混凝土護坡砌塊的應用及工藝

僅有的自私

混凝土護坡砌塊的應用

    我國水土流失的危害已達到十分嚴重的程度，它是造成土地資源平衡失調的主要因素之一。我們要如何面對這樣的危害，更好的保護好環境，為我們創更美好的生活環境？人的力量就是有很強的思維，面對難題總能想出方法解決。對于在河道治理工程中如何解決河道護坡問題，我們就可以想出這樣的方法來解決：在工程設計的河道護坡中，第一步臺采用混凝土板，板厚150mm，寬8.5m；第二步臺采用混凝土聯鎖水工砌塊，水工砌塊厚100mm，鋪設寬10m，長6300m，在較大轉彎處用現澆混凝土帶連接兩側水工砌塊。護坡的設計使用年限為100年。
　　這種帶“開孔”的混凝土護坡砌塊在工程上大規模應用，在我國東北地區還是第一次。主要考慮該種類型護坡已在國外大量應用，是一種較好的水土保護方法，能防止護坡的土壤不被水直接沖刷而流失，較大開孔率又可種植花草、美化環境，河水又有通過“開孔”直接滲入地下，有利于補充地下水資源，降低水的流速。
◆水工砌塊與鋪設結構設計
　　水工砌塊是用干硬性細石混凝土經混凝土成型機振動加壓制成，具有密實度好、強度高、抗沖擊能力強、抗凍、抗腐蝕、持久耐用、可重復使用等優點。每塊水工砌塊與周圍六塊共同聯鎖嚙合固定，有利于保證護坡整體穩定性（圖1）。聯鎖型水工砌塊是一種柔性結構的生態水利護坡保護系統，屬于干硬性混凝土制品，一般需用進口設備生產，國產設備很難保證產品質量；生產28d后出廠時必須達到設計強度、容重、凍融及含水率等技術指標；制品的尺寸偏差必須嚴格控制，尺寸偏差大時將無法施工鋪設。
　　水工砌塊主要應用在中小河流的坡岸，也可應用于有一定坡度的斜面上植草護土，防止水土流失。
◆鋪設層的結構設計
　　柔性結構的生態水利護坡保護系統采用的是高性能的塊體，塊體之間通過相互聯鎖形成一個整體來抵抗水流的沖刷，塊體之間允許適當的位移和變形，從而使該種鋪面維護系統具有高度的地形適應性，使護坡系統能夠適應地形和地貌的變化。
　　在柔性結構水工砌塊的護坡上“開孔”，有利于水中植物生長、地下水供給、凈化水質等。不同開孔率、塊形、強度、水下重量，分別適應不同的水文、氣候、地質條件以及施工方法。聯鎖型混凝土砌塊護坡系統是由一組尺寸、形狀和重量一致的預制混凝土砌塊通過獨特聯鎖設計，整個鋪面系統設計充分考慮了各種水深、水流速度和風浪情況等水力條件下的邊坡穩定和防止土壤流失。
整個聯鎖型混凝土砌塊鋪面系統由聯鎖型混凝土砌塊面層、土工格柵、級配碎石濾水層、基土層組成。
　　面層：100mm厚的高強度聯鎖型混凝土砌塊相互聯鎖、咬接而成。具有抵抗水流、風浪、潮夕、冰凍等自然條件的破壞，控制、調整水流，穩定河、湖坡岸，保護壩堤水土流失等作用。
　　土工格柵：主要作用是保護級配碎石不被靜水壓力浮起。
　　濾水層：由級配碎石組成，設計厚度：100mm，選用碎石的顆料級配為20mm-40mm。主要傳遞靜水壓力，當坡面遭受較大的風浪作用時，波浪將產生較大的水壓力，而且，當發生連續的波浪時，靜水壓力也將變得很大，面層背面的靜水壓力對面層將產生較大的上浮力，這種浮力有可能將單塊水工砌塊浮起，而濾水層的存在正是將水壓力擴散，使從面層滲進來的水較好地流通，避免發生過大的浮力，濾水層要求具有比基土和面層都大的透水性。
　　基土：即堤壩或河流、湖泊的坡岸，也是水利工程中要重點保護的項目，它也是整個護岸工程的基礎。對于需要實現綠色植被護岸的護坡，基土最好采用素土，以便過行植被種植。
◆鋪設施工工藝
