新型复合高分子生态仿木桩在新场镇2021年生态清洁小流域整综合治工程中的应用

新型复合高分子生态仿木桩在新场镇2021年生态清洁小流域整综合治工程中的应用

Summary：本文以新场镇2021年生态清洁小流域整治工程为例，对高分子生态仿木桩施工工艺做了介绍。并指出施工质量控制要点和检验指标及方法；为新型复合高分子生态仿木桩的推广和应用提供了借鉴和参考。Keys：新型复合高分子生态仿木桩；施工；质量控制；材料指标新型复合生态仿木桩是由高分子强化复合材料研制成的一种高强度新型材料。本实用新型仿木桩，包括具有迎水面和迎土面的两部分组成，桩心孔内设置托盘，托盘上方可形成一个生态空间，作为植物生态空间，也可以作为落淤空间用于储存淤泥，利于结构稳定和生态环境、保护土体。它作为一种新型建筑材料，与传统护岸结构相比，生态仿木桩具有绿色环保、质量轻、强度高、耐腐蚀、耐老化、机械化程度高、速度快，密排的护岸结构外观美，亲水性和挡土性均较好，桩顶可搭配多样式景观花盆，不仅挡土能力强、排水效果好，还使周边环境生态化、人性化，达到实用且美的目的。生态仿木桩广泛用于航道、港口、大中小河道、生态景观河道、市政护坡、码头围堰等工程建设领域，且经济效益和社会效益显著，2019年还获得水利部门先进实用技术推广证书，受到了行业学术界权威专家、政府以及的社会的认可和广泛好评。一、工程概况新场镇2021年生态清洁小流域整治工程位于上海市新场镇，整治范围新南、王桥、众安三个自然村。主要内容为∶河道清淤、新建桥涵等沟通水系、新建护岸、生态修复、景观绿化等，其中土方工程21.08万m³，新建护岸结构1.66万m，新建桥梁19座，新建箱涵24座，水生绿化6.88万m²，陆域绿化11.45万m²。工程等级为III等，永久性护岸级别为3级，围堰等临时建筑物级别为5级。本工程涉及到的高分子生态仿木板桩护岸，长度为9268m。材料指标及机械设备选择本工程主要采用的材料为生态仿木桩，其材料的品种、规格、性能、环保检测等均符合现行国家标准或行业标准和设计要求。生态仿木桩的结构形式如图1所示。本工程生态仿木桩型号如图2所示，其材料的主要物理力学指标如表1所示。图（1）图（2）表1高强度生态仿木桩主要物理力学指标及老化年限汇总表参数指标值检测标准拉伸强度/MPa≥25GB/T1040.2-2006弯曲强度/MPa≥46GB/T9341-2008剪切强度/MPa≥20GB/T8165-2008弯曲模量/MPa≥3250GB/T9341-2008氙灯暴露测试（老化试验）测试时间大于1050h,类同常温环境35年试验以《塑料实验室光源暴露试验方法》为参考标准表2生态仿木桩护岸施工机具设备序号设备名称型号规格用途备注1打桩机vh350沉桩1台2推土机220HP临时道路摊铺及平整1台3光学经纬仪J2-2仿木桩沉桩时垂直度控制2台4GPS上海华测T5仿木桩打设定位控制及围堰变形观测1台三、施工工艺及方法1、生态仿木桩施工工艺流程图施工准备→测量放样→开挖工作面→桩位放样→仿木桩沉入→土方回填。2、施工方法（1）施工准备进场施工前，项目管理人员设计图纸要求以及现场的踏勘结果，拟定初步的生态仿木桩护岸施工方案，并根据业主提供的坐标控制点、水准点进行实地校核并建立测量控制网。积极协助业主方办理好各项审批手续，同时，还应积极组织协调好作业人员、机械设备、材料进场前的各项筹备工作。项目管理人员应及时制定施工现场的施工安全和质量保证体系，明确岗位分工及责任，并建立健全原始施工记录和资料整理制度、工程质量检查制度，并严格执行。（2）作业前工作清除施工作业区内周边和地下对施工有影响的障碍物；（2）对开挖范围内的杂草、废碴、垃圾等清除干净，多余土方由自卸汽车运土至指定地点堆放，（3）平整场地，按施工图布放施工区域边界线，并测量施工区的地面高程（3）人、材、机进场待场地平整结束后，应根据进度要求、施工组织方式、现场工况、施工内容要求等各项边界条件随即做好作业人员、建筑材料以及机械设备的进场工作。作业人员、建筑材料及机械设备数量应满足生态护岸结构施工正常开展的需要。高分子生态仿木桩施工时首先需要委托具有相应资质的生产厂家进行定制加工，桩内部具有上下延伸的桩心孔，托盘上方可放置植物盆栽，提升空间利用率，提高周边自然环境品质，中间中空部位也可以作为落淤空间用于储存淤泥，同时每间隔2m间距设置一个排水通道，减少承受背后土体压力，利于结构稳定和生态环境、保护土体。