現(xiàn)階段,用于水環(huán)境綜合治理的護(hù)岸結(jié)構(gòu)可以分為剛性護(hù)岸、生態(tài)型護(hù)岸兩大類。常見的剛性護(hù)岸結(jié)構(gòu)有漿砌石、仿木樁、鋼筋混凝土等。生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)有石籠、生態(tài)U型板樁等。結(jié)合該河道治理工程實(shí)際情況,選取鋼筋混凝土、石籠、仿木樁、生態(tài)U型板樁進(jìn)行比較。鋼筋混凝土。該類護(hù)岸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,耐侵蝕,但施工速度慢,施工成本高。石籠。該類護(hù)岸結(jié)構(gòu)施工成本低于鋼筋混凝土護(hù)岸,但石籠表面易積存垃圾,導(dǎo)致植物存活困難,維護(hù)難度較大。仿木樁。該類護(hù)岸結(jié)構(gòu)不用布設(shè)圍堰,施工成本較低,生態(tài)護(hù)岸效果比較理想,但有可能會(huì)加劇河堤的水土流失。生態(tài)U型板樁。該類護(hù)岸結(jié)構(gòu)不用設(shè)施圍堰,可以在有水的情況下安裝,具有優(yōu)良的耐沖刷能力,施工速度快,此外,生態(tài)U型板樁還可以種植植物,具有良好的生態(tài)景觀效果。
生態(tài)U型板樁主要通過振動(dòng)法、液壓法實(shí)現(xiàn)沉樁。使用的設(shè)備主要包括履帶起重機(jī)、行走樁架、導(dǎo)桿架等。振動(dòng)法使用電動(dòng)或液壓振動(dòng)錘進(jìn)行沉樁作業(yè),施工簡便,所用工具較少。良好的耐用性。生態(tài)U型板樁通常采用高強(qiáng)混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋制成,整體結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用,使用壽命不低于50年。節(jié)省材料,成本較低。比起常規(guī)的混凝土板樁,生態(tài)U型板樁使用的鋼材、混凝土更少,因此,同等性能要求下,生態(tài)U型板樁的制作、設(shè)計(jì)成本更低。占地面積小。使用生態(tài)U型板樁作為河道護(hù)岸時(shí),其開挖面會(huì)比其他板樁更小,從而減少占地面積,節(jié)約土地資源,非常適合土地資源緊張的水環(huán)境綜合治理工程。
河道整治是水環(huán)境綜合整治工程的重要組成部分,通過整治河道可以有效減少河道的水土流失,改善河道水環(huán)境,同時(shí)確保河道的防洪排澇能力,從而有效提高城市居民的居住質(zhì)量。因此,選擇恰當(dāng)?shù)暮拥雷o(hù)岸方案是確保河道整治工程效果的關(guān)鍵之一。生態(tài)U型板樁護(hù)岸結(jié)構(gòu)施工、占地面積小,非常適合用于市區(qū)河道整治工程中的護(hù)岸。目前,這種新型板樁的理論研究和實(shí)際應(yīng)用在同步進(jìn)行中,本文以某市某河道綜合整治工程實(shí)例對(duì)U型鋼筋混凝土板樁的設(shè)計(jì)和應(yīng)用展開探討。
國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于航道河道護(hù)岸、港口碼頭、市政工程、城市基坑等圍護(hù)結(jié)構(gòu)中 。由于性價(jià)比不高 , 雖然產(chǎn)品存在時(shí)間很長 , 但并未能大面積應(yīng)用推廣 。生產(chǎn)技術(shù)采用先張法預(yù)應(yīng)力施工工藝 , 生產(chǎn)大量采用機(jī)械化流水作業(yè)施工 , 工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、采用蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝 , 生產(chǎn)周期短 , 生產(chǎn)、質(zhì)量好 。
u型板樁是一種新型的預(yù)應(yīng)力混凝土基礎(chǔ)圍護(hù)擋土構(gòu)件,因其采用特的變截面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在加大截面高度、增大截面抵抗彎矩的同時(shí),還增加了截面的寬度,它的用途廣泛,在水工建筑中,一般施工面積很大,則常用以做成構(gòu)體圍堰。它系由許多互相連接的單體所構(gòu)成,每個(gè)單體又由許多U型板樁組成,單體中間用土填實(shí)。圍堰所圍護(hù)的范圍很大,單體中間用土填實(shí),不能用支撐支持堰壁,因此每個(gè)單體都難以自抵抗傾覆、滑動(dòng)和防止聯(lián)鎖處的拉裂,目前很多U形板樁不夠穩(wěn)固,整體是混凝土做基礎(chǔ),強(qiáng)度密度不夠堅(jiān)硬,有些在環(huán)境生態(tài)方面表現(xiàn)的不,很多不可回收,破壞生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。為此,我們提出一種生態(tài)友好型混凝土U型板樁。
施工中還需要注意的是,U型板樁同板樁之間進(jìn)行連接時(shí)是需要密封的。若依照普通的力學(xué)計(jì)算方式計(jì)算其結(jié)構(gòu)和承載力,那么這一過程過于復(fù)雜,那么在實(shí)際的計(jì)算中可以使用截面等效法。在堤壩結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中,U型板樁作為支護(hù)樁主要承受兩個(gè)相反的力,即環(huán)梁轉(zhuǎn)移力、水平土壓力。因此在這兩個(gè)方向相反的力作用下,在U型板樁上會(huì)出現(xiàn)剪切作用以及雙向彎曲作用。而究其根本,等效截面應(yīng)當(dāng)選取U型板樁的對(duì)稱截面,進(jìn)而確保U型板樁在水利堤防中的應(yīng)用效果。