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[工艺工法] 混凝土护坡砌块的应用及工艺

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发表于 2019-2-13 10:08:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
混凝土护坡砌块的应用

    我国水土流失的危害已达到十分严重的程度,它是造成土地资源平衡失调的主要因素之一。我们要如何面对这样的危害,更好的保护好环境,为我们创更美好的生活环境?人的力量就是有很强的思维,面对难题总能想出方法解决。对于在河道治理工程中如何解决河道护坡问题,我们就可以想出这样的方法来解决:在工程设计的河道护坡中,第一步台采用混凝土板,板厚150mm,宽8.5m;第二步台采用混凝土联锁水工砌块,水工砌块厚100mm,铺设宽10m,长6300m,在较大转弯处用现浇混凝土带连接两侧水工砌块。护坡的设计使用年限为100年。
  这种带开孔的混凝土护坡砌块在工程上大规模应用,在我国东北地区还是第一次。主要考虑该种类型护坡已在国外大量应用,是一种较好的水土保护方法,能防止护坡的土壤不被水直接冲刷而流失,较大开孔率又可种植花草、美化环境,河水又有通过开孔直接渗入地下,有利于补充地下水资源,降低水的流速。
水工砌块与铺设结构设计
  水工砌块是用干硬性细石混凝土经混凝土成型机振动加压制成,具有密实度好、强度高、抗冲击能力强、抗冻、抗腐蚀、持久耐用、可重复使用等优点。每块水工砌块与周围六块共同联锁啮合固定,有利于保证护坡整体稳定性(图1)。联锁型水工砌块是一种柔性结构的生态水利护坡保护系统,属于干硬性混凝土制品,一般需用进口设备生产,国产设备很难保证产品质量;生产28d后出厂时必须达到设计强度、容重、冻融及含水率等技术指标;制品的尺寸偏差必须严格控制,尺寸偏差大时将无法施工铺设。
  水工砌块主要应用在中小河流的坡岸,也可应用于有一定坡度的斜面上植草护土,防止水土流失。
铺设层的结构设计
  柔性结构的生态水利护坡保护系统采用的是高性能的块体,块体之间通过相互联锁形成一个整体来抵抗水流的冲刷,块体之间允许适当的位移和变形,从而使该种铺面维护系统具有高度的地形适应性,使护坡系统能够适应地形和地貌的变化。
  在柔性结构水工砌块的护坡上开孔,有利于水中植物生长、地下水供给、净化水质等。不同开孔率、块形、强度、水下重量,分别适应不同的水文、气候、地质条件以及施工方法。联锁型混凝土砌块护坡系统是由一组尺寸、形状和重量一致的预制混凝土砌块通过独特联锁设计,整个铺面系统设计充分考虑了各种水深、水流速度和风浪情况等水力条件下的边坡稳定和防止土壤流失。
整个联锁型混凝土砌块铺面系统由联锁型混凝土砌块面层、土工格栅、级配碎石滤水层、基土层组成。
  面层:100mm厚的高强度联锁型混凝土砌块相互联锁、咬接而成。具有抵抗水流、风浪、潮夕、冰冻等自然条件的破坏,控制、调整水流,稳定河、湖坡岸,保护坝堤水土流失等作用。
  土工格栅:主要作用是保护级配碎石不被静水压力浮起。
  滤水层:由级配碎石组成,设计厚度:100mm,选用碎石的颗料级配为20mm-40mm。主要传递静水压力,当坡面遭受较大的风浪作用时,波浪将产生较大的水压力,而且,当发生连续的波浪时,静水压力也将变得很大,面层背面的静水压力对面层将产生较大的上浮力,这种浮力有可能将单块水工砌块浮起,而滤水层的存在正是将水压力扩散,使从面层渗进来的水较好地流通,避免发生过大的浮力,滤水层要求具有比基土和面层都大的透水性。
  基土:即堤坝或河流、湖泊的坡岸,也是水利工程中要重点保护的项目,它也是整个护岸工程的基础。对于需要实现绿色植被护岸的护坡,基土最好采用素土,以便过行植被种植。
