生態聯合擋墻石籠護岸技術在中小河流治理中的應用

陳 暢

(廣東省科達水利電力巖土工程有限公司，廣東 梅州 514000)

1 工程概況

博羅縣公莊河楊村圩鎮段治理一期工程為堤防整治工程，主要任務是針對楊村鎮公莊河流域存在的問題，從防洪安全和人居環境等方面進行綜合治理，提高公莊河重點河段的防洪減災能力，保障區域防洪安全和糧食生產安全，兼顧河流生態環境。堤防整治共2段，分別為金龍大道段及楊村圩鎮段，總長3482.88m。其中金龍大道段堤防整治長度為2550.019m(左岸)，上至金龍大道，下至新楊村鎮政府廣場前；楊村圩鎮段堤防整治長度為932.861m(右岸)，上至風門橋，下至楊村一橋。該兩段堤防經治理后，達到20a一遇設計標準，以防洪、改善水環境及美化水景觀等綜合利用的水利工程；堤防級別為4級，工程永久建筑物級別為4級，建筑物臨時與次要建筑物工程級別為5級。

堤身型式為C20混凝土擋墻和堤后斜坡式土堤，堤頂迎水側設置石料景觀欄桿，其后為人行綠道，寬1.6m，鋪設人行道磚；防汛通道寬為3m，防汛通道與人行道由綠化帶分隔，綠化帶兩側為C20混凝土路緣石0.2m×0.4m，堤頂總寬6.0m，路面結構均采用水泥混凝土路面，厚0.2m；整治后達到景觀堤圍的效果；整個工程施工主要內容包括7座穿堤放水涵、C20混凝土擋墻、墻后堤身土方回填、局部迎水面拋石及網護坡、堤頂人行道及防汛混凝土路面、景觀欄桿、堤身草皮護坡及堤頂綠化樹種植。

本分部工程包括原設計155m格賓護岸，后設計修改增加215m格賓護岸工程施工。工程主要特點：①施工季節性較強，必須在冬季枯水期完成施工任務；②拋石護腳量較大，公莊河通航受限，水上拋石船無法通行，只能通過汽車運輸至現場后，通過機械轉運拋填；③對格賓網材質要求較高，防腐性能要求高，必須按設計要求的質量標準采購；④施工由工人手工操作的部分較多，對工人的操作技能要求高。

2 治理總體措施

本段河堤屬舊堤升級改造，兼顧河流生態環境按景觀堤圍的標準整治。為保證施工工期和質量，擬將整個工程分兩段施工，及金龍大道段和楊村圩鎮段，每段平行作業，各施工段內流水作業。

進場后每個施工段安排一臺挖掘機進行原河堤覆蓋層清理，從0+000樁號開始開挖擋土墻基礎，按50m一段組織流水施工，配足施工用的各種工具材料及勞動力；堤身土方回填以500m為一個施工段進行，待擋墻強度滿足要求后進行施工，回填土料指定的土料場開采，根據運輸路線配足車輛，現場配一臺推土機鋪土和一臺16T壓實機具碾壓，靠近混凝土墻邊采用人工鋪土，小型夯實機夯實，在施工中穿插安排放水涵施工。

工程施工工藝流程圖見圖1。

圖1 工程施工工藝流程圖

3 堤身治理措施及施工工藝

3.1 混凝土擋墻

混凝土擋墻是本工程主要部分之一，共計15309.0m3；工程量較大，施工戰線較長，同時混凝土擋墻外露面較大，外觀質量要求較高。采用商品混凝土澆筑，混凝土輸送泵輸送進倉，人工平倉，插入式振搗器振搗密實[1]。

混凝土用混凝土輸送泵車直接輸送進倉，利用人工平倉。從高處向倉內直接傾卸混凝土時，為防止其離析，傾落高度控制應<2m，當>2m時，利用溜管下落防止混凝土離析；傾落高度>4m時，設置減低混凝土拌合料下落的速度裝置[2]。

混凝土入倉單層厚度要求大約為0.5m，振搗可使用電動插入式振搗器振實，模板與振搗器之間的間距要求>15cm，當振搗器內混凝土開始持平不再沉降，逐漸泛漿氣泡不再產生，振搗結束，振搗時間一般低于半分鐘。混凝土分層澆筑時，每層混凝土厚度應不超過振動棒長的1.25倍，在振搗上一層時，應插入下層5cm左右，以消除兩層之間的接縫，同時在振搗上層混凝土時，須在下層混凝土初凝前進行；從施工技術上講，必須做到分層澆筑、分層夯實，但要確保初凝前混凝土的頂層和底層黏結良好，以免形成施工冷縫。對于水平薄層混凝土振搗采用平板式振搗器振搗密實[3]。

