李立睿 曾振兴 刘颖
摘要:曹妃甸化工园区河道工程曹妃河东段A型护岸结构为互嵌型生态砌块挡墙,该挡墙为畀形砌筑结构,各砌体间的连接无需传统胶凝材料,仅依靠砌块的交错式迭放即可实现空间互锁,比普通生态挡墙结构更加牢固且施工更加便捷。砌块结构呈箱型设计,内部的植生孔能够有效减小结构重量,减少挡墙对地基承栽力的要求。
关键词:互嵌生态砌块无粘结砌筑景观河道
1.概述
曹妃河护岸结构为新型砌筑挡墙。该类护岸基础结构为PHC400895-8管桩、钢筋混凝土导梁(承台),导梁上方设计为互嵌型混凝土生态砌块砌筑挡墙,墙身高1.4m,向后倾斜22°,顶部设厚度200mm,宽度350mmC35/F300钢筋混凝土压顶,墙后设厚度为300mm袋装碎石倒滤层,倒滤层后设置一层450g/m2返滤土工布,墙后填土分层回填夯实,并间隔设置三层土工格栅加筋层,加筋层伸入至互嵌砌块迎水面端部。
护岸整体结构形式如下图所示:
1.2砌体结构
生态砌块挡墙所采用砌体材料为素混凝土异形构件,砌体强度≥MU20,抗冻标号为F250。厚度分为200mm(主砌块)、lOOmm(辅助砌块)两种,主砌块单块重量≥19kg,厚度允许偏差±5mm;边长允许偏差±4mm;垂直度允许偏差≤3mm;吸水率不超过10%。
互嵌型生态砌块挡墙在纵向相邻两列砌体间相互锁结,竖向通过相邻两列不相等的层高设计亦达到相互锁结效果。生态砌块互锁形式如下图f导梁前沿与第一层砌块缝隙采用同等强度砂浆进行填充):
砌筑时,相邻两列砌块首层砌体选用不同厚度,即首层砌块顶标高相差100mm,之后各层砌块均采用200ram厚砌块砌筑,保持相邻两列砌块各层顶面标高均相差100nma,砌筑至顶层时采用辅助砌块将高差补平。
2.施工方法与施工工艺技术
2.1导梁后方填土
导梁后方回填材料应采用粉砂、粉土、粉质粘土、粘质粉土等,不得采用淤泥及淤泥质土、建筑垃圾等。不得采用推土机、装载机等大型设备将回填土料大方量水平推运至待回填基坑内,以防止对承台导梁侧面产生较大水平荷载。应采用小型运输工具沿导梁纵向连续撒布、平铺回填土料,铺设一层紧跟压实一层。
墙后填土采用分层回填、分层夯实的施工工艺,压实机具行走方向平行于导梁,回填材料应控制在最佳含水率±2%以内,每层虚铺厚度为0.15-0.20m,压实采用小型蛙夯反复夯实,夯迹应相互搭接、防止漏压。
回填至距导梁顶面10cm时暂停回填,铺设首层土工布。
2.2首层土工布施工
对导梁顶面进行清扫后铺设首层返滤土工布,按照设计要求将墙后土工布紧贴于导梁顶面后缘处并沿墙后竖向压贴10cm,导梁顶面横向预留52cm宽土工布以备反卷至首层填土顶部。
2.3墙后填土
回填材料、压实度要求同导梁后方填土要求,需要注意的是距离墙前lm范围内应避免夯机震动对互嵌挡墙造成影响,必要时换用平板夯。回填至导梁顶面时,回填土前端距互嵌型生态砌块挡墙后立面300mm处为坡脚呈22°放坡,以保证返滤层厚度满足设计要求。
2.4首层生态砌块砌筑
首层生态砌块相邻两列采用不同型号、厚度砌体砌筑,即摆砌一块辅助砌块,沿墙纵向摆砌一块主砌块。需要注意的是:砌块摆放时,应将辅助砌块摆放在前,将辅助砌块顶板外立面紧贴于导梁凸沿的内壁,之后将主砌块翼板顶面与辅助砌块的翼板底面相贴。每个节段(10m)挡墙首层砌块铺设完成后均需要對砌体做纵向平直度和平面水平度检查,要求该两方向的尺寸偏差均应不大于2cm/2m。
