網(wǎng)箱橋水毀形式分析及應對對策

周通 韓永超

摘要：網(wǎng)箱橋作為一種我國山區(qū)橋梁建設近幾年新興起的一種施工方法，屬于一種新技術(shù)、新工藝，它為山區(qū)小跨橋梁設計、施工提供了一種新的思路與方法。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)箱橋在應用過程中水毀頻發(fā)。針對這一問題，通過查詢相關(guān)資料及建橋?qū)嵺`經(jīng)驗分析了網(wǎng)箱橋梁的水毀的成因及適用范圍，并從橋梁設計、施工、防護等方面提出網(wǎng)箱橋預防水毀的措施及綜合治理方法。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)箱橋；水毀；成因；防護

引言

在人口相對集中但又數(shù)量不多的地方，小型人行便橋是溝通山區(qū)經(jīng)濟活力的重要靜脈。山區(qū)地形復雜，場地不平整，機械施工難度大，而傳統(tǒng)的混凝土橋梁造價高，用料大，后期難以維護等特點也掣肘了其在山區(qū)的應用。伴隨國家“環(huán)保型、節(jié)約型”的社會方針，在工程領(lǐng)域，綠色環(huán)保材料越來越受到建設者的青睞。在擋土墻、護岸、消能等方面，網(wǎng)箱的研究和應用得到了進一步的凸顯，逐漸走進大眾的視野。網(wǎng)箱又稱石籠、格賓網(wǎng)、蜂巢格網(wǎng)、雙絞格網(wǎng)、生態(tài)石籠網(wǎng)，它是一種外敷PVC材料的低碳鍍鋅、鋁鋅鋼絲網(wǎng)攏，利用網(wǎng)捻機，編織成不同規(guī)格的柔性防護面，并填充以適量的配石，達到支撐防護、消能等作用。香港無止橋慈善基金創(chuàng)新應用網(wǎng)箱作為基礎(chǔ)和橋墩，至今已經(jīng)完成了幾十個建橋項目，修橋范圍涉及貴州、云南、甘肅、四川等多個省市地區(qū)，本文通過調(diào)研和理論分析， 從工程角度出發(fā)， 探討網(wǎng)箱橋水毀的形式及其防治措施。

1 網(wǎng)箱橋梁水毀形式及成因

網(wǎng)箱橋主要由基礎(chǔ)，橋墩，橋架組成，其中由石籠及配石組成的橋墩是施工主體。石籠具有綠色環(huán)保、抗拉、耐久性高、經(jīng)濟適用性好的特色，但是也存在著對基礎(chǔ)要求性高、容易被摩擦撕裂等缺點，在應對山區(qū)雨季洪峰時，如果設計存在瑕疵，往往發(fā)生局部或者整體性破壞。

1.1內(nèi)部構(gòu)造問題

1.1.1橋架

網(wǎng)箱橋設計高度一般為2m及以下，雨季時洪水長時間漫過橋頂。為了減少橋架對橋墩的連帶破壞，橋架通過搭接的形式與橋墩相連，這一部分減少了主橋墩的側(cè)位移但同時也增加了橋架被沖走的可能性。在洪水來臨時，上游帶來的各種雜物在水流推動下連續(xù)沖擊橋架，對橋梁帶來了重大隱患。據(jù)無止橋慈善基金統(tǒng)計已建14座網(wǎng)箱橋中有5個橋架被沖走，其中4個被損壞。

1.1.2橋墩

插旗村網(wǎng)箱橋主網(wǎng)箱采用100cm×100cm×100cm正方體規(guī)格，橋墩頂部兩腰處采用100cm×100cm×100cm三角形網(wǎng)箱，網(wǎng)箱與網(wǎng)箱之間采用覆蓋PVC膜的鋼絞絲（與網(wǎng)箱材料一致）連接，橋墩底部與基礎(chǔ)通過6跟ф20螺紋鋼筋交接一起。

網(wǎng)箱橋在設計時考慮到了上部受到?jīng)_擊荷載時的破壞，在與石籠連接時上部采取錫鋼網(wǎng)片嵌套鋼箱的形式增加受沖能力，但上部鋼箱與下部石籠在連接處只是通過鋼絞絲連接，強度在受沖時難以滿足要求，上部被沖擊偏移位置傾覆或者整體被沖走的情況時有發(fā)生。

1.1.3基礎(chǔ)

在環(huán)保理念及施工方便的考慮下，網(wǎng)箱橋基礎(chǔ)設計時仍使用的是石籠結(jié)構(gòu)。由于基礎(chǔ)開挖方式采用的是明挖，且采用的是透水性較強的網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)，極易引起掏空侵蝕現(xiàn)象。

