格賓石籠技術(shù)在漢江防洪工程中的應(yīng)用

趙 啟 強(qiáng)， 王 鵬

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

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格賓石籠技術(shù)在漢江防洪工程中的應(yīng)用

趙 啟 強(qiáng)， 王 鵬

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

格賓石籠護(hù)岸、護(hù)坡具有工法簡單、造價低、施工工效快、經(jīng)久耐用等特點，在水環(huán)境綜合治理中逐步受到水利工作者的青睞。結(jié)合漢江洋縣段防洪工程格賓石籠的實際應(yīng)用，介紹了格賓石籠護(hù)基、護(hù)坡采用的施工工藝、技術(shù)要點和質(zhì)量控制方法，可為類似工程提供借鑒。

格賓石籠；護(hù)基；護(hù)坡；漢江；防洪工程

格賓石籠是將抗腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度的低碳高鍍鋅鋼絲用六角網(wǎng)捻網(wǎng)機(jī)編織成平面網(wǎng)格狀，在施工現(xiàn)場組裝成不同尺寸規(guī)格的網(wǎng)箱或網(wǎng)墊，填充石料形成柔性、自透水、整體性的防護(hù)結(jié)構(gòu)。由于該結(jié)構(gòu)天然的多孔隙性、整體性、柔性，使得該結(jié)構(gòu)具有既能滿足工程安全的要求，又有利于植物根系與土體間水源的循環(huán)，同時達(dá)到了綠化環(huán)境的效果，是一種典型的生態(tài)防護(hù)結(jié)構(gòu)。格賓石籠工藝近年來在我國水環(huán)境綜合治理工程中得到了廣泛應(yīng)用。

1 工程概述

漢江干流全長1 500多km，流 域 面 積 為 174 000 km2，約占長江流域面積的9.2%。漢江左岸洋縣黨水河口至西漢高速公路橋段防洪工程全長約1.8 km；格賓石籠護(hù)基、護(hù)坡施工約1.4 km；地層上部為3.3 m厚 的 細(xì) 砂，稍 密，α水上=3.5°，α水下=28°，底部為砂礫石層，中密，α水上=35°，α水下=33°。漢江流域具有明顯的亞熱帶季風(fēng)氣候特征，氣候較溫和，各地平均雨量均在600～1 300 mm之間，降水集中于下半年，占全年降水量的70%以上。歷年水文資料顯示，漢江防汛的關(guān)鍵時期為7～10月。由于該工程屬于城市防洪工程，事關(guān)洋縣眾多人民的生命財產(chǎn)安全，因此，必須對施工方法、工藝、過程等進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以確保工程質(zhì)量萬無一失。

2 河岸護(hù)基、護(hù)坡方案

2.1 護(hù)基、護(hù)坡型式的選擇

護(hù)基、護(hù)坡型式需根據(jù)岸坡(堤防)受沖刷程度、當(dāng)?shù)亟ㄖ锊牧?砂卵石或塊石料)、工程施工經(jīng)驗、工程量和投資等因素綜合比選后確定,并應(yīng)兼顧考慮生態(tài)環(huán)境的影響。護(hù)坡型式宜與自然和諧,除個別險工險段等沖刷強(qiáng)烈的部位外,不建議采用混凝土、漿砌石等硬護(hù)坡措施渠化河道。

格賓石籠防沖效果較好，可根據(jù)沖刷程度選擇不同的厚度，在過水回淤或在其上覆土植草后，生態(tài)恢復(fù)效果較好，且其具有工法簡單、造價低、施工工效快、經(jīng)久耐用等特點。該工程位于洋縣城區(qū)段，故在進(jìn)行河道治理的同時需兼顧生態(tài)環(huán)境，且當(dāng)?shù)赜胸S富的、粒徑較大的砂卵石料，可就地取材，能大大降低工程造價，故在該工程段選擇了以格賓石籠為主的柔性護(hù)坡型式。

2.2 河岸護(hù)基、護(hù)坡措施

該工程親水平臺以下臨水側(cè)采用格賓石籠護(hù)基，其格賓石籠的規(guī)格為1 m×2 m×1 m；岸坡格賓石籠護(hù)坡的坡比為1∶2.5，格賓石籠規(guī)格為2 m×0.3 m×4 m，按每200 m一段進(jìn)行分段施工(圖1)。因格賓石籠護(hù)基基礎(chǔ)的高程低于漢江河床高程約5 m，即在該段河水位以下，故施工時先對其施工段進(jìn)行導(dǎo)流，施工圍堰采用粘土防滲處理并配備大功率排水設(shè)備，以確保護(hù)基基坑的干地施工。

3 施工程序與工藝流程

防洪工程護(hù)岸施工程序：施工準(zhǔn)備 → 測量放線 → 圍堰填筑與排水 → 土石方開挖 → 格賓石籠護(hù)基、護(hù)坡施工。

格賓石籠護(hù)坡施工工藝流程：測量放線 →堤基開挖(削坡)→鋪設(shè)反濾料 → 格賓擺放、鏈接 → 石料裝填 → 封蓋。

圖1 格賓石籠護(hù)基、護(hù)坡斷面圖

4 主要施工方法

4.1 格賓石籠護(hù)基

(1)測量放線：根據(jù)設(shè)計圖紙之平面布置圖中的擋墻X、Y坐標(biāo)確定格賓護(hù)基位置，再依據(jù)格賓護(hù)基斷、立面圖確定護(hù)基標(biāo)高及底寬撒白灰線放樣。