2.5墙后返滤碎石袋填筑
墙后返滤袋装碎石作为排水骨料,在填筑前应对碎石粒径及级配进行试验检测,合格后方可装袋铺设。袋装碎石所用编织袋不得采用回收、已破损或出现老化现象的编织袋。
原材料检验合格后将碎石装入编织袋,人工或采用小型手持缝纫机对碎石袋进行封口,缝线针脚不宜大于1cm。
完成封口的袋装碎石集中堆放在料斗内,采用机械吊运至作业区域。之后采用人工密实填筑于生态砌块与墙后填土之间,填筑高度保持与已摆放的生态砌块顶面齐平。
2.6土工格栅施工
由于相邻互嵌砌块高度交错上升,土工格栅须做成连续凹凸状以契合生态砌块挡墙结构。
土工格栅首部与待施工的上层生态砌块顶板表面齐平,铺设方向由砌块挡墙方向向墙后填土方向进行。铺设时,互嵌砌块顶面铺设完毕立即插入u型钉,之后拉紧格
栅向后平铺,铺設要平整、尽量张紧、不得产生褶皱,格栅尾端用u型钉钉入已压实的填土中。
2.7墙体互嵌生态砌块砌筑
土工格栅铺设完成后,对格栅表面进行清理整平,之后砌筑上层生态砌块。墙体大面积砌筑时均采用200mm厚主砌块,由于每层砌筑高度相同,即可维持首层砌块砌筑时产生的相邻砌体高差,以达到空间互锁效果。
各层生态砌块砌筑后,均需要对墙体纵向平直度和平面水平度按节段(10m)进行检查,标准要求与首层生态砌块一致。
2.8第二、三层土工布施工
距已砌筑好的挡墙墙后600mm开始铺设土工布,平面铺设300mm,预留866mm以备填土后反卷至该层填土顶面。
2.9墙后填土、压实
土工格栅、土工布铺设后立即进行填土压实,裸露时间不得超过48小时。采用分层回填、分层压实的施工工艺,回填、压实均沿挡墙纵向进行,严禁采用由斜坡向挡墙方向平铺式回填。
填土时,不允许车辆在未经回填压实的加筋体上行走,应将回填土料堆放在格栅尾部以外,之后采用小型挖掘机均匀布料。回填土料应先均匀撒布至格栅首、尾部以固定土工格栅,再向中部布料。每层填土厚度15cm至20cm(虚铺厚度根据试验测得),填料应采用符合规范要求的粉砂、粉土、粉质粘土、粘质粉土等,不得采用淤泥及淤泥质土、建筑垃圾等,土料最大颗粒不得超过50mm。
压实时,应采用小型蛙夯夯实,不得采用压路机、挖掘机或挖机斗压。采用后退法进行压实施工,夯迹应相互搭接,防止漏压。
互嵌型生态砌块挡墙施工时,砌块摆砌、土工布铺设、填土碾压、碎石反滤层填筑、土工格栅铺设须要相互衔接、交替施工、紧密配合,现场须做好各工序间的组织与协调。
2.10顶层生态砌块砌筑
顶层生态砌块砌筑方式与首层相同,对于首层为辅助砌块(100mm厚)的,顶层生态砌块亦为辅助砌块,该列砌块共计8层。首层砌块为主砌块(200mm厚)的,该列砌块共计7层,第7层即为该列砌块顶层。
2.11钢筋混凝土压顶施工
现浇混凝土施工压顶时,应注意将两侧模板限位钢筋插打在经压实的填土上,采用竹胶板作为侧模时,限位钢筋间距不大于60cm。由于混凝土结构尺寸较小,宜支设较长模板后一次浇筑混凝土,混凝土浇筑时布料应少量多次、采用人工扒料方式施工,布料随振捣进度徐徐前进,避免一次布料过多造成施工不便。
3.结束语
互嵌型生态砌块挡墙作为新型砌筑挡墙,具有美观大方、施工简便、功能全面等特点,对环境保护意义深远,目前正逐步推广至河道与公路边坡防治中。