鉛絲格賓石籠在東碾河治理工程中的應(yīng)用

李建杰

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

鉛絲格賓石籠在東碾河治理工程中的應(yīng)用

李建杰

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

鉛絲格賓石籠網(wǎng)箱廣泛運(yùn)用于大橋保護(hù)、固土結(jié)構(gòu)、海斌防御工程，其具有成本低、抗變形力強(qiáng)、滲透性高的優(yōu)勢(shì)。文章介紹了鉛絲石籠和格賓石籠在山西省靜樂(lè)縣東碾河河道治理工程中的實(shí)施情況及效果，為本省其它河道治理工程提供參考。

鉛絲石籠；格賓石籠；東碾河；河道治理

1 概況

東碾河發(fā)源于靜樂(lè)縣東部邊緣云中山西麓的漫巖村馬圈山下，是汾河的一級(jí)支流。東碾河河道全長(zhǎng) 56.2km，流域面積 506km2，主源由東北向西南流經(jīng)娑婆、康家會(huì)、娘子神、鵝城 4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，最后在縣城南 1km處匯入汾河。

東碾河娘子神村滾水壩至靜樂(lè)縣城鵝城鎮(zhèn)東河橋是本次工程實(shí)施的范圍，全長(zhǎng)河道 11km，其中鉛絲、格賓石籠堤防占有3.5km，占本次治理河段長(zhǎng)的31.8%。從占比數(shù)據(jù)可以看出，靜樂(lè)縣在東碾河河道治理工程中對(duì)護(hù)堤形式做了變革，也是采用鉛絲、格賓石籠堤防建設(shè)本縣生態(tài)治理河道的一次大嘗試。

鉛絲格賓石籠技術(shù)在一些地區(qū)也稱為格賓石籠網(wǎng)，它與十九世紀(jì)中葉使用竹籠護(hù)砌河堤的基本原理大致一樣，二者之間的區(qū)別在于其主要材料為鉛絲、格賓系結(jié)構(gòu)，竹籠用的是竹篾，后者用的是鉛絲和格賓網(wǎng)，結(jié)構(gòu)也從手編的竹籠變?yōu)闄C(jī)器編制的六邊形金屬網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)。相比起來(lái)，鉛絲格賓石籠網(wǎng)更加穩(wěn)定、牢固，應(yīng)用壽命更長(zhǎng)。將石頭或卵石填充至石籠格賓的箱體內(nèi)，其滲水性能以及結(jié)實(shí)性更強(qiáng)。

鉛絲格賓石籠技術(shù)源于歐洲，它屬于一項(xiàng)新的工藝，近年來(lái)這項(xiàng)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，目前已普遍的運(yùn)用早水利工程、公路建設(shè)等領(lǐng)域，尤其適合柔性生態(tài)護(hù)坡作業(yè)、植被恢復(fù)以及水土保持等防治工程。我們?cè)趯?duì)靜樂(lè)縣東碾河河道治理作業(yè)過(guò)程中應(yīng)用這一技術(shù)，其成本在很大程度上小于混凝土，對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后的靜樂(lè)縣而言，在實(shí)施河堤護(hù)砌及河道治理項(xiàng)目時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)選擇成本較低的鉛絲、格賓石籠作為護(hù)坡的支砌材料。2014年靜樂(lè)縣在東碾河河道治理和護(hù)堤作業(yè)中選擇鉛絲格賓石籠網(wǎng)技術(shù)，同時(shí)輔以植物措施，讓河堤防護(hù)效果得到了很大程度的提升。

2 工程實(shí)施方法和步驟

2.1 鉛絲格賓石籠護(hù)岸斷面

鉛絲格賓石籠是一種將蜂巢形網(wǎng)片組成箱籠，里面填入塊石或卵石，鉛絲石籠外部鋼絲的抗拉性極強(qiáng)，不容易被損壞，填充料相互之間存在空隙，讓其擁有一定的抗變形能力。格賓石籠有PVC保護(hù)層，具有抗老化作用，可延長(zhǎng)石籠的使用時(shí)間。

靜樂(lè)縣東碾河河道治理中鉛絲格賓護(hù)腳、格賓石籠護(hù)坡，坡腳采用兩層50cm厚的鉛絲石籠護(hù)腳，邊坡采用 30cm厚的格賓石籠護(hù)坡，鉛絲、格賓石籠內(nèi)填塞塊石或鵝卵石，斷面如圖1所示。

