石籠網(wǎng)箱擋墻施工技術(shù)

姚宇翔，黃旭鵬

(杭州市市政工程集團有限公司，浙江杭州 310006)

石籠網(wǎng)箱擋墻施工技術(shù)

姚宇翔，黃旭鵬

(杭州市市政工程集團有限公司，浙江杭州 310006)

石籠網(wǎng)箱擋墻具有結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)越、施工經(jīng)濟、節(jié)能環(huán)保等多項優(yōu)點，是綠色施工技術(shù)的具體應用，可較廣泛應用于市政、交通、水利、園林等水土保持工程項目中。介紹石籠網(wǎng)箱擋墻施工工藝、施工技術(shù)及施工要求，為類似工程施工提供參考。

石籠網(wǎng)箱;擋墻;施工技術(shù)

0 引言

石籠網(wǎng)箱擋墻主要應用于河道水土保持工程，它利用高強度鋼絲網(wǎng)箱固結(jié)塊石，是一種較新型的柔性擋土構(gòu)筑物。石籠網(wǎng)箱擋墻與剛性、半剛性擋土結(jié)構(gòu)相比，具有透水性好、抗震性與抗沖刷能力強的特點。石籠網(wǎng)箱擋墻的網(wǎng)箱內(nèi)填充料為松散體，存在較多的孔隙，在保護堤岸的同時，也有利于砌體后填土和護坡下土層中孔隙水及時排出，減少墻后的地下水壓力，降低了擋墻被破壞的機率。墻體良好的變形性能夠緩沖突發(fā)的外力沖擊，提高擋墻受力性能。它們還經(jīng)得起雨水的沖蝕，保持結(jié)構(gòu)的完整性。

在地下水的自然作用下，石籠網(wǎng)箱擋墻過濾水流中的泥土，使之沉淀填石石縫中，進而能促進自然植物的生長;生物可棲息于塊石空隙，為生物提供生活空間;河道水體與土體間的水源可以通過石籠網(wǎng)箱擋墻循環(huán)，幫助增加水體自凈能力，有利于保護和改善水質(zhì)。因此，石籠網(wǎng)箱擋墻既能滿足工程需要，又能促進動、植物的生長，恢復原有的生態(tài)系統(tǒng)，保持生態(tài)平衡，讓大自然中動、植物與人類和諧共生。

石籠網(wǎng)箱擋墻工藝是一種生態(tài)工藝，使工程結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境融為一體，實現(xiàn)了工程結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境的有機結(jié)合，是工程結(jié)構(gòu)回歸自然的較好體現(xiàn)。石籠網(wǎng)箱擋墻施工是我國提倡的綠色施工，符合工程建設發(fā)展方向，今后可較廣泛運用于交通、水利、園林等水土保持工程項目中。

1 石籠網(wǎng)箱擋墻原理及特點

1.1 石籠網(wǎng)箱擋墻原理

以在工廠經(jīng)過特殊處理的高抗腐蝕、耐磨損、高強度、具有延展性的鋼絲作為材料，由機械編織成網(wǎng)片，再根據(jù)工程設計要求，用專用設備裁剪，制作成單元石籠網(wǎng)片，集裝并運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，將單元石籠網(wǎng)片展平，組裝成單元網(wǎng)箱，單元網(wǎng)箱中間一定間隔設一片隔離網(wǎng)，每單元網(wǎng)箱兩端與其它單元網(wǎng)箱連接，按擋墻長度方向連接成整體，在網(wǎng)箱中填入符合粒徑要求的石料，達到一定的孔隙率后，網(wǎng)箱封蓋。重復以上步驟施工上層網(wǎng)箱，并如此循環(huán)逐層疊加，構(gòu)成完整、有規(guī)則、一定重量的砌體構(gòu)筑物，用于高度在1 m左右的各種駁坎、堤壩、圍堰、護坡等工程。成型的石籠網(wǎng)箱擋墻見圖1。

圖1 施工中的石籠網(wǎng)箱擋墻

1.2 石籠網(wǎng)箱擋墻特點

石籠網(wǎng)箱擋墻是一種新型的柔性擋土構(gòu)筑物，具有以下優(yōu)點。

1.2.1 結(jié)構(gòu)固結(jié)新穎

(1)擋墻材料間固結(jié)新穎。與傳統(tǒng)的漿砌塊石擋墻、混凝土擋墻相比，生態(tài)石籠網(wǎng)箱塊石材料間采用高強鋼絲網(wǎng)固結(jié)，無需水泥等粘結(jié)材料。

