李春風
砂柳結構,是水工建筑中一種古老的結構形式,在中國已有數(shù)千年歷史。上個世紀30至60年代,黑龍江省各地的砂柳結構水利工程比比皆是。
由于砂柳結構具有“就地取材、施工簡便、容易操作,投資少、工期短、應急效益高”等優(yōu)點,到目前,有些小型水利工程、防汛搶險工程、水保工程,簡易溢流壩工程、臨時性壅水工程等多種工程,仍在采用這種建筑形式。所以,搜集、挖掘、整理、研究砂柳結構工程技術,也是十分必要的,這樣既可以更好地繼承水利先輩們的技術遺產(chǎn),又可以發(fā)揮祖國古老的傳統(tǒng)工程技術作用,為農(nóng)業(yè)服務。
砂柳結構,是以柳條或較規(guī)范順直的雜樹枝條及砂、砂袋、草垡、柴草為主要建筑材料,經(jīng)過捆綁、堆砌、連接等工序,構成工程實體,即稱作是砂柳體建筑物。施工中,依據(jù)材料來源及工程所需牢固性的要求,用石塊、石籠替代砂袋、草垡,這樣形成的工程,也稱作柳石結構建筑物。
砂柳結構體以柳樹枝條和鐵線承擔砌體的連接作用,以砂袋,草垡或石塊起重力作用,經(jīng)過捆綁迭砌、連接,合成重力式結構建筑實體,多用于水利工程中的攔河壩、渠道提水壩(跌水)、溢流堰和搶險堵截等工程中;以柳條綁成捆束,使一端迎水以防沖刷,再用砂袋(石塊)壓牢,成行成排的結構型式,多用于堤,河岸的護岸工程中。
沙柳結構經(jīng)長期的探索和實踐,歸納出多種結構形式,其中就包括“坐囤擠籠法”
坐囤擠籠法簡稱“坐囤”,是堵截搶險工程中較為穩(wěn)妥的一種砂柳結構施工方法。適用于水較深、水面較寬的堵截工程上,具體做法如下:
首先,于堵截工程一側(岸)的工程軸線上,按工程的縱向長度為長,在岸邊整修一處寬為4m的場地,要求地基較堅實且平坦。
然后,按長度方向,每隔2m橫水流方向,擺設一根長6~8m長的檁木;并每隔1m,預鋪一根長8~10號粗的鐵線,稱第一道預鋪鐵線。在其上面,順水流方向,與鐵線及檁木呈十字交叉式,擠緊方式鋪一層直徑30cm的柳條籠體?;\長要求與堵截工程縱向長度相近,籠體寬不大于4m。在籠體上鋪設雜草后,堆砌一層砂袋或草垡,其上再預鋪第二道鐵線;鐵線上擠緊鋪砌直徑為30cm的第二層柳條籠體,這時,拾起全部第一道預鋪鐵錢,每根鐵線都用短木攪棒擰緊扣死。以此類推,每層都是用隔層的預鋪鐵線擰緊、扣死,并另外預鋪鐵線,直碼砌到囤高為3m為止。以上,稱做碼砌柳條囤工序。如堵截處水深過大,可分期分層施工。
柳條囤碼砌成功后,即可用人力或機械,利用囤底預設的檁木,以杠桿力作用,把柳條囤撬起,推翻,使柳條囤倒置坐于堵截處水中。堵截寬度較大時,最好于兩岸分別各碼砌一垛柳條囤,同時推翻坐于水中。柳條囤在水中坐穩(wěn)后,隨即動用人工,用小柳條籠或柳條捆,擠緊添滿囤與岸或囤與囤之間的空隙,并加壓重物。施工方法類似串排擠籠法。
根據(jù)水深及實際工程情況,施工時,可坐兩層囤,也可以坐囤、串排相結合起來進行。
由于在岸邊碼砌成的“重型”柳條囤,要求翻轉后,倒置穩(wěn)坐于水中,才能起到堵截效果,所以,柳條囤的碼砌工藝與技術要求較高,多由經(jīng)驗豐富的高手負責指揮或親手操作。碼砌工序仔細周到,不能有一點疏忽紕漏。
其要點注意事項有5條:
(一)整個柳條囤制作時,盡量碼砌成上稍大,下稍小的倒梯形,在條件允許的情況下,靠水的側面掛扁形包加偏重,技術水平高者,碼砌好柳條囤后,經(jīng)過掛包加偏重,可使整個柳條囤達到的平衡值為“穩(wěn)定與向水中傾倒”的臨界值,使坐囤工序開始時,很容易將柳條囤推倒,翻轉后。迅速倒置穩(wěn)坐于水中。
(二)每層用于連接的鐵線,一定要擰緊固定牢靠,防止柳條囤翻轉時解體破散。如柳條囤高度較大時,下部鐵線可用直徑6mm的鋼筋代替。
(三)為使柳條囤翻轉倒置穩(wěn)坐工序成功,囤的岸上位置應準確無誤。碼砌柳條囤前,要計算好囤的高度、長度、寬度尺寸;要測量好囤與岸邊的距離,確定好柳條囤的位置。最后,放樣,制做柳條囤。
(四)為安全起見,柳條囤制做時,要注意檢查,除掌握好碼砌的尺寸外,還要對平衡條件進行檢查、研究,防止柳條囤碼砌過程中倒塌。
(五)坐囤和串排一樣,施工中,有時間短促、條件變化多樣、勞作起來緊張急迫等特點。所以要求指揮有力,調度得當。參加施工的人員,要求動作迅速,絕對服從指令,不準怠慢和遲誤,方可完成任務,
由于砂柳結構的各種類型及施工方法,都具有獨自特別的優(yōu)點和適用范圍,所以,至今這一古老的結構形式,在水利工程建設上,還被人們重視和廣泛地應用,發(fā)揮著不可代替的良好作用。