新型復(fù)合高分子生態(tài)仿木樁在新場(chǎng)鎮(zhèn)2021年生態(tài)清潔小流域整綜合治工程中的應(yīng)用

新型復(fù)合高分子生態(tài)仿木樁在新場(chǎng)鎮(zhèn)2021年生態(tài)清潔小流域整綜合治工程中的應(yīng)用

Summary：本文以新場(chǎng)鎮(zhèn)2021年生態(tài)清潔小流域整治工程為例，對(duì)高分子生態(tài)仿木樁施工工藝做了介紹。并指出施工質(zhì)量控制要點(diǎn)和檢驗(yàn)指標(biāo)及方法；為新型復(fù)合高分子生態(tài)仿木樁的推廣和應(yīng)用提供了借鑒和參考。Keys：新型復(fù)合高分子生態(tài)仿木樁；施工；質(zhì)量控制；材料指標(biāo)新型復(fù)合生態(tài)仿木樁是由高分子強(qiáng)化復(fù)合材料研制成的一種高強(qiáng)度新型材料。本實(shí)用新型仿木樁，包括具有迎水面和迎土面的兩部分組成，樁心孔內(nèi)設(shè)置托盤，托盤上方可形成一個(gè)生態(tài)空間，作為植物生態(tài)空間，也可以作為落淤空間用于儲(chǔ)存淤泥，利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和生態(tài)環(huán)境、保護(hù)土體。它作為一種新型建筑材料，與傳統(tǒng)護(hù)岸結(jié)構(gòu)相比，生態(tài)仿木樁具有綠色環(huán)保、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐老化、機(jī)械化程度高、速度快，密排的護(hù)岸結(jié)構(gòu)外觀美，親水性和擋土性均較好，樁頂可搭配多樣式景觀花盆，不僅擋土能力強(qiáng)、排水效果好，還使周邊環(huán)境生態(tài)化、人性化，達(dá)到實(shí)用且美的目的。生態(tài)仿木樁廣泛用于航道、港口、大中小河道、生態(tài)景觀河道、市政護(hù)坡、碼頭圍堰等工程建設(shè)領(lǐng)域，且經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，2019年還獲得水利部門先進(jìn)實(shí)用技術(shù)推廣證書，受到了行業(yè)學(xué)術(shù)界權(quán)威專家、政府以及的社會(huì)的認(rèn)可和廣泛好評(píng)。一、工程概況新場(chǎng)鎮(zhèn)2021年生態(tài)清潔小流域整治工程位于上海市新場(chǎng)鎮(zhèn)，整治范圍新南、王橋、眾安三個(gè)自然村。主要內(nèi)容為∶河道清淤、新建橋涵等溝通水系、新建護(hù)岸、生態(tài)修復(fù)、景觀綠化等，其中土方工程21.08萬(wàn)m3，新建護(hù)岸結(jié)構(gòu)1.66萬(wàn)m，新建橋梁19座，新建箱涵24座，水生綠化6.88萬(wàn)m2，陸域綠化11.45萬(wàn)m2。工程等級(jí)為III等，永久性護(hù)岸級(jí)別為3級(jí)，圍堰等臨時(shí)建筑物級(jí)別為5級(jí)。本工程涉及到的高分子生態(tài)仿木板樁護(hù)岸，長(zhǎng)度為9268m。材料指標(biāo)及機(jī)械設(shè)備選擇本工程主要采用的材料為生態(tài)仿木樁，其材料的品種、規(guī)格、性能、環(huán)保檢測(cè)等均符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。生態(tài)仿木樁的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。本工程生態(tài)仿木樁型號(hào)如圖2所示，其材料的主要物理力學(xué)指標(biāo)如表1所示。圖（1）圖（2）表1高強(qiáng)度生態(tài)仿木樁主要物理力學(xué)指標(biāo)及老化年限匯總表參數(shù)指標(biāo)值檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)拉伸強(qiáng)度/MPa≥25GB/T1040.2-2006彎曲強(qiáng)度/MPa≥46GB/T9341-2008剪切強(qiáng)度/MPa≥20GB/T8165-2008彎曲模量/MPa≥3250GB/T9341-2008氙燈暴露測(cè)試（老化試驗(yàn)）測(cè)試時(shí)間大于1050h,類同常溫環(huán)境35年試驗(yàn)以《塑料實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法》為參考標(biāo)準(zhǔn)表2生態(tài)仿木樁護(hù)岸施工機(jī)具設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格用途備注1打樁機(jī)vh350沉樁1臺(tái)2推土機(jī)220HP臨時(shí)道路攤鋪及平整1臺(tái)3光學(xué)經(jīng)緯儀J2-2仿木樁沉樁時(shí)垂直度控制2臺(tái)4GPS上海華測(cè)T5仿木樁打設(shè)定位控制及圍堰變形觀測(cè)1臺(tái)三、施工工藝及方法1、生態(tài)仿木樁施工工藝流程圖施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→開挖工作面→樁位放樣→仿木樁沉入→土方回填。