2.2 施工工序

（1）清基作業(yè)，基礎(chǔ)倉(cāng)面上可見(jiàn)的尖銳雜物應(yīng)盡可能的清除干凈，確?；A(chǔ)土方刮平。（2）進(jìn)行鉛絲、格賓網(wǎng)箱的砌筑，對(duì)基倉(cāng)進(jìn)行驗(yàn)收之后，可以開(kāi)始鉛絲格賓網(wǎng)箱及網(wǎng)墊的組裝綁扎作業(yè)，確保網(wǎng)箱之間連接扎實(shí)。（3）鉛絲、格賓網(wǎng)箱內(nèi)填充石塊或卵石。

圖1

2.3 施工步驟

2.3.1 鉛絲、格賓石籠基礎(chǔ)測(cè)量放線及開(kāi)挖

鉛絲、格賓石籠的填充在提防工程加高加厚后實(shí)施，鉛絲石籠坡腳護(hù)腳，格賓石籠沿鉛絲石籠坡腳堤防坡面1∶2坡面斜鋪。鉛絲石籠的基礎(chǔ)需堤壩護(hù)腳線用挖掘機(jī)開(kāi)挖，基礎(chǔ)寬2.2m、深0.7m左右，機(jī)械開(kāi)挖完后鉛絲石籠的基礎(chǔ)需要人工修理，確保基倉(cāng)面平整，之后使用打夯機(jī)對(duì)基礎(chǔ)土方進(jìn)行夯實(shí)，監(jiān)理驗(yàn)收后鋪鉛絲石籠準(zhǔn)備填筑。

2.3.2 綁扎鉛絲、格賓網(wǎng)箱與網(wǎng)墊

（1）將捆扎包內(nèi)需要進(jìn)行組裝的鉛絲、格賓網(wǎng)箱等取出，將這些材料擺放于平整地面之上，同時(shí)將鉛絲、格賓網(wǎng)箱壓平至原來(lái)形狀。

（2）分別翻開(kāi)前板、后板及尾板，讓其處于垂直狀態(tài)，組成一個(gè)敞開(kāi)式的箱子形狀。

（3）把側(cè)翼合理的進(jìn)行折疊，把全部間隔板與尾板一起連接于鉛絲賓格網(wǎng)箱的前后板上，確保相互之間的連接牢固。

（4）把隔板與尾板豎放，保證各個(gè)邊的頂部都水平，讓折痕處于正確的位置，之后我們選擇絞合鋼絲連接格賓網(wǎng)箱的邊，具體做法是在網(wǎng)箱每個(gè)網(wǎng)格上，扎點(diǎn)位置相互間隔約為20cm左右，確保一次成型，其中設(shè)定八字線對(duì)網(wǎng)箱進(jìn)行加固，之后將其擺放于既定位置，相鄰網(wǎng)箱之間使用扎線連接成為一個(gè)整體。

（5）將隔板放置于垂直位置，用上面同樣的方法將隔板與邊板連接。

2.3.3 鉛絲、格賓石籠的填充

（1）組裝作業(yè)結(jié)束以后，網(wǎng)箱應(yīng)分別放置于事先規(guī)劃好的地方。我們?cè)谶M(jìn)行鉛絲籠填充作業(yè)以前應(yīng)當(dāng)使用鋼絲將相鄰的空格賓邊緣進(jìn)行連接，從而確保網(wǎng)箱能夠形成相對(duì)完整的結(jié)構(gòu)，然后我們用人工填充的作業(yè)方式逐個(gè)進(jìn)行石塊填充。

（2）填充石料的擺放必須整齊有序，石料大小盡量均勻，箱體填充石料90～200mm；護(hù)墊填充石料90～150mm。填充過(guò)程中應(yīng)對(duì)箱體線條進(jìn)行合理的調(diào)整，確保砌體線條平整，保證傾斜度相同。

（3）超過(guò)河流水位線的外露面填河卵石，應(yīng)盡量將其放置均勻，保證河卵石之間的大小一致，面層平整。

（4）石料填充完成后即可開(kāi)始封蓋，選擇扎線緊密連接，相互距離保持20cm。

（5）石料填充過(guò)程中要注意動(dòng)作輕巧，扎線甩頭都應(yīng)朝向箱體內(nèi)部，護(hù)墊擺石時(shí)，處于下方位置的石料應(yīng)削去棱角。

