河道整治工程拋投鉛絲籠技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

王樹勇 馬洪山

1.開封第二黃河河務(wù)局； 2.開封第二黃河河務(wù)局

河道整治分長河段的整治及局部河段的整治。在一般情況下，長河段的河道整治目的主要是為了防洪和航運(yùn)，而局部河段的河道整治是為了防止河岸坍塌、穩(wěn)定工農(nóng)業(yè)引水口以及橋渡上下游的工程措施。主要工程類別有：控導(dǎo)工程、護(hù)岸工程、護(hù)灘工程等?？貙?dǎo)工程的作用是約束主流擺動范圍、護(hù)灘保堤，引導(dǎo)主流沿設(shè)計(jì)治導(dǎo)線下泄，有利于引水和保護(hù)灘地。護(hù)岸工程的作用是防止主流直接頂沖高岸或堤防，防止高岸坍塌，保護(hù)高岸、堤防免遭潰決、防止主流改道；護(hù)灘工程主要是防止塌灘而在灘岸線上做的工程。河道整治作為一種純公益性的水利工程，本身并不產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益，但因治理而產(chǎn)生巨大的生態(tài)效益。

河道整治工程的安全穩(wěn)定主要靠工程的根基，河道工程的根基常被稱作為工程根石。在河道水流的作用下河道整治工程的根石，特別是較小的塊石，容易被水流沖失，常年靠河工程往往根石沖失嚴(yán)重。根石沖失會造成工程根石坡度變陡，根石坡度變陡后失去穩(wěn)定，繼而會根石大面積坍塌，造成工程出險(xiǎn)，危機(jī)工程安全。為了確保工程安全穩(wěn)定，必須對工程進(jìn)行加固。

一、鉛絲籠制作及作用

鉛絲籠是用8#鉛絲做筋、10#或12#鉛絲做網(wǎng)，編制成網(wǎng)片，其形狀構(gòu)成長方體。黃河上經(jīng)常使用的鉛絲籠體積一般有2m3、4m3等。網(wǎng)片通常為直徑20＊20cm，其目的是防止小塊石漏出，被水流沖失，失去加固作用。

拋投鉛絲籠時(shí)將塊石碼放在鉛絲籠網(wǎng)片上，排放時(shí)要大塊石在外、小塊石在內(nèi)，排石要緊密。排石達(dá)到尺寸后，用專門的封口工具扎緊，然后進(jìn)行拋投。

拋投鉛絲籠是河道整治工程險(xiǎn)情搶護(hù)及加固根石的主要措施。常在河道水流湍急在拋投散石容易被沖失的重點(diǎn)部位拋投。

二、鉛絲籠拋投方法

隨著機(jī)械化在工程施工、搶險(xiǎn)、加固及維修工程中應(yīng)用，拋投鉛絲籠已不是單一的人工拋投。裝載機(jī)、自卸汽車等機(jī)械化拋投方法已經(jīng)得到了較好的發(fā)展和推廣應(yīng)用。

受鉛絲籠拋投位置、使用范圍、場地等多種因素的制約，機(jī)械化拋投很難發(fā)揮其作用，因此原始的人工拋投仍然被廣泛的應(yīng)用到工程搶險(xiǎn)、加固中使用。

三、工程維修及加固拋投鉛絲籠的瓶頸

工程維修及加固時(shí)常采用拋塊石和鉛絲籠，鉛絲籠加固根石屬于水下加固，鉛絲籠易掌握出水0.5m。出水過高影響工程的外觀效果，且給工程管理帶來諸多不便。

鉛絲籠加固根石一般采用在工程頂部進(jìn)行拋投，由于工程坦坡一般為1:1.5，加上鉛絲籠捆綁后其形狀為長方體，滾動效果差。坦石凸凹不平增大了鉛絲籠下滑的摩擦力。在頂部拋投時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)鉛絲籠停留在坦石上。假如停留在坦石下部，人工容易撬動。如停留在坦石上部，人工撬動需要很長時(shí)間，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

