格賓網(wǎng)石籠在九江縣縣城防洪工程中的應(yīng)用

桂吉順

(九江市科翔水利工程監(jiān)理有限公司，江西 九江 332000)

1 工程概況

九江縣縣城(東、南區(qū))防洪工程主要位于城區(qū)近郊東、南片區(qū)城區(qū)發(fā)展延伸范圍以及穿越城區(qū)的沙河和蘭橋河，主要涉及沙河街鎮(zhèn)、沙河經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，其中沙河街鎮(zhèn)為柴桑區(qū)區(qū)政府駐地，設(shè)計(jì)治理河道總長(zhǎng)11.0km，分為東、南兩個(gè)片區(qū)，東區(qū)沙河治理長(zhǎng)4.25km，南區(qū)蘭橋河治理長(zhǎng)6.75km，工程保護(hù)面積27.2km2。沙河街水原護(hù)岸經(jīng)多年沖刷導(dǎo)致多處漿砌石擋墻塌陷破損，擋墻基礎(chǔ)掏空，部分迎流頂沖段現(xiàn)狀漿砌石擋墻甚至多次沖毀。多處攔水堰無消力池下游沖出較大深坑，堰體岌岌可危。河道淤積嚴(yán)重，阻礙行洪同時(shí)對(duì)居民通行安全造成極大影響。蘭橋河河道走向蜿蜒曲折，岸坡迎流頂沖段多，河道坡降陡，流速快，沖刷能力強(qiáng)，且廬山流域來水量大、速度快，而現(xiàn)狀河岸多為土質(zhì)或含細(xì)粒土礫，護(hù)岸段少，抗沖刷能力差，岸坡塌陷時(shí)有發(fā)生，引至淤積下游河床，彎段多，凹岸塌陷，淤積堆積凸岸，縮窄河床，進(jìn)一步加大河道彎段沖刷。針對(duì)以上問題，在滿足防護(hù)功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合城市綜合發(fā)展進(jìn)行河道綜合整治。

2 治理方案

考慮沙河街水原護(hù)岸和蘭橋河河道岸坡實(shí)際情況及沖刷現(xiàn)狀并結(jié)合類似工程施工經(jīng)驗(yàn)，岸坡護(hù)腳可選用格賓擋墻和M7.5漿砌石生態(tài)組合擋墻兩種方案。

方案1：格賓擋墻坡式護(hù)岸。此方案在砂卵石基礎(chǔ)上設(shè)置格賓擋墻護(hù)腳，擋墻墻頂增設(shè)厚度20cm、寬1.5m的C20混凝土壓頂平臺(tái)，護(hù)腳頂部高程以上均采用鉸接式護(hù)坡形式。

方案2：M7.5漿砌石生態(tài)組合擋墻坡式護(hù)岸。在砂卵石基礎(chǔ)上設(shè)置M7.5漿砌石生態(tài)組合擋墻護(hù)腳，在擋墻頂設(shè)置與方案1相同規(guī)格的壓頂平臺(tái)，護(hù)腳頂部高程以上也均采用鉸接式護(hù)坡。漿砌石生態(tài)組合擋墻還應(yīng)按照2.0m間隔增設(shè)寬1.0m、高1.5m的門拱，干砌石內(nèi)嵌。

從地基適應(yīng)性、透水性、自穩(wěn)性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)、工程量等角度進(jìn)行以上兩方案的比較，具體見表1。

通過比較可以看出，方案1屬于柔性結(jié)構(gòu)，施工過程簡(jiǎn)便，具備較好的生態(tài)性，造價(jià)低，而方案2屬于剛性護(hù)腳，施工難度大，造價(jià)高。故本防洪工程沙河街水原護(hù)岸和蘭橋河河道岸坡均采用方案1，即格賓擋墻坡式護(hù)岸形式。

表1 護(hù)岸治理方案的比選

3 格賓網(wǎng)石籠施工

3.1 參數(shù)設(shè)置

格賓網(wǎng)石籠主要通過機(jī)械方式將抗腐蝕耐磨損的高強(qiáng)度低碳鍍鋅鋼絲以雙線絞合方式編織成絞狀的六邊形網(wǎng)目網(wǎng)片，絞合部分長(zhǎng)度至少5cm，并確保絞合施工時(shí)鋼絲防護(hù)鍍層不被破壞。將網(wǎng)片組裝成箱籠形式，裝入石料等填充物后鉸接，用于路基、護(hù)岸、堤防等的加固。根據(jù)工程設(shè)計(jì)，本次主要采用覆塑鍍鋅格賓擋墻進(jìn)行岸坡護(hù)腳加固。

采用纏繞試驗(yàn)進(jìn)行鋼絲鍍高爾凡層附著力檢驗(yàn)[1]，確保鋼絲圍繞自身直徑2倍的芯軸纏繞至少6圈后用手指摩擦鋼絲，其鍍層不會(huì)開裂或剝落。鋼絲端頭和網(wǎng)面裁剪末端的連接處是格賓網(wǎng)結(jié)構(gòu)的最薄弱環(huán)節(jié)[2]，為增強(qiáng)該環(huán)節(jié)的連接強(qiáng)度，必須借助專業(yè)翻邊機(jī)在端絲上至少纏繞2.5圈網(wǎng)面鋼絲。鋼絲材質(zhì)必須與網(wǎng)面鋼絲保持一致，并按照10-15cm間隔及單圈→雙圈的方式絞合，以增強(qiáng)聯(lián)接強(qiáng)度[3]。