（6）鉛絲籠在填石完成后頂部進(jìn)行封蓋，扎線扎緊，間距20cm。裝封后的石籠應(yīng)達(dá)到填石飽滿，外形方正，扎口結(jié)實(shí)。

第二層的鉛絲石籠的寬度為 3m，挖機(jī)開(kāi)挖剩余寬度需要人工開(kāi)挖保證，填筑方法與底層石籠相同。鉛絲籠應(yīng)自下而上、層層就位，使籠頭上下互相錯(cuò)開(kāi)，緊密壓茬，并將各籠間用10#鉛絲綁扎連接，間距不大于25cm。

做20m鉛絲石籠護(hù)腳后緊跟著要做它上面的格賓石籠護(hù)坡。

護(hù)坡格賓石籠基礎(chǔ)面人工整平后擺放格賓石籠，然后進(jìn)行石籠的填充。格賓石籠的填充與坡腳鉛絲石籠的填充基本相似，但必須保證填充石塊的直徑為10～200mm左右。各個(gè)格賓的填充高度應(yīng)盡量低于相近格賓約300mm的位置。考慮到石頭的沉降問(wèn)題，填充石頭需高出箱體網(wǎng)格25至40mm。

2.3.4 鉛絲、格賓石籠、網(wǎng)內(nèi)石料選擇

鉛絲、格賓石籠需購(gòu)買專業(yè)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，采用五絞六邊形網(wǎng)，網(wǎng)箱網(wǎng)目為130mm×150mm，絲徑為2.7mm，鍍鋅量不小于245g/m3，邊絲絲經(jīng)為3.4mm，鍍鋅量不小于265g/m3，扎絲絲徑為2.2mm，鍍鋅量不小于230g/m3，抗拉強(qiáng)度不小于400MPa，伸長(zhǎng)率不小于12%。

格賓網(wǎng)箱材料采用鍍鋅鐵絲，鍍鋅鐵絲表層包一層 PVC綠色保護(hù)層，在編織成六角網(wǎng)型式，格賓網(wǎng)尺寸選用120mm×150mm，PVC金屬線內(nèi)徑Φ3.0mm，外徑Φ4.0mm。

網(wǎng)內(nèi)石料：網(wǎng)內(nèi)石料必須堅(jiān)硬、新鮮、無(wú)風(fēng)化剝落或裂紋且小于網(wǎng)目大小的石料不得超過(guò)15%，網(wǎng)箱中填石料粒徑200～300mm；格賓網(wǎng)內(nèi)塊石厚度不小于25cm，鉛絲、賓格石籠錯(cuò)縫砌筑。

3 注意事項(xiàng)

鉛絲、格賓石籠施工過(guò)程中需要注意2方面的問(wèn)題。一是在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，盡可能選擇平坦的道路。建議使用車輛進(jìn)行運(yùn)輸，從而起到保護(hù)網(wǎng)的作用。運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，我們應(yīng)選擇相對(duì)平整的地方進(jìn)行堆放，防止在石籠使用之前就產(chǎn)生變形問(wèn)題。需要注意的是，在運(yùn)輸之前，禁止把石頭裝進(jìn)到網(wǎng)中，這樣會(huì)無(wú)意增加許多工作量。二是在正式施工時(shí)，在裝石料的過(guò)程中應(yīng)輕輕拿放。同時(shí)還應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)計(jì)算石料的投放量，

盡量選擇用機(jī)械進(jìn)行裝籠，因?yàn)槭褂脵C(jī)械進(jìn)行填裝，更加快捷安全，不易發(fā)生施工人員被石料砸傷的事故。

4 實(shí)施效果

靜樂(lè)縣東碾河河道治理工程中的鉛絲、格賓網(wǎng)箱已經(jīng)投入使用約1年時(shí)間，其成效較好，河堤基本保持完好狀態(tài)。鉛絲格賓石籠堤防護(hù)岸的實(shí)施有效實(shí)現(xiàn)了河道的生態(tài)要求，當(dāng)?shù)卣腿罕娊o予了較好的評(píng)價(jià)。

5 結(jié)語(yǔ)

在河道治理中采用鉛絲、格賓石籠，能有效解決采用砌石體、混凝土等剛性工程措施治理易造成水環(huán)境惡化的問(wèn)題，促進(jìn)水生植物以及水陸交接區(qū)域生物的健康生長(zhǎng)，使河床得到永久性的保護(hù)，但在實(shí)際施工中我們也必須注意施工方案的選擇，采取科學(xué)的施工工藝，確保鉛絲、格賓石籠的作用得以充分發(fā)揮。

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圖3 東壩段加固典型橫斷面設(shè)計(jì)圖

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1008-1305（2015）04-0092-03

李建杰（1984年—），男，助理工程師。