板桩加固护岸施工工法

河航道生态护岸挡墙施工工法前言我国的内河航运量世界排名第二，内河航运系统发达，尤其是在长江、珠江和黑龙江三大流域内。护岸挡墙就是为保护河岸或边坡而沿其边坡修筑的石料砌筑物或现浇混凝土护岸，用于稳定土石边坡，保护堤岸免受水流、风浪侵袭，起到挡土墙的作用。护岸挡墙在南方水域发达地区很常见。护岸挡墙是属于道路附属构筑物中的一种，也常用于桥梁及河道施工，大多为石砌或现浇混凝土。传统的护岸挡墙在护岸维护的初期阶段的效果较好，随着时间的推移，砌墙的老化，钢筋的腐蚀，材料强度会降低，护岸挡墙的防护与加固效果也越来越差，时有坍塌发生。另外，内河流域地区经济发展迅速，导致对船舶的数量和吨位的需求越来越大，而河道经常存在淤积及水位起伏不定，从而对内河航运带来极大的不便，不能满足内河航运的现代化要求。为满足较大吨位船舶的正常运行，需要更深的吃水深度和对航（河）道进行升级，因此要对某些航（河）道进行淤堵疏浚和护岸挡墙改建的工作。应当注意的是传统的护岸挡墙工程破坏了水岸的生态功能，减少了亲水性，同时使水质受到严重影响，造成了水生动物栖息地和水生植物系统的致命破坏，生动自然美丽的水景似乎离我们越来越远。故在对护岸挡墙的建设过程中还应注重对生态的保护，采用生态护岸挡墙施工方式，发挥其优点，在保证护岸挡墙稳定的同时，起到生态修复作用，达到人类活动与自然环境相互和谐的目的。目前在河道治理中河岸或边坡的保护措施主要有各种刚性桩或柔性桩加固护岸和刚性挡土墙地基，然而这些护岸保护措施不仅施工费用较高，而且还严重造成了原水岸的生态破坏，故限制了其适用范围。另外，刚性护岸建设，需要采用大量的水泥，与目前我国提倡的低碳环保背道而驰，且缺乏生态性。目前有关生态护岸已有所发展，并取得了一定的研究成果。因此，在建造护岸挡墙时应参照生态护岸挡墙施工工法。护岸挡墙建造时应根据当地的自然资源就地取材，以施工方便、速度快、生态效果好，且对场地的要求低等为原则。河道整治中生态护岸挡墙施工工法，降低改建费用，节约自然资源，适用范围广，符合我国当前的国情。本工法申报单位和科研机构展开相关研究，在实际工程应用基础上，研发了“河航道生态护岸挡墙施工工法”，并在工程实践中，不断完善，集成了本次工法文本，本工法部分技术核心内容，填补国内相关空白。工法特点2.1生态护岸挡墙建造依靠当地资源，就地取材，对疏浚淤泥改良固化后合理利用，作为挡墙后及围堰的填筑材料，避免了长距离运输带来的不便及高额费用，施工速度快。2.2护岸挡墙建设过程中采用圆木桩加固地基，圆木桩的施工过程中，充分考虑木桩的打设对原有建构筑物的影响，采用由内而外，由近及远的打设原则。2.3围堰作为临时挡水设施，采用钢板桩围护结构，在该区段护岸挡墙施工结束后，可将钢板桩拔出再次利用到下一个区段，而围堰用土作为护岸挡墙回填绿化土重新利用。2.4在墙后填土前浇筑一层生态混凝土保护层，临水侧生态混凝土层上种植湿生植物，利用植物根茎起到加筋作用，挡墙背面设置反滤层及隔根膜，减少墙后填土的流失。2.5生态混凝土保护层后的土层中设置L型排水管，L型排水管穿过挡墙，临水端设置净化集水箱，确保排入河航道的水无污染。2.6护岸挡墙的建设注重环保，注重材料的重复利用，在护岸挡墙施工结束后，进行绿化建设，以减小对生态的破坏。适用范围本工法所述及的生态护岸挡墙施工运用生态护岸理念，技术费用较低、施工速度快、就地取材、适用范围广，符合我国提倡的工程建设中低碳环保的要求，适用于各类河航道生态护岸挡墙的建设。工艺原理本工法针对生态护岸挡墙施工，砌筑挡墙后在挡墙外侧及顶面浇筑生态混凝土，在生态混凝土上种植植物，利用植物根茎起到加筋作用，挡墙内设置L型排水管，L型排水管临水侧增设净化集水箱。本工法充分利用原有疏浚河道产生的淤泥，对围堰施工工艺、桩基施工合理施工工艺、墙体拆除工艺、墙体砌筑施工及材料控制、墙后土方回填方案等进行了优化完善；对疏浚淤泥改良固化后合理利用，作为挡墙后及围堰的填筑材料，与生态护岸建设理念相结合，集成了河航道生态护岸挡墙施工工法。施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图5.1-1为河航道护岸挡墙施工工艺流程。图5.1-2为河航道护岸挡墙整体结构图。图5.1-1河航道护岸挡墙施工工艺流程

