嚴正春
(鹽城市管道管理處,江蘇鹽城 224005)
本工程是連云港港疏港整治工程,整治航道71.363km,新建船閘4座,改新建橋梁19座,新建護岸105km,總投資34.56億元。該工程較大規模開展了新型生態護岸結構研究,在HD03標部分、HD05、HD06全部采用了新型生態護岸,總長18公里,采用的結構型式主要有:帶翼方樁+插板擋土結構+生態袋直立式擋墻,共3.456km;帶翼方樁+插板擋土結構+鉸接式護坡塊,共7km;金屬網箱直立式擋墻+生態袋直立式擋墻,共3.16km;金屬網箱直立式擋墻+金屬網護墊,共1.437km;帶翼方樁+插板擋土結構+自嵌式擋墻,共2.947km。這幾種結構的主要設計理念均為采用一級擋墻形成水下擋土結構,利用二級擋墻或護坡形成水上擋土結構,一二級擋墻均采用生態理念的新型結構,而非傳統結構,在一二級擋墻之間、常水位以下10~30cm處營造2~4m的人工濕地種植蘆葦等水生植物。
(1)帶翼方樁及插板施工。帶翼方樁及插板均采用預制廠預制,樁預制時最大的難點是保證翼板與樁身之間混凝土澆筑質量,采用定型鋼模板及活動鋼模板,即除樁身、翼板的側模外,另設計一套翼板的頂面模板,混凝土澆筑時先從翼板開始,翼板處混凝土完成后立即裝上頂模,然后澆筑樁身混凝土。沉樁采用常規的錘擊沉樁方案,所要注意的事項除一般的沉樁控制要點外一定要嚴格控制好樁的偏轉,只有控制好偏轉才能確保翼板與插板間的銜接質量。插板施工先用一型鋼制成的模具試插,然后再插入插板,這樣既保證了施工質量,減少了插板的損壞率,同時又加快了施工進度。
(2)生態袋擋墻施工。生態袋為采購廠家定型產品,生態袋擋墻施工工藝簡單,施工要素容易控制,主要工藝流程為:場地平整碾壓→底板澆筑→安放生態袋→鋪設土工布→碎石濾層→墻后回填壓實→鋪設土工格柵。施工要點:生態袋裝填飽滿度要掌握在85%-90%左右,過低則沉降量大,墻身容易變形,外觀尺寸及高程不易控制;過大則不容易敲打成型,袋與袋之間銜接不夠密切;墻后回填土的壓實質量要嚴格控制,不得低于88%,生態袋擋墻是柔性結構,回填土壓實度控制不好極易產生較大沉降變形,從而導致擋墻扭曲變形;土工格柵的鋪設一定要拉平繃緊,定位牢固,反包生態袋后要留有足夠的錨固長度。
(3)鉸接式護坡塊施工。鉸接式護坡塊是一種混凝土壓制產品,由專業廠家生產,用鍍鋅鋼纜聯結成排,具有一定大小,施工時由起重設備吊裝鋪設。由于連云港港疏港航道設計該型式護岸地段多為地勢低洼處,大部分護坡塊鋪設在回填土上,故此種結構型式的主要施工流程為:回填土置備晾曬→回填壓實→削坡→鋪設土工布→鋪設護坡塊→塊體間填土→綠化。施工要點:鉸接塊的生產質量、運輸、吊裝過程都要嚴格控制,鉸接塊一旦有破損更換非常麻煩;回填土的壓實度要嚴格控制,必須分層碾壓,壓實度不得低于88%;由于設計坡度只有1∶1.5,坡頂后埋入土中的一排鉸接塊要埋牢壓實,否則會引起整片鉸接塊下滑位移。
(4)自嵌式擋墻施工。自嵌式景觀擋土塊為廠家定型產品,塊體之間用碳素纖維棒穿插聯結,通過土工格柵與回填土形成整體,主要施工流程為:基坑開挖→碎石墊層→混凝土底板→擋土塊砌放→土工布鋪設→碎石濾層→回填壓實→土工格柵→從擋土塊砌放起進入下一循環→壓頂。施工要點:土工布鋪設及碎石濾層要嚴格控制,否則會引起墻后回填土掏空;回填土的壓實度要嚴格控制,必須分層碾壓,壓實度不得低于88%;土工格柵的鋪設一定要拉平繃緊,定位牢固。