混凝土表面硬化之后，開始處理施工縫，在澆筑之前，人工用打毛釬將混凝土表面鑿成毛面，并清洗干凈，充分濕潤，排除積水，并將鋼筋上的油污、水泥砂漿及鐵銹等雜物清除干凈。混凝土進倉前在水平縫先鋪上20～30mm厚的水泥砂漿膠結層，鋪設的砂漿面積與混凝土澆筑強度相適應。

3.2 土方填筑

土方回填施工是本工程的重點，工程量63099.0m3，工藝方法如下：

鋪料前清除填筑面的各種雜物、雜草、表層浮土，將老堤堤坡陡于1∶3挖成臺階狀，鋪料至堤邊時，在設計邊線外側各填30cm的余量。

采用進占法鋪土，推土機攤平，壓路機按試驗參數進退錯距法碾壓，靠近擋土墻部分采用人工整平，打夯機夯實。在填筑時對含水量的控制是關鍵，若出現局部彈簧土或土層間剪切破壞等情況，迅速解決問題，再次檢查合格之后鋪填新土[4]。

分段填筑過程中，為出現漏壓、欠壓和過壓等現象，每段要按照要求設計標志：①要錯開頂底層的接縫位置；②保證碾壓機械運行路線與堤軸線相平行；③在平行作業面之間的搭接碾壓寬度須>半米，與堤軸線垂直方向須超過3m[5-6]。

使用壓路機壓實填筑層，碾壓后表面較光滑，在新層鋪料前，對壓光層面用勾機進行刨毛處理。

3.3 堤頂路面施工

堤頂路面從上至下組成結構是：C25混凝土路面200mm厚、5.5%水泥石粉穩定層150mm厚，石渣層300mm厚。工程路面混凝土2195.0m3。

堤頂路面施工工藝流程為：碾壓堤身土基(路床)→路基高程、中線、路邊線的復測→人工配合機械攤鋪→碾壓石渣層(路基)→5.5%石粉穩定→混凝土路面層的攤鋪、振搗與整平。

進行攤鋪時，要保證兩個要點：①人工使用鐵鍬進行混凝土鋪筑施工縫處時不允許拋擲。②每班次的混凝土攤鋪、振搗、整平、做面須連續作業[7]。

振搗施工要點：使用插入式振動器，首先在模板邊緣、角隅處初振順序進行一次初振，每個位置的振動時間控制在半分鐘左右，以振搗器內混凝土開始持平不再沉降，逐漸泛漿氣泡不再產生為準。插入式振動器的作用半徑>其移動間距的2/3，且超高至模板距離的兩倍[8]。

整平施工要點：全面振搗之后使用振動梁拖拉振實開始整平；使用振動梁循環緩慢均勻連續拖拉至表面泛漿，產生的氣泡要趕出，每分鐘的前進距離要控制在1.2～1.5m之間。不平整的位置要及時人工補平；補填時選用顆粒較細的拌合物，不可直接使用純砂漿。最后使用無縫鋼管滾揉表面。

3.4 格賓網石籠護岸

3.4.1 拋石護腳

采用大型挖掘機將大石拋擲至施工面，按圖紙設計(見圖2、圖3)的斷面尺寸整形碾壓，表面平整利用人工整理。

圖2 右0+839.547堤防斷面

圖3 右0+902.547堤防斷面

3.4.2 格賓網石籠護岸

格賓網石籠箱籠由蜂巢形格賓網片組裝，塊石可裝入其中作為填充料，格賓網網片均由鋼絲制成，具備一定的抗拉強度，由于箱籠系柔軟性結構，不會出現被拉斷或裂縫現象。格賓網石籠護岸施工主要分為石籠綁扎與石塊填筑兩部分，施工步驟如下：

1)石籠綁扎：

按照圖紙設計的尺寸(見圖2、圖3)選好網片，并在施工部位初步拼成形體。

組合體網箱的各個部位的網片及中間的間隔網片角度成90度后開始進行綁扎，綁扎用的組合絲、螺旋固定絲及水平拉力絲與網箱材料同質量；

組合絲綁扎采用雙股線合并膠緊，螺旋組合絲采用單股絞繞收緊，網箱裸露部位的網片采用水平拉力絲加固，間距在250mm左右。

2)石塊填筑：

網箱在填筑石料前，先在網箱外露面綁扎竹竿、木棍輔助支撐，以免網箱在填筑石料時變形，待填充石料完成后拆除。網箱填料按照要求依次、均勻、分批投料，不允許單個網箱一次填滿材料。