四、創(chuàng)新拋投鉛絲籠技術(shù)研究

河道整治工程拋投鉛絲籠會經(jīng)常遇到鉛絲籠停留在坦石上，這種現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響鉛絲籠拋投的進(jìn)度。為了解決拋投鉛絲籠的滯留的現(xiàn)象，在黑崗口下延1-2壩搶險(xiǎn)后整修時(shí)進(jìn)行了拋投鉛絲籠技術(shù)創(chuàng)新。

（一）由頂部拋投改為根部拋投

為了避免拋投鉛絲籠滯留在石坦上，唯一的方法是在坦石底部、水面以上進(jìn)行拋投。因搶險(xiǎn)時(shí)是有堤壩上直接進(jìn)行拋投塊石，塊石以自身的重量，在重力作用下自上而下滾動，繼而形成穩(wěn)定的坦石坡度，一般坡度在1:5-1:2之間。因此可采用將坦石底層的塊石平整出平臺，在底部平臺上進(jìn)行裝拋鉛絲籠。

（二）底部拋投

根據(jù)鉛絲籠的寬度及拋投時(shí)需要木樁的長度，將坦石底部平整出3m寬的平臺。人工在平臺上進(jìn)行裝籠，然后拋籠入水。

（三）底部拋投出現(xiàn)變化

底部拋投是解決了鉛絲籠滯留坦石的問題，可是在拋投過程中，由于坦石底部平臺為散石鋪墊而成，在裝籠、推籠的時(shí)會破壞平臺的平整度及鉛絲籠將平臺破壞，造成每次拋投完還要從新鋪墊平臺，延緩的拋投鉛絲籠的進(jìn)度。針對出現(xiàn)的新情況，經(jīng)現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)是因?yàn)樘故虏科脚_為散石鋪墊，因此固結(jié)性差，造成平臺屢遭破壞的情況。

（四）坦石下部平臺創(chuàng)新為鉛絲籠平臺

拋投鉛絲籠其作用就是加固根石，為了避免坦石底部平臺的固結(jié)、整體性好，在坦石底部按照平臺的高度進(jìn)行綁扎鉛絲籠作為平臺鉛絲籠平臺。鉛絲籠平臺的高度距水面0.5m為宜。

五、新技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1.方法簡單、易于掌握、提高拋投效率、便于推廣應(yīng)用。能夠提升工程整體外觀面貌及工程外觀質(zhì)量。2.解決了頂部拋投鉛絲籠滯留坦坡的問題，且達(dá)到一次拋投到位。3.有效避免了拋投鉛絲籠時(shí)將坦坡小塊石帶入水中被水流沖走現(xiàn)象，節(jié)約材料。

六、應(yīng)用情況及效益分析

（一）應(yīng)用情況

2019年3月12日在開封一局黑崗口下延1-2壩訊后加固、整修項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用。該項(xiàng)目計(jì)劃工期60天，通過采用拋投鉛絲籠新技術(shù)，拋投4400m3鉛絲籠的施工任務(wù)比原計(jì)劃提前了50%。由于新技術(shù)避免了在拋投鉛絲籠時(shí)將坦坡的小塊石帶入水中被沖走的損失，節(jié)約了材料。經(jīng)估算可節(jié)約施工成本5萬元。

（二）經(jīng)濟(jì)效益分析

綜上：拋投鉛絲籠單價(jià)是按照每天拋投40個(gè)籠進(jìn)行計(jì)算。人工拋投；人工每班6人，兩班12人，人均工資每天200元，每天完成20個(gè)鉛絲籠，單價(jià)為60元。人工配合機(jī)械拋投；每臺裝載機(jī)需配合人工3人，兩臺裝載機(jī)共需6人，機(jī)械費(fèi)用每天3000元、人工費(fèi)1200元，單價(jià)為105元。

（三）環(huán)保效益

拋投新技術(shù)是在底部通過鉛絲籠平臺進(jìn)行人工拋投，減少了機(jī)械的使用率，有效的避免了機(jī)械施工時(shí)產(chǎn)生廢氣對環(huán)境的污染。人工拋投時(shí)充分利用坦坡上的塊石進(jìn)行，減少了因機(jī)械拋投時(shí)產(chǎn)生的揚(yáng)塵污染。