2、施工方法（1）施工準(zhǔn)備進(jìn)場(chǎng)施工前，項(xiàng)目管理人員設(shè)計(jì)圖紙要求以及現(xiàn)場(chǎng)的踏勘結(jié)果，擬定初步的生態(tài)仿木樁護(hù)岸施工方案，并根據(jù)業(yè)主提供的坐標(biāo)控制點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地校核并建立測(cè)量控制網(wǎng)。積極協(xié)助業(yè)主方辦理好各項(xiàng)審批手續(xù)，同時(shí)，還應(yīng)積極組織協(xié)調(diào)好作業(yè)人員、機(jī)械設(shè)備、材料進(jìn)場(chǎng)前的各項(xiàng)籌備工作。項(xiàng)目管理人員應(yīng)及時(shí)制定施工現(xiàn)場(chǎng)的施工安全和質(zhì)量保證體系，明確崗位分工及責(zé)任，并建立健全原始施工記錄和資料整理制度、工程質(zhì)量檢查制度，并嚴(yán)格執(zhí)行。（2）作業(yè)前工作清除施工作業(yè)區(qū)內(nèi)周邊和地下對(duì)施工有影響的障礙物；（2）對(duì)開挖范圍內(nèi)的雜草、廢碴、垃圾等清除干凈，多余土方由自卸汽車運(yùn)土至指定地點(diǎn)堆放，（3）平整場(chǎng)地，按施工圖布放施工區(qū)域邊界線，并測(cè)量施工區(qū)的地面高程（3）人、材、機(jī)進(jìn)場(chǎng)待場(chǎng)地平整結(jié)束后，應(yīng)根據(jù)進(jìn)度要求、施工組織方式、現(xiàn)場(chǎng)工況、施工內(nèi)容要求等各項(xiàng)邊界條件隨即做好作業(yè)人員、建筑材料以及機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)工作。作業(yè)人員、建筑材料及機(jī)械設(shè)備數(shù)量應(yīng)滿足生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)施工正常開展的需要。高分子生態(tài)仿木樁施工時(shí)首先需要委托具有相應(yīng)資質(zhì)的生產(chǎn)廠家進(jìn)行定制加工，樁內(nèi)部具有上下延伸的樁心孔，托盤上方可放置植物盆栽，提升空間利用率，提高周邊自然環(huán)境品質(zhì)，中間中空部位也可以作為落淤空間用于儲(chǔ)存淤泥，同時(shí)每間隔2m間距設(shè)置一個(gè)排水通道，減少承受背后土體壓力，利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和生態(tài)環(huán)境、保護(hù)土體。3、仿木樁施工本工程所用生態(tài)仿木樁結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)鋼筋砼結(jié)構(gòu)，新產(chǎn)品采用ASA共擠一體成型，通過(guò)鎖扣止水連接，質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，間隔2m設(shè)置生態(tài)通道（兼具泄水功能），從專業(yè)廠家采購(gòu)成品樁。（1）生態(tài)仿木樁打設(shè)仿木樁運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行外觀復(fù)查，檢查在運(yùn)輸過(guò)程中樁身有否磕傷、劃痕、開裂甚至斷裂，斷裂的樁嚴(yán)禁使用。由于仿木樁的材質(zhì)較輕，可以利用人工將樁身立好，打樁機(jī)就位時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位，由人工將仿木樁的上端對(duì)入樁帽中，下端對(duì)入定位架中，沉樁時(shí)定位偏差應(yīng)小于30mm，保證垂直穩(wěn)定，樁機(jī)操作人員操作壓裝機(jī)將樁身壓緊并對(duì)準(zhǔn)樁位，樁身在立好后一定要保證樁與樁的鎖扣槽口在同一條直線上，樁與樁的間距要滿足鎖扣的安放要求，利用水平尺調(diào)正仿木樁在兩個(gè)方向的垂直度后，開始?jí)貉b，直至把樁施工至樁頂標(biāo)高，生態(tài)仿木樁垂直度校正主要借助兩架設(shè)立在兩岸的經(jīng)緯儀（注：設(shè)立在兩岸的經(jīng)緯儀呈90°角進(jìn)行布置）通過(guò)交會(huì)進(jìn)行校正，保證垂直度偏差不大于5H/100（注：H為生態(tài)仿木樁長(zhǎng)度）。并做好相應(yīng)記錄，在生態(tài)仿木板樁施打過(guò)程中不發(fā)生傾斜、移動(dòng)；在沉入過(guò)程中，為防止生態(tài)仿木樁打設(shè)過(guò)深，還應(yīng)不斷對(duì)其進(jìn)行高程測(cè)量。高程測(cè)量主要借助設(shè)立在岸上的水準(zhǔn)儀對(duì)樁頂位置進(jìn)行精確觀測(cè)，并準(zhǔn)確記錄。待第一根樁打設(shè)完畢，輔助人員必須嚴(yán)格把控樁與樁之間鎖扣連接吻合后，及時(shí)指揮壓裝操作人員進(jìn)行沉樁施工，初始?jí)貉b時(shí)應(yīng)調(diào)低壓裝速率，確保樁與樁之間鎖扣連接正常進(jìn)入土層后，恢復(fù)正常壓樁速度，壓樁至控制線時(shí)應(yīng)繼續(xù)調(diào)低壓裝速率，確保標(biāo)高誤差控制在2cm之內(nèi)，依次進(jìn)行第二根樁、第三根樁的打設(shè)，直至結(jié)束。