(5)金屬網箱直立式擋墻施工。金屬網箱擋墻也就是格賓擋墻,它是國外引進的一項新型防護技術,它是由經防腐處理的低碳鋼絲表面加PVC/HDPE保護層,用機械編織而成的雙鉸六角形柔性網箱結構,可根據工程需要制作多種規格,具有以下特點:柔性結構,無結構縫、適應變形能力強、整體結構有延展性;透水性好,能排水固結,利于結構穩定;耐腐蝕,經久耐用;施工方便;經濟適用,對填充石料要求不高,可因地制宜地利用當地石料資源;生態環保,石縫利于魚蝦生存,也利于植被生長。主要施工流程為:基礎開挖→網箱安裝→填充石料→閉合蓋子→土方回填。施工要點:由于金屬網箱直立式擋墻整個墻體都是柔性結構,即使很小的不均勻沉降或水平推力都能引起較大變形或墻體各層之間的錯位,故施工中要加強以下幾方面的控制:地基要有一定的強度,否則要進行適當的處理;填充石料前網箱要用支撐材料固定以防變形,面墻更是要用木板固定以獲得較好的平整度;石料填充要按級配分層碼實,石料之間互相要咬合;回填土必須要分層壓實,壓實度不低于設計標準;根據地質情況預留一定的傾角。
(6)金屬網護墊施工。金屬網護墊即雷諾護墊,其材料同金屬網箱結構,只是其做得厚度較薄,一般30cm,平面尺寸一般為6m×2m,施工相對簡單。
(7)蘆葦種植。蘆葦種植有幾個要素一定掌握好:種植季節,最適宜的種植時間為清明前后一個月時間,成活率高,生長好;水深,以不大于20cm為宜;種植方式,以坨栽為最好。HD05、HD06標采用了坨栽方式,結果成活率很好,HD03標采用了株栽,效果不理想,成活率不高;波浪防護,剛種的蘆葦還沒有生新根,遇到波浪沖刷即會漂浮起來,故種植時一定做好防沖刷。

圖1 剛種植成活的蘆葦

圖2 3年后蘆葦生長效果
工程采用永久工程與生物防護有機結合的方式,在岸側構建人造濕地,選栽蘆葦等合適的水生植物,既滿足航運需要,又達到了生物防護的目的,避免了因剛性岸坡結構的修筑而改變岸坡屬性,為水生動植物創造生存空間,最大限度地在航道環境條件下保持和恢復了河岸的生機。鋼筋混凝土帶翼方樁+插板式護岸結構的成功應用,有效解決了護岸結構前沿沖刷問題,有利于延長護岸結構的耐久性。充分發揮金屬網箱柔性結構對軟基適應性好的特點,解決了軟土地基上采用直立式擋墻的安全性、耐久性與經濟性之間的矛盾,還滿足不改變岸坡原有水岸交換屬性的要求,既達到了岸坡防護的目的,又達到生態、環保目的。
鉸接式護坡能高度適應坡面小規模變形、抗沖刷能力強、透水性好,塊與塊之間和單塊內的空隙可以種草,美化環境同時形成自然坡面改善生態環境、施工簡便、造價低。
自嵌式景觀擋土塊施工簡便、減少用地、節省投資。由于墻體不用砂漿,使河岸和河流水體之間的水分流動,有效抑制藻類繁殖,發揮水體自凈的作用,保持了河道生態系統的完整性。
生態袋具有目標性透水不透土的過濾功能,防止土壤和營養成分的流失,實現水分在土壤中的正常交流,保證了植物生長所需的水分能及時得到和補充,植物也能穿過袋體自由生長,植物生長的根系又能進一步穩固袋體(見圖1、圖2)。
蘆葦的生長需要有人管理,冬季必須將枯萎的蘆葦收割掉,否則影響來年生長。金屬網護墊經過幾年后仍然沒有泥沙沉積在石縫間,幾乎沒有植被能夠生長,建議此種設計可以在其表面覆蓋土壤以利植被存活。