。


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