（1）裝卸、運輸時要輕拿輕放；車上擺放時應把水工砌塊立起來，這樣能減少運輸過程中造成的破損；到施工現場應推放在比較平整的場地，高度不能大于1m。
（2）放坡、找平：先把要鋪設的基面按設計坡度找平、夯實，一般10m-15m為一段，掛線、用水平儀上下找平；按照設計邊坡坡度要求進行邊坡地基處理，清除雜草、樹根、突出物，對于較大的突出物或深坑用推土機先初步推平，最終使用坡表面平整、密產、并符合設計邊坡要求。若基層夯實、找平處理的不好，會直接影響水工砌塊的鋪設質量與施工速度。
（3）已完成的基礎面上鋪設級配碎石，碎石鋪設厚度由設計而定。要級配碎石上鋪土工布或土工格柵，土工格柵搭接不得小于100mm，伸入兩端路面不小于1m（圖3）。
（4）鋪設水工砌塊前先排塊，從下向上排兩列。計算護坡能用多少塊水工砌塊，水工砌塊上、下沿與兩邊趾墻有多大間隙，只有這樣才能確定第一塊水工砌塊所放的位置。第一塊水工砌塊所放位置準確于否，直接影響以后的鋪設質量。
（5）確定第一塊水工砌塊位置后，用經緯儀作出垂直、平行水流方向兩條線，用水準儀找平，掛線開始鋪設。
（6）鋪設水工砌塊一般在左下邊沿或右下邊沿沿水流方向開始鋪設兩行,長約10m,然后再45°角斜向上鋪設。不能沿垂直水流方向鋪設，垂直鋪設易產生累積誤差，鋪一段距離就鋪不下去了，只有返工。水工砌塊相互聯鎖，拆卸非常困難。
（7）本工程設計水工砌塊下邊沿與混凝土板連接，先澆注混凝土板，之后鋪設水工砌塊，水工砌塊與混凝土板用現澆混凝土帶連接；上邊沿與混凝土路面磚連接，土工格柵伸入路面磚基層內1m，水工砌塊與混凝土路面磚也用混凝土帶連接。
（8）如果水工砌塊用在第一步臺，需要砌筑下沿趾墻，下沿第一行水工砌塊有一半砌入趾墻中，與毛石或混凝土趾墻相錨固，下沿的第二行聯鎖砌塊的下邊沿與趾墻的墻面相交；砌筑下沿趾墻，用混凝土或毛石混凝土將剩余部分的趾墻連同錨固入趾墻的聯鎖砌塊一起砌筑。
（9）由于河岸蜿蜒曲折，水工砌塊只能在一定角度內鋪設，如果鋪設中不掌握方法、技巧，野蠻施工，鋪一段距離水工砌塊就會自動鎖死，不能鋪設。水工砌塊聯鎖性能強，拆除鎖死水工砌塊需要大量人力，且易損壞水工砌塊。筆者單位制作幾種專用工具來拆除鎖死或損壞的水工砌塊，效果非常好。由于筆者在現場進行技術指導，提供一些方便鋪設方法，發現問題及時解決，沒有出現返工現象。
（10）本工程水工砌塊鋪設寬度10m，從上邊運到下邊跑離較長，我們把水工砌塊放在木板上，滑到下邊，可以減少運距，加快鋪設速度。
（11）水工砌塊鋪設不需要砂漿，只是簡單聯鎖，不需要專業人員，普通工人就能操作，級配碎石找平后，每人每天能鋪80m2-100m2。
（12）水工砌塊鋪設完以后，澆注上下兩條混凝土帶，用于砂填充水工砌塊之間的接縫，這樣在外力作用下，砂的摩擦可使水工砌塊連成整體。
用水工砌塊鋪設護坡的優點
（1）水工砌塊有一定開孔率，河水可以滲入地下，保證地下水的正常補給；鋪設的河道、護坡仍可以生長草本植物、具有凈水功能的植物、微生物等，魚和其它水生生物仍可生存，河水具有自潔凈化能力。
（2）水工砌塊的孔洞中生長天然植物作為過濾屏障，對防止泥土和垃圾等物在地表徑流作用下直接進入河水，起到一定的阻礙作用，可減少對河水的污染；同時，植物根對鋪面結構起到一定的加固作用。
（3）有利于保證施工質量，避免施工方偷工減料；鋪設方法簡單易懂，普通工人就能操作施工，無須機械設備、砂漿等膠凝材料，施工鋪設不受季節限制。
　　生態環境不斷得到改善，也必將會為農田水利、旅游業、農業發展及市民的生活帶來更多的便利。整齊美觀的河流護岸，給人們創造了接觸大自然的機會。