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      一種鋼筋混凝土與條石擋墻相結(jié)合的駁岸設(shè)計

      2018-07-09 13:47:14徐子令陳鷗段育慧
      科技風(fēng) 2018年30期
      關(guān)鍵詞:駁岸鋼筋混凝土

      徐子令 陳鷗 段育慧

      摘要:近年來全國各地注重生態(tài)環(huán)境建設(shè),改善水環(huán)境、提升水景觀,美觀、耐用的城區(qū)河道駁岸成為設(shè)計焦點。為了設(shè)計一種既有傳統(tǒng)韻味,又能與現(xiàn)代工程技術(shù)相結(jié)合的河道駁岸,作者進(jìn)行了鋼筋砼與條石擋墻相結(jié)合的駁岸研究。在鋼筋混凝土擋墻外立面砂漿砌筑條石,混凝土表面植筋將條石擋墻與其拉結(jié),并在條石空隙處設(shè)置排水孔,擋墻頂部設(shè)置石垛等,以達(dá)到穩(wěn)定、美觀的設(shè)計目標(biāo)。該擋墻比傳統(tǒng)條石擋墻節(jié)省石材,相比掛貼工藝更安全穩(wěn)定。

      關(guān)鍵詞:駁岸;鋼筋混凝土;條石擋墻

      中圖分類號:TV861文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

      1 技術(shù)背景

      近年來大力建設(shè)文化街區(qū),仿古建筑區(qū)的河道駁岸成為設(shè)計重點。駁岸是保護(hù)城市河道、園林水體的設(shè)施,是城市景觀的重要組成部分。隨著城市化進(jìn)程的加快,各設(shè)計院、建材廠家設(shè)計了紛繁復(fù)雜、型式多樣的駁岸。

      鋼筋混凝土駁岸因結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、強(qiáng)度大、耐久性好以及施工便利依然被廣泛應(yīng)用于城市水體駁岸。因裸露的鋼筋混凝土有礙觀瞻,于是在鋼筋混凝土表面干掛石材飾面,如樓房表面的石材幕墻、擋土墻表面的石材護(hù)面等,一定程度上滿足了人們的審美需求。但是水工擋土墻因所處環(huán)境的特殊性,表面干掛石材對船舶撞擊及水流迎面反復(fù)沖擊較為敏感,不夠堅固且耐久性差,擋墻表面石材“墜河”現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。

      石材作為一種古老的建材伴隨人類的發(fā)展史,在一些歷史古城河道兩岸砌筑的條石擋墻沿用至今。因條石擋墻外觀古樸、厚重,有歷史感,各地為了打造古城景觀,一些重要的城市河道重新選用這種純條石砌筑的擋墻。但是條石擋墻有其局限性,因開采不易、造價較高、施工困難,且其為塊狀砌筑,不能承受大的拉應(yīng)力,使用受限。

      為了設(shè)計一種既有傳統(tǒng)韻味,又能與現(xiàn)代工程技術(shù)相結(jié)合的河道駁岸,作者進(jìn)行了鋼筋砼與條石擋墻相結(jié)合駁岸的設(shè)計研究。

      2 新型擋墻設(shè)計思路

      2.1 設(shè)計重點

      鋼筋砼與條石擋墻相結(jié)合的駁岸包括鋼筋砼墻體以及條石墻體,如何進(jìn)行二者的結(jié)合,并充分發(fā)揮各自的優(yōu)點成為設(shè)計的重點。鋼筋混凝土墻體起到擋土以及整個墻體的穩(wěn)定作用,條石擋墻發(fā)揮重要的裝飾作用,并保護(hù)鋼筋混凝土擋墻,避免其受到環(huán)境的直接影響,減緩混凝土碳化,提高耐久性。條石擋墻自身的穩(wěn)定、嵌固需要研究,而且條石擋墻與混凝土擋墻之間需要進(jìn)行有效且耐久的連接。上述內(nèi)容是該種擋墻的主要研究方向。

      2.2 技術(shù)路線

      根據(jù)該項目的特點,按照擋墻穩(wěn)定以及細(xì)部結(jié)構(gòu)完善兩條線分別進(jìn)行設(shè)計。擋墻的整體穩(wěn)定計算,為常規(guī)力學(xué)問題,技術(shù)不復(fù)雜,需要重點考慮兩種擋墻的相對穩(wěn)定;細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計需要一定的工程實踐經(jīng)驗,尤其是條石擋墻與混凝土擋墻的銜接可能用到機(jī)械知識,需要重點研究。