3、仿木桩施工本工程所用生态仿木桩结构不同于传统钢筋砼结构，新产品采用ASA共挤一体成型，通过锁扣止水连接，质量稳定、可靠，间隔2m设置生态通道（兼具泄水功能），从专业厂家采购成品桩。（1）生态仿木桩打设仿木桩运到现场时，应进行外观复查，检查在运输过程中桩身有否磕伤、划痕、开裂甚至断裂，断裂的桩严禁使用。由于仿木桩的材质较轻，可以利用人工将桩身立好，打桩机就位时，应对准桩位，由人工将仿木桩的上端对入桩帽中，下端对入定位架中，沉桩时定位偏差应小于30mm，保证垂直稳定，桩机操作人员操作压装机将桩身压紧并对准桩位，桩身在立好后一定要保证桩与桩的锁扣槽口在同一条直线上，桩与桩的间距要满足锁扣的安放要求，利用水平尺调正仿木桩在两个方向的垂直度后，开始压装，直至把桩施工至桩顶标高，生态仿木桩垂直度校正主要借助两架设立在两岸的经纬仪（注：设立在两岸的经纬仪呈90°角进行布置）通过交会进行校正，保证垂直度偏差不大于5H/100（注：H为生态仿木桩长度）。并做好相应记录，在生态仿木板桩施打过程中不发生倾斜、移动；在沉入过程中，为防止生态仿木桩打设过深，还应不断对其进行高程测量。高程测量主要借助设立在岸上的水准仪对桩顶位置进行精确观测，并准确记录。待第一根桩打设完毕，辅助人员必须严格把控桩与桩之间锁扣连接吻合后，及时指挥压装操作人员进行沉桩施工，初始压装时应调低压装速率，确保桩与桩之间锁扣连接正常进入土层后，恢复正常压桩速度，压桩至控制线时应继续调低压装速率，确保标高误差控制在2cm之内，依次进行第二根桩、第三根桩的打设，直至结束。（2）土方分层填筑待生态仿木桩打设完毕，随即可进行桩心孔及桩背后土方填筑。用于回填的回填土土质一般为粉质黏土或黏性土，该土质需从附近土场采取。桩心由于土层挤压已回填部分土方，未回填到位部分及时采取人工多次补充回填，直至满足指定高程为止，背后填筑时应从生态仿木桩的一端开始向另一端缓慢推进，并分层填筑，分层虚铺厚度不得大于25cm，确保生态仿木桩后填筑土体能够整体均匀缓慢上升，直至达到设计标高。分层填筑时应派专人负责统一指挥，并不定时对生态仿木板桩的变形及位移情况进行监测。若发现生态仿木桩局部变形较大，应立即停止填筑，分析原因，并采取对应处理措施，直至符合要求后方可继续填筑，直至指定高程。四、质量控制（1）在生态仿木桩进场前，应对生态仿木桩的规格型号、几何尺寸、外观质量等进行复核验收，外观质量方面重点要对生态仿木桩的表面平整光滑度、桩身的垂直度、壁厚的均匀度、有无明显缺损等现象进行复核，复核验收合格后方可允许进场使用；（2）提高桩的就位和压入精度，避免强力矫正。压入时应保证一根桩连续压入严禁中途停歇。（3）生态仿木桩打设前，应对作业人员进行详细的技术交底，打桩机械的特种作业人员必须持证上岗，并严格遵守机械安全操作规程，同时还应在施打前对打桩机的各种性能做好调试工作；（5）沉入时，先将生态仿木板桩插入土体中，当生态仿木桩压不下去时方可开启振动，采用振动沉入，控制试压速度不得超过2m/min；（6）打桩过程中应逐根自检，不符合验收标准时应拔出重新打设；（7）墙后土回填时，应严格控制回填土的厚度，确保每层回填土的厚度不宜大于300mm，且宜分层夯实。五、结论新型复合高分子生态仿木桩适合工厂化生产，装配式施工，施工工艺简单，操作方便快捷，与传统全斜坡式护岸结构、重力式浆砌块石或钢筋混凝土结构相比，极大地减少了占地面积、节约了钢材和劳动力成本，同时采用蜂窝结构桩体强度高，质量轻、绿色环保，对水体、土壤无污染，代替木桩，可减少林木资源的砍伐，耐腐蚀、耐老化，保护周边生态环境。新型复合高分子生态仿木桩技术在新场镇2021年生态清洁小流域整治工程得到了成功应用，实施期间未发生桩体材料损坏或掉角现象，与传统全斜坡式护岸结构、重力式浆砌块石或钢筋混凝土结构相比，透水效果好、桩身质量可靠、施工工艺简单，速度快，工期短，工程造价低，对周围环境影响小，与周围环境契合感强等优点，综合经济社会效益较为显著，具有良好的示范推广价值。通过本工程对新型复合高分子生态仿木桩的施工工艺及方法进行了详细阐述，总结主要的质量控制要点，检