(2)基礎(chǔ)開挖：擋墻采用挖掘機(jī)和人工配合的方式進(jìn)行開挖，對開挖出的有用料直接運至填筑作業(yè)面作為填筑料，棄渣用自卸汽車倒運至指定棄渣場堆放。開挖時,嚴(yán)格按設(shè)計邊坡1∶1.5施工。

(3)平整地基：開挖后，將格賓護(hù)基底部組織人工進(jìn)行平整，將底部一切松動的巖石或土由人工清除，對低洼不平處回填夯實。

(4)鋪設(shè)反濾層：基礎(chǔ)開挖后，根據(jù)設(shè)計圖紙要求鋪土工布，然后施工砂石墊層以形成反濾體。

(5)格賓的擺放與鏈接：把格賓網(wǎng)運送至工地后進(jìn)行現(xiàn)場組合拼裝。施工前，先在石籠底層鋪設(shè)格賓網(wǎng)，利用相同材質(zhì)的鋼絲、按照50 cm間距將格賓網(wǎng)邊緣用較粗的鉛絲牢固綁扎。底層格賓網(wǎng)和豎向長條格賓網(wǎng)為垂直水流方向并需牢固綁扎。可利用鋼管支架進(jìn)行支撐，然后進(jìn)行單片豎直隔網(wǎng)的安裝，這樣實施可以保證隔網(wǎng)的垂直度。連接過程中，應(yīng)保證石籠隔板為豎直狀，避免影響其耐久性。

(6)支頂加固：格賓箱體擺放鏈接牢固后、在裝填石料前，用φ48鋼管、50 mm×100 mm木方對格賓箱體進(jìn)行支頂加固。

(7)石料的裝填：根據(jù)設(shè)計要求，先挑選一些大塊且外觀質(zhì)量較好的石料整齊填入格賓箱體進(jìn)行加固，中間裝填一些碎石料，裝填方式可采用人工、機(jī)械配合裝填。當(dāng)塊石填充基本完成時，需要由人工撿拾以保證其填充的平整度。塊石面高度基本保持在高出格賓網(wǎng)箱側(cè)擋板20～30 mm的范圍。填充石塊時應(yīng)注意塊石粒徑與設(shè)計要求相符；對外露面的一層實施人工壘砌，確保其平整度；在網(wǎng)箱外露一側(cè)設(shè)置水平固定鉛絲；各箱格內(nèi)的投料需要分層依次均勻進(jìn)行，不能將填料一次性填滿；將每一層網(wǎng)箱的塊石料填充滿之后，用細(xì)碎石修正網(wǎng)箱頂部，然后封蓋并檢查封蓋之后的高度是否與設(shè)計要求相符。

(8)封蓋施工：箱體封蓋施工是在其頂部石料砌壘平整的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，先使用封蓋夾固定每端相鄰結(jié)點后，再按相隔25 cm綁扎一道的方法加以綁扎，綁扎線必須是與格賓石籠網(wǎng)線同材質(zhì)的鋼絲(圖2)。

4.2 格賓石籠護(hù)坡

(1)削坡：進(jìn)行護(hù)坡施工前，利用CAT300長臂反挖配合人工按照1∶2.5的坡比將坡面預(yù)留的50 cm厚保護(hù)層削至設(shè)計高度，并充分平整、密實。

(2)土工布的鋪設(shè)：鋪設(shè)土工布可以實現(xiàn)加固、補(bǔ)強(qiáng)、反濾、排水、隔離等目的。土工布從上游開始向下游以垂直水流方向進(jìn)行鋪設(shè)，后鋪的土工布應(yīng)該覆蓋在下游土工布上方，布面要求平整并適當(dāng)留有變形余量。土工布連接時的搭接長度為20～30 cm(圖3)

圖2 格賓石籠護(hù)基

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圖3 格賓籠石護(hù)坡鋪設(shè)反濾層施工

(3)墊 層：砂礫料墊層設(shè)計厚度為20 cm，用合格料進(jìn)行回填。每個墊層填筑單元在邊坡清理至設(shè)計高程并驗收合格后即可開始墊層回填施工。坡面回填時，由自卸汽車運料至堤頂，采用PC220反鏟將粗砂鋪撒至斜面，人工配合進(jìn)行找平，平板夯夯實，碾壓前應(yīng)嚴(yán)格控制其含水量；找平及夯實時，應(yīng)注意對土工布的保護(hù)，避免其被破壞。