1.2 外部因素

1.2.1選址不當

受河道地形限制， 有些橋梁選址導致橋梁與水流斜交角度過大， 增加了水流阻力，加劇了對墩臺基礎(chǔ)的沖刷[2]。即使這類基礎(chǔ)由于埋深足夠，難以對基礎(chǔ)造成徹底性損壞，但也很容易對臺背路基造成損壞。

1.2.2橋梁的設計不當

首先橋墩之間的距離比較近。以甘肅黨政村網(wǎng)箱橋為例，橋墩中心距離為7米，橋墩邊緣之間距離只有6米，洪峰過流時夾帶的碎物給橋梁造成巨大隱患。

1.2.3 人為因素

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，對于河沙的需求激增。大量的挖河取沙使河床下降，橋梁基礎(chǔ)暴露出來。再而，隨著農(nóng)村水利工程建設的興起，或因勘察不到位，許多橋閘壩的建設忽略之間的相互影響，毗鄰而建，造成橋點附近水流紊亂，加大對于基礎(chǔ)的淘蝕破壞。

1.2.4 自然因素

河道變遷是影響橋梁破壞的重要因素之一。由于洪水對河床沖此淤彼， 改變了進橋水流流態(tài)， 加劇了墩臺局部沖刷[ 2]。另外，大型泥石流、山體滑坡亦對橋梁安全造成重大影響。

2預防改善措施

2.1內(nèi)部加固

整體性較差是造成網(wǎng)箱橋水毀的重要因素。傳統(tǒng)的鐵絲絞結(jié)難以達到橋梁的安全性標準。建議將橋墩底部的兩側(cè)正方體石籠換成鋼箱，與橋墩上部鋼箱采用螺栓栓結(jié)在一起，這樣不僅使整體性得到保障且改良了底部橋墩受壓易變形的特點。

2.2外部因素

2.2.1橋位選擇

由于不均勻沉降對于網(wǎng)箱橋質(zhì)量影響極大，軟土地基應慎重選擇網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)。橋梁在選址時應充分考慮到河床地質(zhì)近幾年的演變情況，避免將橋梁建設在膏土等地質(zhì)薄弱河床上。在兼顧走向的同時，需經(jīng)過詳細的地質(zhì)勘察、水文調(diào)查，在經(jīng)過比較分析后，選擇河道順直，地質(zhì)良好，河槽穩(wěn)定的河段。應盡量遠離不良地段，躲避河灣、分叉河段及其他水工建筑物。

2.2.2橋型設計

橋梁設計時應滿足排水排沙的要求，保障橋梁的泄洪能力，再而，應與當?shù)氐乃?guī)劃相一致，滿足當?shù)氐墓喔刃枨骩 3]。應嚴格控制兩端樁基和臺背路基的距離，避免由于距離過近引起的沖刷加劇現(xiàn)象。在設計時，應避免異形橋，由于非直行橋的橋墩兩側(cè)水速不一樣，兩側(cè)承受的水壓也不一樣，容易造成對橋墩的淘刷及不均勻沉降。

2.2.2調(diào)治與防護工程

應重視防護工程，加強預防。對于部分樁基外露的樁基應進行套箍加固，河床底增設漿砌片石鋪砌。在網(wǎng)箱周圍，可以布設塊石或小型石籠，減少對橋墩的沖刷破壞。在基底處，尤其是軟土地質(zhì)，應鋪設倒濾層，減少土質(zhì)流失。

3 結(jié)語

網(wǎng)箱橋是石籠在橋梁方面應用的一個重要創(chuàng)新，但是目前缺乏這方面的研究。橋墩石籠結(jié)構(gòu)和承載力目前大多數(shù)也是依靠以往的經(jīng)驗來設計的。目前對于網(wǎng)箱橋的設計國家也沒有相應的技術(shù)標準及規(guī)范。每新技術(shù)的運用都需要有一個較長的適應期，只有不斷的加深研究，取精去粕才能使其更好的為我們的社會服務。我相信，隨著研究的不斷深入，網(wǎng)箱橋的應用也將得到長足發(fā)展。

參考文獻

[1]李宇，陳堯隆.格賓石籠結(jié)構(gòu)的劣性及其補強措施（J）.水土保持通報，2008，8（1）：42-45

[2]孫如光.淺談橋梁淺基礎(chǔ)水毀原因與防治加固對策（J）.山西建筑，2010，36（24）：328-329