(2)擋墻構(gòu)筑物間連接新穎。填料網(wǎng)箱(構(gòu)筑物)間采用高強鋼絲連接。

1.2.2 結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越

石籠網(wǎng)箱擋墻除能滿足工程結(jié)構(gòu)的嚴格要求外還有以下優(yōu)點。

(1)使用壽命長。金屬籠強度高、使用壽命可達 40～50 a;天然石塊抗風化、抗腐蝕性強，維護工作量小，費用低。

(2)整體性強、穩(wěn)定性好。擋墻大面積連續(xù)組裝，不設縫，單根鋼絲斷裂，網(wǎng)箱整體結(jié)構(gòu)不會造成破壞，整個結(jié)構(gòu)依然堅固。

(3)柔韌性好。地基有不均勻沉陷或墻后土有小的變形，石籠網(wǎng)箱擋墻結(jié)構(gòu)能進行自身適應性的微調(diào)，達到新的平衡;受壓達到極限強度時能承受較大的變形，整體結(jié)構(gòu)不會遭到破壞。

(4)透水性佳、受力性能好。地表水一旦滲入墻后土，則可以通過網(wǎng)箱較快排出，減少墻后的地下水壓力，降低了擋墻被破壞的機率。

(5)抵抗力強、抗磨損。石籠網(wǎng)箱擋墻結(jié)構(gòu)可破壞浪壓力造成的真空，退浪時不會形成真空吸力，使用壽命延長。

1.2.3 施工工藝獨特

傳統(tǒng)漿砌塊石擋墻需購置塊石等原材料，水泥砂漿砌筑塊石，養(yǎng)護;石籠網(wǎng)箱擋墻將填料直接填入高強鋼絲網(wǎng)箱，封蓋成型，施工工藝獨特，施工便捷;施工時間短、效率高。

1.2.4 節(jié)約資源、節(jié)能減排

(1)石籠網(wǎng)可折疊起來運輸，在工地裝配，節(jié)約了運輸資源和費用。

(3)生態(tài)石籠網(wǎng)擋墻石塊間利用鋼絲石籠網(wǎng)箱固結(jié)，無需使用水泥、黃砂等材料，節(jié)約建筑材料，最大限度地節(jié)約水泥用量，間接降低水泥熟料生產(chǎn)能耗，減少水泥生產(chǎn)中的“副產(chǎn)品”二氧化碳、二氧化硫、氧化氮等氣體帶來的污染，對環(huán)境的保護起到積極作用，屬于低碳施工。

1.2.5 綠色環(huán)保

樹叢和雜草等植物可以穿過鐵絲網(wǎng)，在墻內(nèi)石縫中填土生長，既能夠固定石塊，也能固定土壤，有利于綠化環(huán)境;石籠網(wǎng)箱擋墻內(nèi)孔隙為水流動創(chuàng)造了條件，實現(xiàn)水體與土壤間的自然交換，生物和微生物創(chuàng)造生存環(huán)境，也增強了水體自凈能力，保護和改善水質(zhì)。

1.2.6 有美化環(huán)境作用

石籠網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)造型可以根據(jù)情況做適當調(diào)整，顏色也可多樣， 結(jié)合花卉樹木為我們提供各式各樣的造型設計，適合不同地區(qū)的景觀要求。

1.2.7 經(jīng)濟效益好

石籠網(wǎng)箱擋墻工程施工方便、施工周期短、節(jié)約資源、維護費用低，與漿砌塊石擋墻相比，工程造價低10%～15%，施工周期縮短15%左右。

2 石籠網(wǎng)箱擋墻施工要點

2.1 施工工藝流程

現(xiàn)在生活水平提高了，血脂水平也隨之提高了。2012年全國調(diào)查結(jié)果顯示，中國成人血脂異?？傮w患病率高達40.4%。那么，血脂升高有啥危害呢？據(jù)介紹，血脂異常是動脈粥樣硬化性心血管疾病的重要危險因素。