      2.3 設(shè)計成果

      鋼筋砼與條石擋墻相結(jié)合的駁岸,包括鋼筋砼墻體以及條石墻體:鋼筋砼墻體設(shè)于靠近河堤一側(cè),采用懸臂結(jié)構(gòu),分為底板、立墻兩部分;條石墻體設(shè)于靠近河道一側(cè),由多塊條石壘成,位于鋼筋混凝土擋墻前趾上;二者采用拉結(jié)鋼筋進(jìn)行錨固。

      下面結(jié)合附圖和實例對本設(shè)計駁岸型式做進(jìn)一步的說明。

      如圖1與圖2所示,鋼筋砼與條石擋墻相結(jié)合的駁岸,包括鋼筋砼墻體2以及條石墻體5。鋼筋砼墻體2設(shè)于靠近河堤1一側(cè),條石墻體5設(shè)于靠近河道一側(cè),條石墻體5由多塊條石壘成。鋼筋砼墻體2位于上下兩層條石之間的縫隙處固定連接有連接鋼筋6,即連接鋼筋6的一端固聯(lián)于鋼筋砼墻體2內(nèi),連接鋼筋6的另一端壓于條石墻體5的條石之間。鋼筋砼墻體2的剖視圖呈倒T字形,其水平部(即擋墻底板)位于地基上,其豎直部(即立墻)擋土面處于豎直面內(nèi),立墻迎水側(cè)表面向河岸傾斜。條石墻體5的多塊條石靠著鋼筋砼墻體2的立墻迎水側(cè)鋪設(shè),鋼筋砼墻體2的立墻迎水側(cè)表面與豎直面之間的夾角為1~2°。所述條石為黃銹石花崗巖,條石墻體5設(shè)有多個石垛4,石垛間用包塑鐵索串聯(lián),石垛為黃金麻花崗巖石垛,鋼筋砼墻體2上設(shè)有滲水管7,滲水管靠近河堤一端的外側(cè)設(shè)有土工布3,土工布與滲水管之間設(shè)有粗砂層、瓜子片層以及粗石子層。

      該設(shè)計方案的設(shè)計要點:

      (1)鋼筋砼墻體的豎直部靠近河道一側(cè)的側(cè)面與豎直面之間的夾角為12°。

      (2)連接鋼筋包括與鋼筋砼墻體連接的第一連接段、壓于條石之間的n形段以及夾于鋼筋砼墻體與條石墻體之間拉緊段,第一連接段上設(shè)有螺紋,第一連接段與混凝土凝固于鋼筋砼墻體內(nèi),且第一連接段上螺紋連接有鎖緊螺母,拉緊段與豎直面之間的夾角為12°。

      (3)條石為粗鑿面黃銹石花崗巖,所述石垛為黃金麻花崗巖石垛,顏色及外型仿古,增加擋墻的仿古氣息。

      (4)條石墻體設(shè)有多個石垛,石垛間用包塑鐵索串聯(lián),保障安全的同時增加鐵鏈的使用壽命。

      (5)鋼筋砼墻體上常水位以下設(shè)有滲水管,滲水管靠近河堤一端的外側(cè)設(shè)有土工布,土工布與滲水管之間設(shè)有粗砂層、瓜子片層以及粗石子層。

      該駁岸結(jié)構(gòu)優(yōu)點:斷面相對較小,比傳統(tǒng)條石擋墻節(jié)約石材,減少造價;結(jié)構(gòu)相對簡單,比鋼筋砼擋墻表面掛貼石材更堅固、耐久性好,對船舶撞擊、水流迎面反復(fù)沖擊不敏感;適于仿古建筑區(qū)、城區(qū)河道的防護(hù),與古建筑風(fēng)格相適應(yīng);易于施工,配合階梯踏步等其他駁岸型式可長距離應(yīng)用;擋墻露出面砌縫規(guī)則,古樸美觀。

