鋼筋石籠在高原堤防工程護(hù)腳基礎(chǔ)中的應(yīng)用

張光奇

（阿壩藏族羌族自治州水務(wù)局，四川 阿壩州 624000）

1 鋼筋石籠設(shè)計(jì)分析

1.1 設(shè)計(jì)原則

在對(duì)鋼筋石籠設(shè)計(jì)的過程中，不僅需要考慮到其實(shí)際作用，還應(yīng)該兼顧到設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益。使用鋼筋石籠會(huì)在一定程度上增加堤壩防護(hù)的單位延米造價(jià)，基于這一方面的考慮，文章的設(shè)計(jì)中僅在頂沖點(diǎn)以及部分重要堤防段進(jìn)行鋼筋石籠的運(yùn)用，對(duì)于常規(guī)河堤并不應(yīng)用?；趯?shí)際情況考慮，由于大型施工設(shè)備應(yīng)用條件不足，主要采用鋼筋石籠對(duì)堤防護(hù)腳進(jìn)行合理而有效的加固，以此來提高堤壩工程的穩(wěn)定性與有效性。在對(duì)鋼筋石籠進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，經(jīng)過研究討論決定采用較為開放式的鋼筋石籠設(shè)計(jì)，主要出于兩點(diǎn)考慮：第一，可以對(duì)鋼材的使用量進(jìn)行合理有效地控制，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約工程造價(jià)的目的；第二，在河水的沖刷作用下下部河床有可能出現(xiàn)空隙，因此開放鋼筋石籠的上下部就會(huì)促使石籠內(nèi)部的石料由于重力而對(duì)河底的基礎(chǔ)砂礫料進(jìn)行一定補(bǔ)充，進(jìn)而起到阻止堤岸受到進(jìn)一步?jīng)_刷的作用。

1.2 具體設(shè)計(jì)

在對(duì)堤防護(hù)腳鋼筋石籠進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要充分結(jié)合實(shí)際情況，并在此基礎(chǔ)之上對(duì)堤身斷面與堤腳斷面進(jìn)行科學(xué)而合理的設(shè)計(jì)。在本工程中，堤身斷面主要有三層結(jié)構(gòu)：首先，主體為當(dāng)?shù)刎S富的石料資源，然后在這一基礎(chǔ)之上將堤身上填入了一定量的砂礫料，除此之外，在堤身的外側(cè)還用土壤進(jìn)行了包裹。本工程所在河流段具有十分豐盈的水量，河水流動(dòng)速度相對(duì)較快，在對(duì)沖刷深度進(jìn)行計(jì)算之后，確定了拋石的范圍：拋石范圍需要達(dá)到深泓線，同時(shí)，還需要預(yù)留一定的沖刷深度，具體控制為預(yù)留沖刷深度在1.5 m以上。在結(jié)構(gòu)上，將堤防鋼筋石籠的橫斷面設(shè)計(jì)為梯形，這主要是基于提高鋼筋石籠穩(wěn)定性的考慮。高度設(shè)計(jì)上對(duì)鋼筋石籠的頂部高程作出了一定要求，要求其必須超過施工水位。

2 鋼筋石籠堤腳防護(hù)的施工應(yīng)用

鋼筋石籠堤腳防護(hù)施工包含了多個(gè)環(huán)節(jié)，主要包括有放線、制作、投放等，且各個(gè)環(huán)節(jié)之間聯(lián)系緊密，如果某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了較大誤差會(huì)對(duì)整個(gè)工程施工造成較大程度的影響，因?yàn)殇摻钍\堤腳防護(hù)施工具有復(fù)雜性與系統(tǒng)性的特點(diǎn)，這在高原地貌上表現(xiàn)得尤為突出?；谶@一點(diǎn)的考慮，在對(duì)鋼筋石籠堤腳防護(hù)進(jìn)行施工時(shí)，一定要統(tǒng)籌兼顧，做到全面協(xié)調(diào)與控制。

2.1 放線環(huán)節(jié)

在放置鋼筋石籠時(shí)，河流流速會(huì)對(duì)施工造成一定程度的影響，導(dǎo)致放置位置與預(yù)設(shè)點(diǎn)產(chǎn)生誤差。因此，在放線定位施工之前，需要做好充足的準(zhǔn)備。首先，需要充分熟悉施工圖紙，把握放線施工過程中的要點(diǎn)；其次，應(yīng)該全面而有效地對(duì)水下位置進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量過程中運(yùn)用全站儀將鋼筋石籠放置的方向線與施工樁號(hào)有效定出。除此之外，如果放線定位施工存在較大的阻礙，還需要進(jìn)行水下挖深與平整操作，以此來保證施工的穩(wěn)定性與平整性。

2.2 制作環(huán)節(jié)

首先，需要確保鋼筋石籠結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，這就對(duì)所使用的鋼筋提出了較高的要求，需要使用卷揚(yáng)機(jī)對(duì)鋼筋進(jìn)行有效的拉直處理，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行合理校正。需要注意的是，不同級(jí)別的鋼筋對(duì)于冷拉率有著差異化的要求，需要嚴(yán)格的控制。一般情況下，Ⅰ級(jí)鋼筋的冷拉率應(yīng)當(dāng)控制在4%以下，Ⅱ級(jí)至Ⅲ級(jí)鋼筋的冷拉率則需要控制為≤1%。除此之外，在對(duì)鋼筋進(jìn)行調(diào)直或者平直處理時(shí)，需要注意截面面積的變化，因?yàn)殇摻畹恼{(diào)直與平直處理會(huì)造成一定程度的表面?zhèn)?，施工要求表面?zhèn)鄣拿娣e應(yīng)當(dāng)控制為截面面積的5%以下。最后，調(diào)直的鋼筋應(yīng)該具有無明顯擦傷、無曲折等特點(diǎn)。