圖2為石籠網(wǎng)箱擋墻施工工藝流程。

圖2 石籠網(wǎng)箱擋墻施工工藝流程圖

2.2 操作要點

2.2.1 施工準備

施工前，根據(jù)要求和工程實際情況，對施工圖中石籠網(wǎng)箱幾何尺寸等有關(guān)數(shù)據(jù)進行檢驗，確定組合體，制定施工方案。

2.2.2 定制石籠網(wǎng)片

根據(jù)設計的單元網(wǎng)箱長確定四周各網(wǎng)片尺寸，根據(jù)設計孔眼及網(wǎng)片材料力學要求，到專業(yè)廠家定制石籠網(wǎng)片。若設計未確定單元網(wǎng)箱長，按每個單元網(wǎng)箱長5～6 m，網(wǎng)箱內(nèi)每1 m設一隔離網(wǎng)，確定各網(wǎng)片尺寸定制，單元石籠網(wǎng)箱參考尺寸見圖3。

圖3 單元石籠網(wǎng)箱圖(單位:cm)

2.2.3 材料要求

(1)石籠網(wǎng)原材料:網(wǎng)片材料規(guī)格要求見表1。

表1 網(wǎng)箱網(wǎng)片材料規(guī)格

(2)石籠網(wǎng)箱鋼絲應符合3.1節(jié)中對質(zhì)量的要求。

(3)石籠網(wǎng)片規(guī)格尺寸檢驗:將網(wǎng)片自然展開，置于平面上，用鋼卷尺測量各網(wǎng)片的尺寸，網(wǎng)片長度允許偏差±5%，寬度允許偏差±3%。

(4)填充料粒徑、級配應符合3.2節(jié)中對質(zhì)量的要求。

2.2.4 基礎施工

(1)基礎基坑開挖前根據(jù)擋墻中心樁和基坑寬度放出基坑開挖邊線，設定中心高程樣板進行控制，在挖土過程中應經(jīng)常復核測量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)有偏差及時糾正。

(2)在基坑開挖完成后，檢驗合格后進入基礎層施工，基礎按每10 m設一只控制樁，控制軸線、標高、寬度。

(3)按混凝土或漿砌塊石基礎施工工藝施工擋墻基礎。

(4)混凝土基礎收漿后，人工將面層拉毛，灑水養(yǎng)護。

(5)擋墻基礎上按照砌塊石工藝施工一定高度漿砌塊石，高度一般為50 cm。

2.2.5 組裝單元網(wǎng)箱

(1)單元網(wǎng)箱按設計圖要求在基礎上安放到位，施工人員首先鋪設單元網(wǎng)箱底部網(wǎng)片，然后將箱身的各網(wǎng)片直立，確保各網(wǎng)片在準確的位置，網(wǎng)箱的各網(wǎng)片應呈90o，才可進入綁扎工序。

(2)綁扎網(wǎng)片時，先綁扎石籠網(wǎng)箱的4個角點，綁扎可采用綁扎絲或者金屬環(huán)扣，組合絲、螺旋固定絲及水平拉力絲綁扎時必須與網(wǎng)絲同材質(zhì)，組合絲綁扎必須是雙股線并絞緊，螺旋組合絲綁扎必須絞繞收緊。

(3)組裝好的網(wǎng)箱上口敞開暫不施工封蓋。

(4)網(wǎng)箱組裝綁扎要求具體見表2。

表2 網(wǎng)箱綁扎要求

2.2.6 連接單元網(wǎng)箱

(1)組裝完成的單元網(wǎng)箱應按設計擋墻長度方向位置依次安放，調(diào)整網(wǎng)箱位置后將每個單元網(wǎng)箱依次聯(lián)接。

(2)注意網(wǎng)箱在施工填充料前，應在網(wǎng)箱外露面綁鋼管或面板固定網(wǎng)箱位置，防止網(wǎng)箱移動，待填充料施工結(jié)束后拆除。

(3)網(wǎng)箱間連接綁扎要求具體見表3。

表3 網(wǎng)箱間連接綁扎要求

(4)網(wǎng)箱擋土墻裸露部位的網(wǎng)片必須設置拉力絲，水平及垂直間距為25～35 cm，呈“8”字形向內(nèi)與邊網(wǎng)片或臨土面網(wǎng)片連接并拉緊。