种植回填土片石层净化集水箱L型排水管普通回填土.图5.1-2河航道护岸挡墙整体结构图改建好的河道驳坎如图种植回填土片石层净化集水箱L型排水管普通回填土.图5.1-2河航道护岸挡墙整体结构图图5.1-3改建好的生态护岸挡墙5.2操作要点5.2.1护岸挡墙临水侧及顶面浇筑的混凝土为生态混凝土，浇筑的过程中采用振捣棒进行振捣，确保生态混凝土密实和均匀。5.2.2生态混凝土保护层施工完毕后，铺设种植土并种植树木和草皮，进行护岸绿化，如图5.2-1所示。图5.2-1生态护岸挡墙顶面绿化5.2.3对河道疏浚产生的淤泥，通过固化处理后，可作为护岸挡墙内侧回填土使用，同时也可作为护岸挡墙顶面种植土使用。5.2.4护岸挡墙建造原有地基较好时，可不必使用桩基础而直接使用原有的地基铺设垫层即可；若地基较弱时，可使用圆木桩来对地基进行处理并重新制作基础，圆木桩的打设应尽量减少对临近建构筑物的影响。5.2.5墙体砌筑，背面及墙体块石应按横向丁字式砌筑，坐浆饱满，面石采取错缝砌筑，严格控制砌缝宽度，每隔1.0〜1.5m左右设丁字石，上下呈梅花形布置，几何尺寸按样架法拉双线控制，分皮铺浆卧砌。背面拉单线控制几何尺寸。5.2.6护岸挡墙每隔15m长度设置缝宽约2cm左右的沉降缝，沉降缝为通缝，沉降缝处砌筑采用平石砌筑，后背、墙体中间同样采用平石，禁止沉降缝双侧各0.5m范围墙体中间采用砂浆卧铺，嵌固小毛石为防止沉降缝板由于日晒雨淋变形影响墙身尺寸，沉降缝板分二次进行安装。5.2.7护岸挡墙中每隔5〜8m设置L型排水管一个，墙背设水平粘土隔水层，隔水层上做碎石反滤层，外包两层无纺土工布，排除护岸挡墙墙背的地下水。如图5.2-2所示。图5.2-2河道护岸挡墙排水设置5.2.8采用生态混凝土压顶，并进行绿化，如图5.2-3所示。图5.2-3生态护岸挡墙周边的绿化5.2.9回填土料后不应采用建筑垃圾，有和杂填土、软土、淤泥质土，回填时应分层夯实，每层虚铺厚度不得超过25〜30cm，采用蛙式打夯机夯实，并应按确定的密实度要求取样试验。5.2.10河道疏浚淤泥一般具有含水率高、强度低、含有有毒化学物质以及病原生物等特性，需按照相关标准进行固化改良，以满足生态修复需求。如图5.2-4所示。

图5.2-4疏浚淤泥固化改良5.2.11为达到生态修复目的，再用生态混凝土护面。如图5.2-5所示。图5.2-5生态混凝土护面材料及设备6.1生态混凝土生态混凝土，就是通过材料筛选、添加功能性添加剂、采用特殊工艺制造出来的具有特殊结构与功能，能减少环境负荷，提高与生态环境的相协调性，并能为环保做出贡献的混凝土。用在本工法上的生态混凝土要求如下：保持孔隙率在20%以上，透水系数应大于0.1cm/sec.，28天的抗压强度应达到18MPa以上。每立方米生态混凝土的的水灰比控制在0.42〜0.46之间，添加料SR-3的添加量为36〜38L/m3，水泥含量为240〜260kg/m3，碎石和砂的含量为1600〜1800kg/m3，碎石粒径的大小与受保护的土体级配有关。6.2砂浆砂浆稠度，宜控制在6〜8cm，同时具有一定的保水性，砂浆的搅拌时间不宜少于2min,添加外加剂时不宜少于3min。6.3垫层垫层可采用生态混凝土垫层、碎石垫层、夯实的砂土或灰土垫层。6.4砌墙块石块石必须采用表面平整，基本为方形块料，在使用前需要清洗，在沉降缝处采用色彩统一且尺寸均匀的优质石料。6.5钢板桩围堰中采用钢板桩作为主骨架，钢板桩高出最高水位0.5〜0.7m，钢板桩的联锁形式可采用拉尔森式或拉克万纳式，如图6.1-1所示。图6.1-1围堰中的钢板桩6.6墙后回填土墙后回填土应采用透水性强的填料，须分层回填夯实，夯实采用人机配合夯实，严禁使用透水性差的材料回填。6.7圆木桩和钢板桩的打设设备圆木桩和钢板桩的施工过程中均需用到吊车进行吊运和垂直度对准，对圆木桩打设时采用静力压桩设备，对钢板桩打设时，即可采用静力压桩设备也可采用振动打设设备，如图6.1-2、图6.1-3、图6.1-4所示。