(4)格賓護(hù)坡網(wǎng)箱的安裝：格賓石籠的網(wǎng)箱(格賓網(wǎng))運至工地后，在施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝，其中間隔網(wǎng)與網(wǎng)身成90°相交，采用與網(wǎng)箱材質(zhì)相同的綁扎線將間隔網(wǎng)和網(wǎng)身按25 cm一道進(jìn)行雙股綁扎，綁扎成型后，再按設(shè)計要求依次安放。

(5)石料的裝填：根據(jù)設(shè)計要求挑選合格的石料整齊填入格賓箱體進(jìn)行加固，裝填方式可采用機(jī)械配合人工裝填，填料采用自下而上、從堤基向堤頂、水平上升的方式進(jìn)行，嚴(yán)禁向單個網(wǎng)籠內(nèi)填料。填充石塊時，應(yīng)注意石料的粒徑與設(shè)計要求相符，對外露面的一層實施人工壘砌，確保其平整度；各箱格內(nèi)的投料需要分層、依次、均勻的進(jìn)行，不能將填料一次性填滿；在將每一層的網(wǎng)箱填石完成之后，用細(xì)碎石修正網(wǎng)箱頂部，將塊石面高度基本保持在高出格賓網(wǎng)箱側(cè)擋板20～30 mm的范圍。塊石填充基本完成時，需要由人工撿拾，以保證填充料的平整，然后封蓋并檢查封蓋之后的高度是否與設(shè)計要求相符。

(6)封蓋施工：石料壘砌結(jié)束、表面平整且檢查合格后，進(jìn)行網(wǎng)籠的封蓋施工。封蓋網(wǎng)和網(wǎng)身、間隔網(wǎng)之間的相交邊框線每隔25 cm綁扎一道綁扎線，所有封蓋框線與邊框線應(yīng)綁扎在一起(圖4)。

圖4 格賓籠石護(hù)坡封蓋施工

5 格賓石籠質(zhì)量的控制

5.1 材料質(zhì)量控制

(1)格賓網(wǎng)的規(guī)格與質(zhì)量應(yīng)重點檢查下列內(nèi)容：格賓網(wǎng)材料的化學(xué)性能、力學(xué)指標(biāo)是否符合設(shè)計要求；網(wǎng)孔孔徑是否符合要求。

(2)格賓網(wǎng)必須為由專用機(jī)械紡織成的熱鍍鋅低碳鋼絲格賓網(wǎng)片組裝而成，確保其穩(wěn)固性和抗拉性。

(3)填充料的質(zhì)量及規(guī)格應(yīng)重點檢查下列內(nèi)容：填充料必須是堅固密實、耐風(fēng)化的石料，石料粒徑大于網(wǎng)孔的1～2倍，密實料選用粒徑30 mm以上的小粒石，含砂量小于5%且滿足設(shè)計規(guī)定的粒徑要求。

5.2 格賓籠箱施工質(zhì)量的控制

(1)檢驗格賓籠箱的基面、高程、位置是否符合設(shè)計要求。

(2)對于需要進(jìn)行地基處理的要檢查地基承載力是否滿足要求。

(3)檢查網(wǎng)箱組拼裝工藝、拼裝程序是否符合相關(guān)條款規(guī)定。

(4)抽查網(wǎng)箱組幾何尺寸是否符合下列要求：

①高度(H)允許偏差：±5%；

②寬度(B)允許偏差：+3%；

③長度(L)允許偏差：±3%。

(5)檢查填充石料施工工藝、程序是否符合相關(guān)條款規(guī)定。

(6)抽查籠箱基礎(chǔ)面平整度是否符合允許偏差≤5 cm的規(guī)定。

6 結(jié) 語

(1)洋縣漢江左岸黨水河口至西漢高速公路橋段防洪護(hù)岸工程通過采用科學(xué)的施工方法、合理的施工工藝，最終施工質(zhì)量評定為優(yōu)良并且達(dá)到了美觀的效果，施工完成后，得到了相關(guān)各方的一致好評。

(2)格賓石籠的石料可就地取材，工程造價和施工成本較低，其施工工藝簡單，施工效率高，施工質(zhì)量易于保證。

(3)格賓石籠韌性強(qiáng)、透水性能好、經(jīng)久耐用、利于植被生長、具有較強(qiáng)的實用性，可應(yīng)用于水利建設(shè)、流域治理、河岸加固、海岸防護(hù)、生態(tài)保持等工程，也可用于河道整修、堤壩防護(hù)、港口修建、防洪導(dǎo)流、防洪防水、護(hù)坡護(hù)堤等，應(yīng)用范圍廣泛。

(4)格賓石籠護(hù)岸、護(hù)坡可在進(jìn)行河道治理的同時兼顧生態(tài)環(huán)境，對城鎮(zhèn)附近或有環(huán)境綠化要求的區(qū)域是一種較好的護(hù)岸、護(hù)坡方案的選擇。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2016-08-15

TV661;TV52;TV871.1

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1001-2184(2016)05-0045-03

趙啟強(qiáng)(1975-)，男，四川巴中人，分局副總工程師，高級工程師，從事建設(shè)工程施工技術(shù)與管理工作；

王 鵬(1988-)，男，甘肅天水人，助理工程師，從事建設(shè)工程施工技術(shù)與管理工作.