其次，在對(duì)鋼筋石籠進(jìn)行焊接的過程之中，一定要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)與施工流程進(jìn)行。焊接時(shí)，應(yīng)當(dāng)先將角鋼骨架組裝完成，然后在此基礎(chǔ)之上對(duì)角鋼進(jìn)行有效的焊接。需要注意的是，這一過程之中需要對(duì)角鋼與角鋼之間的間距以及鋼筋籠的尺寸進(jìn)行科學(xué)而合理地控制，一般情況下豎向偏斜不得＞2%。

2.3 投放環(huán)節(jié)

確定了鋼筋石籠的投放位置并且已經(jīng)制作好鋼筋石籠之后，接下來便是對(duì)鋼筋石籠進(jìn)行有效的投放與封蓋。在鋼筋石籠被運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)之后，需要充分結(jié)合之前確定好的放線位置與基礎(chǔ)樁位置進(jìn)行投放。首先，對(duì)吊車進(jìn)行使用，將鋼筋籠吊入到基坑之中，并進(jìn)行有效的支撐固定。然后便可以連接已經(jīng)擺放好的鋼筋籠，在本次的施工過程中，主要采用的方法是U型筋連接法，在這一方法連接之下每個(gè)鋼筋石籠之間既能保持個(gè)體的獨(dú)立性，同時(shí)又進(jìn)行了有效的連接。這樣一來，不僅可以對(duì)鋼筋石籠整體抗沖刷的實(shí)際效果進(jìn)行保證，還能有效防止因不均勻沉陷而造成的大面積變形。最后，對(duì)鋼筋石籠進(jìn)行封蓋處理，在進(jìn)行封蓋的過程中，需要自卸汽車、膠輪車以及人工搬運(yùn)相互配合，確保鋼筋籠填筑完成之后再對(duì)其進(jìn)行有效的整修，使其達(dá)到平整的效果，如此便可以進(jìn)行有效的封蓋。

3 鋼筋石籠在高原堤防工程護(hù)腳基礎(chǔ)中的應(yīng)用效果分析

3.1 防護(hù)能力強(qiáng)

在本工程的施工過程中，采用了U型筋連接法對(duì)鋼筋籠進(jìn)行了連接，不僅可以對(duì)鋼筋石籠整體扛沖刷的實(shí)際效果進(jìn)行保證，還能有效防止因不均勻沉陷而造成的大面積變形。且鋼筋石籠本身也有一定的體積，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，在面對(duì)流水的沖擊與洗刷時(shí)，能夠發(fā)揮出較好的堤壩防護(hù)作用。不僅如此，施工中所使用的鋼筋本身具備很好的可焊接性，在后期的維護(hù)上可以進(jìn)行方便的加工處理。綜合以上兩點(diǎn)的考慮，即使面對(duì)較大范圍的河水沖擊，鋼筋石籠也可以發(fā)揮出很強(qiáng)的防護(hù)能力。

3.2 適用性能好

在對(duì)鋼筋石籠進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工時(shí)，保證了鋼筋石籠內(nèi)部的拋石全都位于河床之上，這樣一來，即使在河水的沖刷作用下下部河床會(huì)出現(xiàn)空隙，開放鋼筋石籠的上下部就會(huì)促使石籠內(nèi)部的石料由于重力而對(duì)河底的基礎(chǔ)砂礫料進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)而起到阻止堤岸受到進(jìn)一步?jīng)_刷的作用。值得一提的是，在鋼筋石籠的上部可以對(duì)石料進(jìn)行補(bǔ)拋，所以即使鋼筋石籠的下部在泄出，也不會(huì)對(duì)其穩(wěn)定性造成十分嚴(yán)重的影響。因此，鋼筋石籠具有很好的適用性。

3.3 經(jīng)濟(jì)效益高

在本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工過程中，采用科學(xué)的研究方法，有針對(duì)性地在頂沖點(diǎn)以及部分重要堤防段進(jìn)行鋼筋石籠的運(yùn)用，在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上對(duì)成本進(jìn)行了有效的控制。除此之外，相比于鋼筋混凝土框架的石籠，鋼筋石籠的質(zhì)量相對(duì)較小，在高原地區(qū)的施工中更為便利，且可以及時(shí)地進(jìn)行補(bǔ)充，發(fā)揮出了可持續(xù)性的防護(hù)性能。在材料的使用上，鋼筋石籠所使用的石料均為本地資源。綜上所述，鋼筋石籠具備較高的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

文章就針對(duì)鋼筋石籠在高原堤防工程護(hù)腳基礎(chǔ)中的應(yīng)用進(jìn)行簡要的闡述與分析。首先，對(duì)鋼筋石籠的設(shè)計(jì)原則、要求進(jìn)行了一定程度上的闡述，然后在此基礎(chǔ)之上從放線定位環(huán)節(jié)、鋼筋石籠制作環(huán)節(jié)、投放封蓋環(huán)節(jié)三個(gè)方面案分析了鋼筋石籠堤腳防護(hù)的具體施工。最后，從防護(hù)能力、適用性能與經(jīng)濟(jì)效益等維度闡明了鋼筋石籠在高原堤防工程護(hù)腳基礎(chǔ)中的應(yīng)用效果。總之，鋼筋石籠在高原堤防工程護(hù)腳基礎(chǔ)中有著十分重要的作用，不僅具備很強(qiáng)的穩(wěn)定性，同時(shí)，在適用性與經(jīng)濟(jì)性方面也能發(fā)揮較大優(yōu)勢(shì)。