采用小型鉤機和人工配合來投料，每次控制在30cm左右，機械初步投料后人工利用小片石填空隙，并采用木棒和鐵棒搗實，確保填充料的密實度。

每層網箱內填料至1/3處時設置水平拉結線，間距30cm，綁扎牢固。網箱頂面填筑石料應高于網箱頂部3cm左右，并安排人工平整。網箱頂面高度和平整度符合要求后進行封蓋綁扎。

層與層之間的網箱應交錯設置，成“品字形”布置，上下連接，禁止出現通縫。上層網箱必須與下層網箱綁扎在一起，使整個網箱成為一個整體。

4 生態綠化功能布設

在保證舊堤升級改造后達到防洪標準的前提下，實施堤防綠化工程，以改善水環境及美化水景觀，兼顧河流生態環境。綠化工程主要施工內容有：路面人行道側栽植苗木860株，堤圍內坡鋪種草皮14987.0m2，綠化的成活與栽植的質量直接關系到整個工程外觀質量。

4.1 苗木種植工藝

綠化地平整、清理，按設計要求將種植地表進行平整化處理，然后清除礫石雜物。堤圍背水面坡度應按設計坡比掛線平整。

種植土和下基肥，種植土深度要求在種植土球周邊有≥80cm的標準土層。種植層需連接地下層，無水泥板、瀝青、石層等隔斷層，以保持土壤毛細管、液體、氣體的上下貫通。

地被在施肥后犁至20～30cm深度，將肥料與土壤充分混合，使肥料與土壤混合，既提高土壤養分，又使土壤疏松透氣。將黏土均勻地鋪開，放在孔底，然后放在種植池中。

幼苗育苗，育苗定植時間準確調整到定植當天，育苗前1～3d澆水為宜，期間不可挖出。育苗時，常綠幼苗形成完整的根莖，土球的大小由樹高的10倍左右決定，寬度<10cm，挖出苗后，在裝載前進行第一次裁剪。

在苗木栽種之前須按照要求定位放線。用皮尺定點，按圖紙的位置要求釘木樁，以作為定植和栽植的標準，用油漆在苗木株位的中心位置做上明顯的標記以定位。

挖種植穴，種植穴的大小取決于土球的大小和根系的性質。土球比帶土球的小20cm左右，穴的深度一般比土球的高度略深(10～20cm)，穴的頂部和底部的直徑相同。穴無“鍋底穴”等現象。挖好種植穴后，可將表土與經充分腐熟的基肥相繼填入穴中，基肥上部須鋪墊厚度>5cm的土壤層。

種植苗木，苗木運至工地后，必須對所需苗木進行適當修剪，使修剪后即可種植，種植場地必須符合設計要求。

定植的施工方法是：種植穴內居中放入苗木的土球，不可傾斜，然后立起并扶正樹干，保持垂直狀態，最后分層回填，逐步充滿穴坑，并使土面能夠蓋住樹木的根頸部位，擊碎種植土后用木棍分層搗實，使得根系充分接觸土壤。

如有需要，在定植之后，對苗木進行人工支撐，第1天內澆第1次水，需澆透使苗木根部周圍的水分被充分吸收，也有助于根系與土的緊密結合，對根系發育有良好的作用。

4.2 種植草皮工藝

采用鋪草塊養護成活的方法施工。種植時應注意下列情況。

草塊應選擇無雜草、長勢好的草源，在干旱地掘草塊前應適量澆水，待滲透后掘取，崛起的草皮包扎緊密。草塊運輸時宜置放2～3層，裝卸車時，應防止破碎。

鋪設草塊可采取密鋪或間鋪。密鋪應互相銜接不留縫，間鋪間隙應均勻，并填以種植土，草塊鋪設后應灑水、滾壓。草皮鋪種后加強灑水，15d后開始施肥，可采用尿素加水稀釋噴淋，養護至成活。

5 結 論

中小河流河堤年久后會造成防洪不達標問題，舊堤的升級改造往往會對當地生態系統造成破壞。文章以公莊河楊村圩鎮段治理一期工程為例，從防洪安全和人居環境等方面進行綜合治理，提高了公莊河重點河段的防洪減災能力，保障了區域防洪安全和糧食生產安全，并進行綠化施工，兼顧了河流生態環境，體現了舊堤改造工程的可持續發展性。