      3 應(yīng)用案例

      3.1 設(shè)計情況

      淮安市里運河屬于世界文化遺產(chǎn),為了營造古樸的條石擋墻景觀,里運河文化長廊2#鋼筋砼擋墻如圖3、圖4所示。條石擋墻頂部每隔1.65m(2塊條石與2條豎縫的長度之和)設(shè)1個黃金麻花崗巖石垛,條石墻頂部相應(yīng)位置開鑿坑洞砂漿砌筑石垛,石垛間用包塑鐵索串聯(lián)。常水位以下設(shè)置冒水孔,間距2.475m(3塊條石與3條豎縫的長度之和)。擋墻分節(jié)長度確定為19.775m(24塊條石與23條豎縫的長度之和),末端長度根據(jù)實際情況進(jìn)行縮減。條石加工要求:疊砌面和接砌面的表面凹入深度不大于10mm或采用切割面;迎水面及與鋼筋砼擋墻接觸面凹入深度不大于20mm,迎水面必須采用粗鑿面。條石擋墻迎水面為順直平面或平滑曲面,可靈活設(shè)計擋墻平面線型,適當(dāng)?shù)牧⒚婊《瓤梢宰寭鯄Ω@優(yōu)美。

      3.2 施工注意問題

      (1)連接鋼筋施工。連接鋼筋位于條石砌縫之間,本次采用植筋的辦法進(jìn)行錨固。混凝土立墻澆筑完成后,在表面劃線定位確定錨固鋼筋位置,鉆孔、植筋。按照擋墻分段長度為單元,砌筑一層條石,錨固一層鋼筋。此工藝定位精確、簡單快捷,質(zhì)量容易保證。

      (2)條石砌筑。本工程疊砌面、接砌面及與鋼筋混凝土立墻接觸面均采用切割面,臨水面及條石擋墻最頂部采用粗鑿面。因每塊條石重量約240千克,需人工配合小型吊車進(jìn)行砌筑作業(yè)。砌縫寬度2.5cm,可在砌縫處預(yù)埋厚度2.5cm墊塊以控制砌縫厚度,砌筑時砂漿需飽滿。砌筑順序為:鋪底層砂漿(含墊塊安放)→吊裝底層條石→植底層鋼筋→鋪水平縫、豎縫砂漿、安放墊塊→吊裝第2層條石。

      4 結(jié)論

      鋼筋混凝土與條石擋墻結(jié)合的駁岸解決了石材干掛的缺陷,為城市河道的建設(shè),尤其是傳統(tǒng)文化旅游區(qū)的河道駁岸提供了一種新的設(shè)計思路。設(shè)計成果贏得了業(yè)主單位的認(rèn)可,景觀效果良好,預(yù)計使用壽命遠(yuǎn)大于其他型式駁岸。該駁岸設(shè)計的主要創(chuàng)新點如下:

      (1)通過錨固鋼筋與砂漿砌縫的合理設(shè)置,確保條石擋墻與混凝土擋墻之間能夠合理拉結(jié),有效綜合了兩種擋墻的優(yōu)點。

      (2)解決了條石選材、加工、安裝過程中的具體問題,選擇合適的條石尺寸、砌縫寬度,配合石垛、排水管的定位模數(shù),呈現(xiàn)古樸典雅的外立面。

      (3)條石擋墻可根據(jù)不同河道選擇不同的石材種類、條石尺寸;鋼筋混凝土懸臂擋墻可以根據(jù)高度的大小變化為其他型式,如扶壁、空箱等;該種駁岸安裝有關(guān)附屬設(shè)施后也可作為河港碼頭使用。

      參考文獻(xiàn):

      [1]張平易,陳登毅,許宗喜,宦國勝,顧美娟.SL3792007 水工擋土墻設(shè)計規(guī)范[S].北京:中華人民共和國水利部,2007.

      [2]鈕新強(qiáng),汪基偉,吳德緒.SL1912008 水工鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)范[S].北京:中華人民共和國水利部,2008.

      [3]洪云希.鋼筋砼疊合板和漿砌片石組合式擋土墻的設(shè)計與應(yīng)用[J].中外建筑,2011(01):124126.

      [4]徐子令,林農(nóng),趙春潮,劉倩怡,段育慧,王麗,楊濤,成小飛.鋼筋混凝土與條石相結(jié)合的駁岸[P].中華人民共和國 ZL 2017 2 1424987.5,201858.

      作者簡介:第一作者徐子令(1984),男,本科,工程師,主要從事水利工程規(guī)劃、設(shè)計工作。

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