鋼絲網(wǎng)石籠擋墻在長江航道整治中的試應(yīng)用

梁崇元

摘 要：長江航道整治護(hù)岸工程部分岸坡后方因距江堤太近或?yàn)楦?，土地緊張。為節(jié)約用地，需采用直立式擋墻來守護(hù)岸坡。常用的擋墻形式為砌石擋墻和現(xiàn)澆混凝土擋墻，在長江中游藕池口水道航道整治工程的砂埠磯護(hù)岸工程中，試驗(yàn)性采用了直立式鋼絲網(wǎng)石籠擋墻，具有節(jié)約土地、透水性強(qiáng)、抗沖性強(qiáng)、柔韌性好、適應(yīng)變形和利于生態(tài)恢復(fù)等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：航道整治 直立式鋼絲網(wǎng)石籠擋墻 施工工藝 生態(tài)護(hù)坡

長江航道整治工程的護(hù)坡主要為堤岸邊灘護(hù)坡和江心洲灘護(hù)坡，防止邊灘和洲灘岸坡遭受水流沖刷侵蝕而崩塌，因地形變化使航道產(chǎn)生沖淤變形后影響通航尺度。長江堤岸邊灘和江心洲灘多為淤泥質(zhì)土，土質(zhì)差，滲流較嚴(yán)重。部分地段緊靠長江大堤，岸坡多為耕地，土地緊張，受地形限制需采取直立式擋墻護(hù)坡。長江航道整治工程護(hù)坡?lián)鯄?jīng)過多年的發(fā)展，從最初的干砌石、漿砌石和現(xiàn)澆混凝土擋墻結(jié)構(gòu)，至現(xiàn)在的直立式鋼絲網(wǎng)石籠擋墻結(jié)構(gòu)，擋墻結(jié)構(gòu)形式的演變，說明長江航道整治工程的護(hù)坡已逐步向生態(tài)和環(huán)保護(hù)坡發(fā)展。

傳統(tǒng)的擋墻結(jié)構(gòu)形式

傳統(tǒng)的擋墻結(jié)構(gòu)形式主要有干砌石擋墻、漿砌石擋墻、現(xiàn)澆混凝土擋墻等，干砌石和漿砌石擋墻具有取材容易、施工簡單、維修方便、和工程造價低等優(yōu)點(diǎn)；但對塊石的平整度要求較高，其適應(yīng)岸坡變形的能力不強(qiáng)；現(xiàn)澆混凝土擋墻構(gòu)造簡單，施工方便，可以較好的發(fā)揮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能，整體性強(qiáng)。但其透水性較差，適應(yīng)岸坡變形能力較弱。

直立式鋼絲網(wǎng)石籠擋墻結(jié)構(gòu)形式

直立式鋼絲網(wǎng)石籠擋墻是一種新型護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式，該結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)由充填滿石料的矩形鋼絲籠單元體疊砌組成，單元體由底板、隔板、側(cè)板和蓋板組成，在鋼絲籠中裝填石料后，封閉蓋板，將單個鋼絲網(wǎng)石籠之間通過相同材質(zhì)的鋼絲連接，形成一個大型的、具有一定柔韌性和整體性的工程模塊，具有良好的透水性和極強(qiáng)的抗沖性。

在長江中游藕池口水道航道整治工程的砂埠磯護(hù)岸段，首次試驗(yàn)性采用了直立式鋼絲網(wǎng)石籠擋墻和鋼絲網(wǎng)墊混合式護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式，在坡頂陡坎江心側(cè)設(shè)階梯式的鋼絲網(wǎng)石籠擋墻。擋土墻由三層高度均為1m的鋼絲網(wǎng)石籠豎向砌筑而成，岸側(cè)垂直，江側(cè)成階梯式，由下而上鋼絲網(wǎng)石籠層寬分別為2.5m、1.5m和1m，擋墻下設(shè)無紡布和碎石墊層，墻后采用卵石回填。

