晏利軍
(湖南省水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司,湖南 長沙 410000)
月亮島位于湖南省長沙市北郊望城區(qū)月亮島街道普瑞東路口湘江心,在景觀和生態(tài)資源上具有稀缺性和唯一性。島上原有2 個(gè)堤防保護(hù)圈,第一個(gè)保護(hù)圈為環(huán)島保護(hù)圈,建于1975 年,全長7.4 km,1998 年受洪水影響,部分堤壩受損。第二個(gè)保護(hù)圈為洲尾保護(hù)圈,長0.89 km,僅能抵擋兩年一遇洪水[1]。在長期運(yùn)行過程中遭到洪水的侵蝕、沖刷及人為因素的影響,土堤不同程度被破壞。2017 年6 月22 日至7 月2 日,長沙市普降大到暴雨,局部大暴雨,全市水情十分嚴(yán)重。2017 年特大洪水中,全市堤垸共出險(xiǎn)99 處,月亮島西北堤洪水倒灌。
月亮島為行洪島,也是長沙市民觀景、散步、野營、越野、垂釣、騎馬等活動(dòng)的大型公共場(chǎng)所。在200 年及100 年一遇洪水條件下,整個(gè)月亮島為行洪通道,20 年及10 年一遇洪水條件下,島內(nèi)不過水[2]。月亮島環(huán)島道路安全防護(hù)工程在不影響湘江防洪能力前提下,為滿足日常生態(tài)親水性需要,解決堤頂?shù)缆吠鈧?cè)、觀景平臺(tái)外側(cè)涉水岸頂現(xiàn)狀存在的安全隱患,對(duì)不達(dá)20 年一遇洪水位的堤段增設(shè)護(hù)欄式防洪墻,其他堤段增設(shè)普通欄桿,真正做到“止損、增效、安全生態(tài)、環(huán)境和諧優(yōu)美”。
長期以來,沙袋是抗洪主力裝備,常出現(xiàn)在防汛抗洪的救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),尤其是在應(yīng)對(duì)管涌搶險(xiǎn)時(shí),沙袋由聚丙烯塑料制成的,這些材料可以從紡織品生產(chǎn)商廢棄的物料中獲得,價(jià)格低。除此之外,使用沙袋所需要的袋子、鏟子、人力和沙子,方便易得。
近段,德國“防洪神器”成為熱搜,其實(shí)它是一種裝配式的防洪墻,類似的防洪設(shè)施在浙江余姚、蘭溪等地已有嘗試。防洪墻由鋁合金材料制成,這種墻需要混凝土的基座。在城市沒有受到洪水威脅時(shí),為了照顧城市景觀,防洪板不會(huì)被安裝。一旦汛情緊急,可以在墻體之上臨時(shí)搭建組合式擋板,洪水退后,又可以快速拆卸。
表1 就裝配式的防洪墻與沙袋優(yōu)劣點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比。
裝配式的防洪墻又分為護(hù)欄式防洪墻和移動(dòng)式防洪墻。移動(dòng)式防洪墻采用整體式擋板,下部由實(shí)體混凝土墻(包括樁、底梁)和上部防洪擋板。擋板平時(shí)放在防洪倉庫內(nèi)儲(chǔ)存,汛期進(jìn)行安裝。護(hù)欄式防洪墻采用“防汛擋板+護(hù)欄”形式,下部實(shí)體混凝土墻(包括樁、底梁),上部設(shè)置鋁合金護(hù)欄和立柱,立柱內(nèi)預(yù)留防汛擋板安裝凹槽。平時(shí)防汛擋板不安裝,汛期在水位持續(xù)升高的情況下,安裝防汛擋板。擋板和立柱材料選用6063 系鋁合金,厚度≥4 mm,每塊擋板有效長度可據(jù)水深不同調(diào)整,本項(xiàng)目長3 000 mm,高200 mm,擋板壁厚2.2 mm,防洪擋板間有榫頭結(jié)合,并配有密封條。
表1 裝配式的防洪墻與人工壘沙袋對(duì)比表
月亮島為行洪島[2],傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防洪堤壩有礙行洪,也阻隔了城市濱水區(qū)空間景觀,護(hù)欄式防洪墻在汛期插上擋板可防洪,非汛期插上護(hù)欄對(duì)行人進(jìn)行防護(hù),一種產(chǎn)品兩種功能。見圖1、圖2。
圖1 護(hù)欄式防洪墻(非汛期護(hù)欄功能展示)