以粒徑100-300mm范圍內(nèi)的硬質(zhì)卵礫石、塊石、片石為主要填充材料，石料抗壓強(qiáng)度均值應(yīng)至少為3.5MPa，比重至少為2.5t/m3，抗風(fēng)化且遇水不發(fā)生水解和崩解。不得使用薄片、條狀石料以及風(fēng)化巖石和泥巖等填充料。

3.2 施工工藝

3.2.1 格賓組裝

在平整堅(jiān)硬的場(chǎng)地進(jìn)行格賓籠組裝和搬運(yùn)，具體組裝時(shí)，先將成捆的格賓包裝打開，將完整的格賓單元取出后由人工用鉗子等工具矯正格賓面板間的彎曲折痕、搬運(yùn)中因操作不當(dāng)而造成的彎曲、凹陷等變形。此后將隔板和前后面板立起，將各角點(diǎn)用邊緣鋼絲延長(zhǎng)段固定，以保證格賓上邊緣均位于同一平面內(nèi)，且豎直隔板和面板均與底板垂直。最后通過長(zhǎng)鋼絲以10-15cm間隔及雙圈→單圈→雙圈的次序?qū)⒇Q起的相鄰邊緣全部絞合，轉(zhuǎn)變段格賓絞合時(shí)所搭接重合面的豎直面板暫不絞合，先取下或折疊放置在底板上。

3.2.2 格賓擺放、連接

在擺放格賓前先測(cè)放出格賓具體擺放位置，并進(jìn)行地基傾斜度檢查，為將格賓擋墻傾角控制在6°左右，其地基坡比應(yīng)按1:10確定。按照次序?qū)⒔M裝好的格賓緊密整齊擺放至設(shè)計(jì)位置，對(duì)于弧形或拐角等特殊位置，必須重疊或裁剪處理。擺放過程中還應(yīng)通過長(zhǎng)度1.4-1.5m的絞合鋼絲連接左右相鄰格賓和上下層格賓，連接方式為10-15cm間隔及單圈→雙圈→單圈的次序。格賓應(yīng)面板對(duì)面板、背板對(duì)背板擺放，邊板側(cè)盡量朝向面墻，整齊劃一，緊密絞合。

3.2.3 石料裝填

根據(jù)工程實(shí)際，應(yīng)就地取材，選用粒徑符合設(shè)計(jì)要求的卵石、塊石及片石進(jìn)行格賓裝填，并在格賓網(wǎng)箱四周裝填大塊石料，中間裝填較小塊石料，為提升工效，采用人工和機(jī)械相結(jié)合的裝填方式。格賓石籠擋墻外觀主要受面墻施工質(zhì)量的影響較大，本工程格賓面墻主要使用表面平整、大小均勻的石料，按照片干砌石標(biāo)準(zhǔn)裝填。為避免面板因受壓過大而鼓出以及裝填過程引發(fā)隔板彎曲，應(yīng)通過鐵絲將長(zhǎng)木板方格面板牢固固定在格賓面板上，待完成石料裝填后再安裝在其余位置(見圖1)；將格賓劃分為三層分層裝填，各格賓單元逐級(jí)遞推；面墻方框裝填1/3石料后便安裝2根長(zhǎng)度2.5m的加固鋼絲，并在其中間用細(xì)長(zhǎng)石塊繞轉(zhuǎn)以調(diào)整松緊度，既避免因加固鋼絲過松而影響拉緊效果，又要防止過緊而造成面墻凹陷變形(見圖2)。在重力的作用下，裝填好的石料會(huì)發(fā)生沉降，所以裝填高度要高出格賓籠壁2.5-4.0m，并在裝填過程中極強(qiáng)平整，降低空隙率。

圖1 格賓擺放及方格面板設(shè)置示意圖

圖2 拉筋鋼絲布置及操作示意圖

3.2.4 蓋板絞合

在絞合蓋板前應(yīng)全面檢查石料裝填是否平整密實(shí)，格賓箱外輪廓是否存在彎曲變形，如果有，應(yīng)通過鋼釬校正處理。通過1.4-1.5m長(zhǎng)的絞合鋼絲繩按10-15cm間距及單圈→雙圈→單圈的次序?qū)⒏褓e蓋板和豎直面板、隔板等的上邊緣鉸接。相鄰格賓網(wǎng)箱兩條端板上邊緣也需絞合處理，并保證全部邊緣絞合到位，絞合點(diǎn)邊緣鋼絲靠攏。

4 結(jié) 論

綜上，格賓網(wǎng)石籠作為新型生態(tài)環(huán)保技術(shù)，能有效避免河堤、岸坡、河床自然破壞和腐蝕，有助于提升工程質(zhì)量、耐久性和使用壽命。由于格賓網(wǎng)石籠在九江縣是第一次引進(jìn)并用于河道防洪治理，在方案設(shè)計(jì)、施工及技術(shù)方法方面還有待改進(jìn)和完善，九江縣縣城防洪工程岸坡護(hù)腳加固工程完工后，通過了當(dāng)年汛期洪水的檢驗(yàn)，運(yùn)行良好。格賓網(wǎng)石籠以其優(yōu)越的穩(wěn)定性、透水性、耐久性及生態(tài)功能，在防洪工程、河道護(hù)岸治理、除險(xiǎn)加固等工程中擁有廣闊的應(yīng)用前景。