砂埠磯護(hù)岸中直立式鋼絲網(wǎng)石籠擋墻分為三層，下寬上窄，尺寸規(guī)格分別為2.5×1m×1m（長×寬×厚、下同）、1.5m×1m×1m和1.0m×1m×1m。網(wǎng)格尺寸為8cm×10cm，網(wǎng)面鋼絲直徑φ2.7 mm；邊端鋼絲直徑為φ3.4mm；綁扎鋼絲直徑φ2.2mm。單個石籠構(gòu)件如圖1所示，擋墻結(jié)構(gòu)圖如圖2所示：

圖1 石籠構(gòu)件圖 圖2 擋墻結(jié)構(gòu)圖

直立式鋼絲網(wǎng)石籠擋墻的特點(diǎn)

鋼絲網(wǎng)石籠擋墻主要具有以下特點(diǎn)：柔韌性好、有延展性、整體性好，適應(yīng)變形；透水性強(qiáng)、抗暴雨和水流沖刷，能排水固結(jié)，利于岸坡穩(wěn)定、水土保持；組裝方便，可組合成不同形狀、施工進(jìn)度快；表面加鍍鋅及高爾凡保護(hù)層，防銹蝕，經(jīng)久耐用；可因地制宜利用當(dāng)?shù)芈咽腺Y源，經(jīng)濟(jì)性好；由于石籠墊表面粗糙，泥沙易于落淤在石籠內(nèi)，可以長出青草等綠色植被，起到水土保持、消聲斂光、環(huán)保綠化的效果，改善了河道的生態(tài)環(huán)境。

直立式鋼絲網(wǎng)石籠擋墻的施工工藝

施工前，先清理好基礎(chǔ)，鋪設(shè)好無紡布和碎石墊層。施工工藝流程如下：

1、鋼絲網(wǎng)石籠的組裝

為便于運(yùn)輸，鋼絲網(wǎng)石籠單元折疊后運(yùn)輸至現(xiàn)場，先將鋼絲網(wǎng)石籠放置在堅(jiān)硬平整的地面上，按原始折疊線展開，再將面板、背板、側(cè)板和隔板豎起，組成一個開口箱體形狀，將所有相鄰面板的邊緣鋼絲絞合在一起。

2、鋼絲網(wǎng)石籠的安裝

安裝時從第一層鋼絲網(wǎng)石籠開始，先在施工區(qū)放樣出每個鋼絲網(wǎng)石籠的位置，然后將每個鋼絲網(wǎng)石籠按放樣的位置一個緊靠一個整齊地擺放在墊層上，再將相鄰鋼絲網(wǎng)石籠用鋼絲緊密絞合構(gòu)成一個連續(xù)的整體。

3、鋼絲網(wǎng)石籠的石料填充

為減少孔隙率、防止石籠變形并增強(qiáng)美觀性，采取分層填石，人工配合機(jī)械填充。每次填充高度為1/3石籠高度，且相鄰兩鋼絲網(wǎng)石籠單元已填充卵石的高差也控制在1/3石籠高度以內(nèi)?？棵鎵卧獌?nèi)每裝填滿1/3就安裝兩根加固鋼絲，即用兩根長約1.2m的鋼絲，分別從鋼絲網(wǎng)籠箱體的后面向正面（臨江面）距邊緣1/3處加筋絞合，防止鋼絲網(wǎng)籠箱體在卵石填充時變形。如此循環(huán)施工，直至鋼絲網(wǎng)石籠箱體填充滿。

4、鋼絲網(wǎng)石籠的絞合鎖蓋

石籠填充完成后，先將蓋板下折與相鄰蓋板的邊緣拉至一起，再將相鄰鋼絲網(wǎng)石籠的蓋板拉緊，使蓋板所有邊緣與相鄰面板邊緣充分絞合，同時與相鄰的蓋板充分絞合，最后將鋼絲的伸出部分插入鋼絲網(wǎng)石籠中去。