图6.1-2吊车图6.1-3静力压桩设备图6.1-4锤击压桩设备质量控制图6.1-2吊车图6.1-3静力压桩设备图6.1-4锤击压桩设备7.1工程质量控制标准本工法主要遵照执行的现行规范、规程、标准主要有：《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011版）《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010《水工挡土墙设计规范》SL379-2007《锤击桩施工技术规范》Q/WYJ001-01-20067.2质量保证措施7.2.1砂浆的强度在现场制作砂浆试块，养护28天后，对其进行抗压强度试验。7.2.2生态混凝土强度在现场制作混凝土试块，养护28天后，对其进行抗压强度试验。7.2.3挡土墙养护挡土墙应定期检查，发现异常现象时采取措施。挡土墙应达到坚固、耐用、整齐和美观的要求。挡土墙出现严重渗水时，应疏通堵塞的泄水孔，增设泄水孔或加做墙后的排水设施。挡土墙出现倾斜、鼓肚、滑动和下沉时，应及时进行整修加固。7.2.4浆砌块石挡墙的质量要求和允许偏差质量要求1）砌体所用各项材料类别、规格及质量符合要求。2）砌缝砂浆铺填饱满且强度符合要求。3）砌缝宽度、错峰距离符合规定，勾缝坚固、整齐，深度和形式符合规定要求。4）预埋件、泄水孔、滤层、防水设施等符合设计要求。允许偏差浆砌块石挡墙的允许偏差应满足表7.2的要求。表7.2浆砌块石挡墙的允许偏差项次检查项目允许偏差（mm）1平面位置502顶面边棱角顺度303垂直度或坡度0.5%H4顶面高程±205断面尺寸不小于设计要求注：H为砌体高度。7.2.5回填土基础回填土应在生态混凝土及水泥砂浆达到设计强度的70%后进行，同时必须清除好淤泥和杂物，抽干基坑内积水。填土时驳坎后背要求分层夯实回填，每层厚度不大于30cm，严禁回填垃圾和现场的淤泥质土，但部分粉质或砂质粉土经现场晒干，可以回填。安全措施8.1建立以项目经理为组长，专职安全员为副组长的安全领导小组，执行“谁主管，谁负责，，“管生产必须管安全，，的生产原则。8.2施工前，应逐级进行安全技术教育及交底，落实所有安全技术措施和人身防护用品。8.3安全用具、标志、工具、仪表和各种设备，必须在施工前加以检查，确认其完好，方能投入使用。8.4施工人员戴好安全帽，登高作业系好安全带，工作时穿戴整齐。8.5各岗位定机、定人，不得脱岗、窜岗、严禁无证操作。8.6夜间施工的作业场所，主要通道布置足够的照明，重要部位有明显告示。8.7积极开展河道沿线巡查，对损坏堤防、破坏栏杆等违法行为进行。8.8建立完善的安全交接班制度。8.9确保河道施工安全。强化对各工程施工现场安全的监督和管理，重点对象是脚手架、电气设备、大型机械、消防设施；每周对施工安全进行检查、督促，要求施工单位严格按照工程规范进行施工。环保措施9.1必须遵守国家有关环境保护的法律和规章，做好施工区的环境保护工作，防止由于工程施工造成施工区附近地区的环境污染和破坏。9.2在施工区，生活区设立足够的卫生设施，定时清理，集中堆放在指定地点掩埋或焚烧处理。9.3控制水的污染，施工用水、生活用水有组织排放。9.4在合同规定的施工活动界限内的植物，树木不得乱动。9.5保持施工现场整洁，砂、石、水泥、土方堆放有序。9.6工程完工后及时拆除临时设施，清除施工区和生活区及其附近的施工废弃场，完成环境恢复。效益分析随着技术的进步以及人们环保意识的加强，传统护岸挡墙的缺陷显露出来，生态护岸挡墙是为结合工程与环境所提出的新型护岸形式。生态护岸挡墙作为永久河航道防护工程，在保证护岸质量的前提下，更考虑生态保护方面的因素。河道清淤、降水、地基处理桩打设、墙后土方回填等施工工序，尽量降低对周边环境的影响。本工法针对围堰施工工艺、桩基施工合理施工工序、墙体砌筑施工及材料控制、墙后土方回填方案等进行了优化完善，集成了河航道生态护岸挡墙施工工法，采用该工法后与传统施工工法相比综合节约造价15%左右，取得了显著的社会经济效益。本工法在砌筑好的挡墙临水侧及顶面浇筑一层生态混凝土保护层，同时在生态混凝土上种植植物，提高了河道的生态效果，环境效益好。应用实例11.1福田区社区绿道网新洲片区建设项目工程福田区社区绿道网新洲片区建设项目包括新洲路中段、新洲路南段、福强路、福荣路、皇岗路总长10.272公里穿绿化带绿道工程及黄槐路、红花路总长1.577公里人行道绿道工程。建设内容包括：新建彩色透水沥青自行车道、服务点建设、移栽灌木及花草、路口画线、绿道标识等。本工程采用“河航道生态护岸挡墙施工工法”，以工程为对象、工艺为核心，把先进技术和科学管理结合，满足工程设计稳定性、施工质量及工期要求的同时，与传统施工方法相比，就地取材，施工速度快、质量便于控制，综合造价节约20%左右，提前工期10天。11.2深圳第26届世界大学生夏季运动会海上运动基地七星湾分赛场桥梁工程本项目位于深圳市龙