圖2 護(hù)欄式防洪墻(汛期防洪功能展示)[3]
表2 為護(hù)欄式防洪墻與移動(dòng)式防洪墻對(duì)比。
月亮島是長沙市民觀景、散步、野營、越野、垂釣、騎馬等活動(dòng)的大型公共場(chǎng)所[2],綜合分析,護(hù)欄式防洪墻更適應(yīng)月亮島環(huán)島道路安全防護(hù)工程,其一種產(chǎn)品兩種功能。既滿足了道路安全防護(hù),又與島內(nèi)自然生態(tài)環(huán)境及景觀設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。
表2 護(hù)欄式防洪墻與移動(dòng)式防洪墻對(duì)比表
護(hù)欄式防洪墻由防汛擋板、欄桿、立柱、下壓扣件、止水密封件、預(yù)埋件組成,每個(gè)部件控制在20 kg 以內(nèi),單個(gè)部件可以由1 名操作人員搬運(yùn)。
1)預(yù)埋件安裝。預(yù)埋件面板材料采用不銹鋼304,利用混凝土基礎(chǔ)錨固于地面,預(yù)埋件定位——預(yù)埋件固定——預(yù)埋件調(diào)平,預(yù)埋件調(diào)整好后綁扎鋼筋、支模及澆筑,完成后,預(yù)埋件與道路齊平。擋板不安裝時(shí),預(yù)埋件上螺栓孔封閉,無需加任何保護(hù)裝置,對(duì)行人、車輛的安全不產(chǎn)生隱患。見圖3。
圖3 預(yù)埋件調(diào)整好后綁扎鋼筋、支模及部分澆筑完成對(duì)照[3]
2)立柱安裝。立柱為整個(gè)結(jié)構(gòu)的支撐,月亮島防洪高度在0.3~1.2 m,采用無斜撐類型。
立柱安裝:檢查立柱垂直和底部密封條是否完好,有無脫落;檢查立柱底部清潔無砂石等異物;檢查立柱底部定位銷是否脫落;將立柱底部定位銷對(duì)準(zhǔn)預(yù)埋件孔位以后把8.8 級(jí)熱鍍鋅緊固螺栓全部擰入,對(duì)角鎖緊。
3)擋板安裝。檢查地面清潔度,是否有明顯的砂石等;檢查擋板密封條是否與卡槽貼合;檢查最下方擋板底部止水海綿是否有斷裂或硬化等現(xiàn)象(安裝時(shí)需注意將密度高的部分鑲?cè)霌醢宓撞?。安裝擋板時(shí)從上往下鑲嵌,保證擋板密封條完整不脫落,左右距離立柱相等,不能偏向一側(cè));最后把下壓鎖扣裝好,要讓擋板保持水平。安裝時(shí)拆除固定槽上蓋板,相鄰兩支立柱共四個(gè)固定槽,完成此操作后,即可將護(hù)欄放入固定槽內(nèi),并蓋上上蓋板,即可完成快速的裝配。
1 m 高擋板,10 人每小時(shí)可裝配500 m。本項(xiàng)目擋板總面積約2 450 m2,16 個(gè)人3 h 可以拆完,所需倉庫156.2 m2。防洪擋板拆除:護(hù)欄固定槽,上蓋板可直接拆除,上下兩個(gè)固定槽均可實(shí)行次操作,通過拆除護(hù)欄兩邊固定槽的上表面,即可將護(hù)欄整體拿下,完成快速的拆卸,然后采用堆疊貨架進(jìn)行存放和搬運(yùn),在防汛倉庫貯存。本項(xiàng)目20 年一遇洪水發(fā)生時(shí),必需確保在預(yù)定時(shí)間內(nèi)通過叉車將堆疊貨架(防洪擋板一起)吊裝到運(yùn)輸車上,運(yùn)至施工工地迅速安裝。月亮島為行洪島[2],超標(biāo)洪水時(shí)又要在預(yù)警時(shí)間內(nèi)拆除。
月亮島堤線在洲頭洲尾不規(guī)則地區(qū),有不規(guī)則的度數(shù),擋板對(duì)此區(qū)域的適應(yīng)能力不足,對(duì)防洪環(huán)境的適應(yīng)性有待提高。
月亮島為行洪島(在200 年及100 年一遇洪水條件下,整個(gè)月亮島為行洪通道,20 年及10 年一遇洪水條件下,島內(nèi)不過水),它也是長沙市民進(jìn)行觀景、散步、野營、越野、垂釣、騎馬等活動(dòng)的大型公共場(chǎng)所[2],綜合分析,護(hù)欄式防洪墻更適應(yīng)月亮島環(huán)島道路安全防護(hù)工程,在汛期(20 年及10 年一遇)插上擋板可防洪,非汛期插上護(hù)欄對(duì)行人進(jìn)行防護(hù),其一種產(chǎn)品兩種功能。