第一層鋼絲網(wǎng)石籠完成部分后，依次進(jìn)行第二層、第三層鋼絲網(wǎng)石籠施工。

直立式鋼絲網(wǎng)石籠擋墻的生態(tài)護(hù)坡試驗(yàn)

1、生態(tài)護(hù)坡的特點(diǎn)

生態(tài)護(hù)坡是一項(xiàng)綜合運(yùn)用工程力學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)和植物學(xué)對岸坡進(jìn)行保護(hù)，形成植物或者工程與植物組成護(hù)坡系統(tǒng)的護(hù)坡技術(shù)。

生態(tài)護(hù)坡不僅具有抵制水流沖蝕、保護(hù)坡岸的傳統(tǒng)防護(hù)功能，而且融入了文化和生態(tài)等多方面的內(nèi)容，使其具有對自然生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)和恢復(fù)功能，即改善環(huán)境功能。

2、植草生態(tài)護(hù)坡施工試驗(yàn)

由于鋼絲網(wǎng)石籠擋墻結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的水土交換能力，有利于墻上植物的生長，具備生態(tài)護(hù)坡的條件。2012年3月，在藕池口水道砂埠磯護(hù)岸擋墻段進(jìn)行了植草試驗(yàn)。

2.1草種及施工時間選擇

草種的選擇：由于洲灘護(hù)坡在洪水季節(jié)時會被淹沒，所植的草，要有較強(qiáng)的抗水淹能力、繁殖能力和有較發(fā)達(dá)的根系扎根于鋼絲網(wǎng)石籠中。據(jù)前述特點(diǎn)和草種的特性，選擇狗牙根、高羊茅等草種，作為護(hù)坡用草種比較合適。

施工時間的選擇：植草施工一要考慮草籽發(fā)芽、生長的自然條件，二要考慮播撒的草籽在洪水期來臨前，能夠長出較發(fā)達(dá)的根系，防止被洪水沖刷帶走。因此植草施工的時間，選擇在2012年3月。

2.2 鋼絲網(wǎng)石籠擋墻植草工藝

基質(zhì)土鋪設(shè)：選擇耕植土，除去雜草雜物，機(jī)械開挖、鋪置于擋墻頂，然后人工均勻鋪設(shè)并用鐵鍬密實(shí)。人工均勻?yàn)⑺?，使泥土滲透至鋼絲網(wǎng)擋墻內(nèi)部。

撒播草種：先在基質(zhì)土上均勻撒播草籽，再均勻覆蓋一層細(xì)土。

施肥及灑水養(yǎng)護(hù)：草籽播撒后及時灑水并施肥，養(yǎng)護(hù)時間為二十天左右。

后期管理養(yǎng)護(hù)：草籽發(fā)芽出土后，形成草坪后對其進(jìn)行修整、灑水、施肥、農(nóng)藥除蟲等。

結(jié)語

藕池口水道直立式鋼絲網(wǎng)擋墻于2010年12月開始施工，2011年5月砌筑完成（見圖3），2012年3月植草完成。已經(jīng)歷三個洪水期和枯水期，2014年5月到現(xiàn)場查看，擋墻穩(wěn)固、變形很小，也未受到破壞；除擋墻頂部臨水邊緣的草皮略有沖刷外，其他部位的草皮都郁郁蔥蔥，一片脆綠，與周邊環(huán)境和諧一致，工程試驗(yàn)效果良好（見圖4）。

長江航道整治的護(hù)岸施工，從傳統(tǒng)的對岸坡功能守護(hù)到結(jié)合環(huán)保及生態(tài)方面進(jìn)行探索研究，有很多的新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝逐步得到應(yīng)用。相信在不久的將來，長江航道或堤防的護(hù)岸工程實(shí)施后，長江兩岸的坡面上將會是一片綠蔭。

圖3 2011年5月?lián)鯄ν瓿珊髨D 圖4 2014年5月?lián)鯄D

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（作者單位：長江宜昌航道工程局）