（2）土方分層填筑待生態(tài)仿木樁打設(shè)完畢，隨即可進(jìn)行樁心孔及樁背后土方填筑。用于回填的回填土土質(zhì)一般為粉質(zhì)黏土或黏性土，該土質(zhì)需從附近土場(chǎng)采取。樁心由于土層擠壓已回填部分土方，未回填到位部分及時(shí)采取人工多次補(bǔ)充回填，直至滿足指定高程為止，背后填筑時(shí)應(yīng)從生態(tài)仿木樁的一端開始向另一端緩慢推進(jìn)，并分層填筑，分層虛鋪厚度不得大于25cm，確保生態(tài)仿木樁后填筑土體能夠整體均勻緩慢上升，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。分層填筑時(shí)應(yīng)派專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮，并不定時(shí)對(duì)生態(tài)仿木板樁的變形及位移情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。若發(fā)現(xiàn)生態(tài)仿木樁局部變形較大，應(yīng)立即停止填筑，分析原因，并采取對(duì)應(yīng)處理措施，直至符合要求后方可繼續(xù)填筑，直至指定高程。四、質(zhì)量控制（1）在生態(tài)仿木樁進(jìn)場(chǎng)前，應(yīng)對(duì)生態(tài)仿木樁的規(guī)格型號(hào)、幾何尺寸、外觀質(zhì)量等進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)收，外觀質(zhì)量方面重點(diǎn)要對(duì)生態(tài)仿木樁的表面平整光滑度、樁身的垂直度、壁厚的均勻度、有無(wú)明顯缺損等現(xiàn)象進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核驗(yàn)收合格后方可允許進(jìn)場(chǎng)使用；（2）提高樁的就位和壓入精度，避免強(qiáng)力矯正。壓入時(shí)應(yīng)保證一根樁連續(xù)壓入嚴(yán)禁中途停歇。（3）生態(tài)仿木樁打設(shè)前，應(yīng)對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，打樁機(jī)械的特種作業(yè)人員必須持證上崗，并嚴(yán)格遵守機(jī)械安全操作規(guī)程，同時(shí)還應(yīng)在施打前對(duì)打樁機(jī)的各種性能做好調(diào)試工作；（5）沉入時(shí)，先將生態(tài)仿木板樁插入土體中，當(dāng)生態(tài)仿木樁壓不下去時(shí)方可開啟振動(dòng)，采用振動(dòng)沉入，控制試壓速度不得超過(guò)2m/min；（6）打樁過(guò)程中應(yīng)逐根自檢，不符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)拔出重新打設(shè)；（7）墻后土回填時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制回填土的厚度，確保每層回填土的厚度不宜大于300mm，且宜分層夯實(shí)。五、結(jié)論新型復(fù)合高分子生態(tài)仿木樁適合工廠化生產(chǎn)，裝配式施工，施工工藝簡(jiǎn)單，操作方便快捷，與傳統(tǒng)全斜坡式護(hù)岸結(jié)構(gòu)、重力式漿砌塊石或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，極大地減少了占地面積、節(jié)約了鋼材和勞動(dòng)力成本，同時(shí)采用蜂窩結(jié)構(gòu)樁體強(qiáng)度高，質(zhì)量輕、綠色環(huán)保，對(duì)水體、土壤無(wú)污染，代替木樁，可減少林木資源的砍伐，耐腐蝕、耐老化，保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境。新型復(fù)合高分子生態(tài)仿木樁技術(shù)在新場(chǎng)鎮(zhèn)2021年生態(tài)清潔小流域整治工程得到了成功應(yīng)用，實(shí)施期間未發(fā)生樁體材料損壞或掉角現(xiàn)象，與傳統(tǒng)全斜坡式護(hù)岸結(jié)構(gòu)、重力式漿砌塊石或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，透水效果好、樁身質(zhì)量可靠、施工工藝簡(jiǎn)單，速度快，工期短，工程造價(jià)低，對(duì)周圍環(huán)境影響小，與周圍環(huán)境契合感強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，綜合經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益較為顯著，具有良好的示范推廣價(jià)值。通過(guò)本工程對(duì)新型復(fù)合高分子生態(tài)仿木樁的施工工藝及方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，總結(jié)主要的質(zhì)量控制要點(diǎn)，檢