铺设施工工艺
1)装卸、运输时要轻拿轻放;车上摆放时应把水工砌块立起来,这样能减少运输过程中造成的破损;到施工现场应推放在比较平整的场地,高度不能大于1m
2)放坡、找平:先把要铺设的基面按设计坡度找平、夯实,一般10m-15m为一段,挂线、用水平仪上下找平;按照设计边坡坡度要求进行边坡地基处理,清除杂草、树根、突出物,对于较大的突出物或深坑用推土机先初步推平,最终使用坡表面平整、密产、并符合设计边坡要求。若基层夯实、找平处理的不好,会直接影响水工砌块的铺设质量与施工速度。
3)已完成的基础面上铺设级配碎石,碎石铺设厚度由设计而定。要级配碎石上铺土工布或土工格栅,土工格栅搭接不得小于100mm,伸入两端路面不小于1m(图3)。
4)铺设水工砌块前先排块,从下向上排两列。计算护坡能用多少块水工砌块,水工砌块上、下沿与两边趾墙有多大间隙,只有这样才能确定第一块水工砌块所放的位置。第一块水工砌块所放位置准确于否,直接影响以后的铺设质量。
5)确定第一块水工砌块位置后,用经纬仪作出垂直、平行水流方向两条线,用水准仪找平,挂线开始铺设。
6)铺设水工砌块一般在左下边沿或右下边沿沿水流方向开始铺设两行,长约10m,然后再45°角斜向上铺设。不能沿垂直水流方向铺设,垂直铺设易产生累积误差,铺一段距离就铺不下去了,只有返工。水工砌块相互联锁,拆卸非常困难。
7)本工程设计水工砌块下边沿与混凝土板连接,先浇注混凝土板,之后铺设水工砌块,水工砌块与混凝土板用现浇混凝土带连接;上边沿与混凝土路面砖连接,土工格栅伸入路面砖基层内1m,水工砌块与混凝土路面砖也用混凝土带连接。
8)如果水工砌块用在第一步台,需要砌筑下沿趾墙,下沿第一行水工砌块有一半砌入趾墙中,与毛石或混凝土趾墙相锚固,下沿的第二行联锁砌块的下边沿与趾墙的墙面相交;砌筑下沿趾墙,用混凝土或毛石混凝土将剩余部分的趾墙连同锚固入趾墙的联锁砌块一起砌筑。
9)由于河岸蜿蜒曲折,水工砌块只能在一定角度内铺设,如果铺设中不掌握方法、技巧,野蛮施工,铺一段距离水工砌块就会自动锁死,不能铺设。水工砌块联锁性能强,拆除锁死水工砌块需要大量人力,且易损坏水工砌块。笔者单位制作几种专用工具来拆除锁死或损坏的水工砌块,效果非常好。由于笔者在现场进行技术指导,提供一些方便铺设方法,发现问题及时解决,没有出现返工现象。
10)本工程水工砌块铺设宽度10m,从上边运到下边跑离较长,我们把水工砌块放在木板上,滑到下边,可以减少运距,加快铺设速度。
11)水工砌块铺设不需要砂浆,只是简单联锁,不需要专业人员,普通工人就能操作,级配碎石找平后,每人每天能铺80m2-100m2
12)水工砌块铺设完以后,浇注上下两条混凝土带,用于砂填充水工砌块之间的接缝,这样在外力作用下,砂的摩擦可使水工砌块连成整体。
用水工砌块铺设护坡的优点
1)水工砌块有一定开孔率,河水可以渗入地下,保证地下水的正常补给;铺设的河道、护坡仍可以生长草本植物、具有净水功能的植物、微生物等,鱼和其它水生生物仍可生存,河水具有自洁净化能力。
2)水工砌块的孔洞中生长天然植物作为过滤屏障,对防止泥土和垃圾等物在地表径流作用下直接进入河水,起到一定的阻碍作用,可减少对河水的污染;同时,植物根对铺面结构起到一定的加固作用。
3)有利于保证施工质量,避免施工方偷工减料;铺设方法简单易懂,普通工人就能操作施工,无须机械设备、砂浆等胶凝材料,施工铺设不受季节限制。
  生态环境不断得到改善,也必将会为农田水利、旅游业、农业发展及市民的生活带来更多的便利。整齐美观的河流护岸,给人们创造了接触大自然的机会。

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