2.2.7 網(wǎng)箱內(nèi)填充石料

(1)填充石料可采用人工或機械填入填充料。

(2)人工或機械填入填充料時可一次填滿網(wǎng)格，應采取木棒或鐵棒搗實措施，用小碎石填塞空隙處。

(3)外露面的填充料應人工鋪整平，做到美觀。

2.2.8 網(wǎng)箱封蓋

當網(wǎng)箱石料填充高度達到要求，石料填充的各項技術(shù)指標達到要求后，施工石籠網(wǎng)箱的封蓋，封蓋的綁扎要求見表3。

2.2.9 墻后填土

在每層石籠網(wǎng)箱擋墻施工結(jié)束以后，墻后應及時回填，回填土高度應與網(wǎng)箱頂面基本持平。墻后回填土應夯實，壓實度應大于等于95%。

2.2.10 施工上-層網(wǎng)箱至頂部石籠網(wǎng)箱

(1)每層網(wǎng)箱的高度符合要求后，再施工上層網(wǎng)箱。

(2)上層網(wǎng)箱施工按2.2.5～2.2.9節(jié)步驟及要求進行施工，直至頂部石籠網(wǎng)箱。

(3)層與層間的網(wǎng)箱應縱橫交錯或“丁字形”疊砌，上下聯(lián)結(jié)，嚴禁出現(xiàn)“通縫”。

(4)層與層間的網(wǎng)箱綁扎要求具體見表4。

表4 層與層間的網(wǎng)箱綁扎要求

3 石籠網(wǎng)箱質(zhì)量要求

3.1 石籠網(wǎng)箱鋼絲

(1)石籠網(wǎng)箱材質(zhì)常用的有高熱鍍鋅鋼絲，熱鍍5%鋁鋅合金鋼絲(又稱高爾凡鋼絲)，熱鍍10%鋁鋅合金鋼絲等。

(2)熱鍍10%鋁鋅合金鋼絲技術(shù)指標應符合表5。

表5 熱鍍10%鋁鋅合金鋼絲技術(shù)指標表

鍍10%鋁鋅鋼絲鍍層量應滿足表6要求。

表6 10%鋁鋅鋼絲鍍層量

鍍層均勻度: 對鍍層鋼絲的鍍層厚度均勻測量4點數(shù)值(上下左右)，其中最厚處與最薄處的比值不得大于2，且鋼絲鍍層最薄處厚度不得小于表7數(shù)值。

表7 鋼絲鍍層最薄處厚度最小值

聚酯膜試片性能要求具體見表8。

表8 聚酯膜試片性能表

3.2 填充料

(1)填充料采用卵石或塊石等石料，可就地取材，石料容重≥1.70 t/m3。

(2)網(wǎng)箱填充料塊石粒徑控制在 8～25 cm 的占80%以上，其余20%為級配好的碎石。

(3)網(wǎng)墊填充料塊石粒徑控制在 6～15 cm 的占90%以上，其余10%為級配好的碎石。

3.3 石籠網(wǎng)箱擋墻

(1)石籠網(wǎng)箱擋墻應符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》(CJJ I—2008)。

(2)石籠網(wǎng)原材料、施工工序應符合設計規(guī)定。石料最小邊尺寸不小于籠的孔眼尺寸。

(3)網(wǎng)箱牢固結(jié)實，填料飽滿、密實。

(4)擋墻墻體緊密，無掉籠、散籠、架空現(xiàn)象。網(wǎng)箱接縫錯開，網(wǎng)箱之間聯(lián)系牢固。

(5)擋墻外表直順，線形順適，滿足設計要求。

(6)擋墻墻面無垂直通縫。

(7)水平拉力絲設置、綁扎符合規(guī)定。

(8)網(wǎng)箱籠體允許偏差及偏差值見表9。

表9 石籠網(wǎng)箱擋墻籠體允許偏差

(9)填充料頂面高出網(wǎng)箱的高度控制要求見表10。

表10 石籠網(wǎng)箱擋墻填充料頂面高度

(10)石籠網(wǎng)箱擋墻允許偏差及偏差值見表11。

表11 石籠網(wǎng)箱擋墻墻體允許偏差

4 結(jié)語

石籠網(wǎng)箱擋墻材料間以及構(gòu)筑物間固結(jié)新穎，不但能滿足工程結(jié)構(gòu)需要，還能促進動、植物的生長，恢復原有的生態(tài)系統(tǒng)，保持生態(tài)平衡，保護自然環(huán)境，美化環(huán)境。在施工過程中節(jié)約資源、節(jié)能減排，有良好的社會效益和經(jīng)濟效益，今后可較為廣泛應用。

[1] CJJ1—2008，城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[2] 中交第二公路勘察設計研究院有限公司.公路擋墻設計與施工技術(shù)細則[M].北京:人民交通出版社，2008.

TU417.1+1

B

1009-7716(2015)11-0149-04

2015-06-12

姚宇翔(1965-)，女，湖南人，高級工程師，從事工程施工技術(shù)工作。