內(nèi)襯鋼模在格賓網(wǎng)石籠施工中的應用

莫大源，閆志勇

（廣西建工集團海河水利建設有限責任公司，廣西 南寧 530000）

格賓網(wǎng)根據(jù)材料不同其使用年限不同，其材料分為鍍鋅鋼絲，鋅鋁-混合稀土合金鋼絲，鍍鋅鋼絲包優(yōu)質(zhì)低碳鋼絲、塑料，鋁-鋅混合稀土合金鋼絲包塑等，具有耐腐蝕和耐磨性能，不損壞鋼絲的保護涂層，網(wǎng)架呈蜂窩狀，網(wǎng)架每隔1～3 m網(wǎng)箱就被劃分為一個獨立的單元。一般情況下，用六角網(wǎng)捻編制成的矩形籠子，籠內(nèi)填充塊石料等填充材料作為填筑路堤、河岸擋墻和水庫護岸等。格賓網(wǎng)石籠石料之間的空隙有利于植物生長，水面以上石籠面可采用種植綠化，以滿足生態(tài)考慮和安全要求，實現(xiàn)了工程結構與生態(tài)環(huán)境的結合。同時，與傳統(tǒng)的剛性結構相比，它是一種柔性結構，對不均勻沉降具有良好的自調(diào)節(jié)作用。由于格賓網(wǎng)石籠自身的優(yōu)點突出，現(xiàn)已成為世界上設計師在泥石流防治、滑坡控制、河床保護和防止落石等方面的首選結構形式。格賓網(wǎng)石籠由于其工程造價低、施工簡便、材料容易解決等特點，作為一種新技術、新材料，已成功應用于水利、堤防、公路和鐵路防護工程中。

廣西賀州市龜石引用水源保護工程（一期）總承包工程、廣西蒼梧縣新縣城楊塘湖防洪排澇工程以及廣西橫縣蒙江河治理二期木祥轆軛河段護岸工程擋墻設計為格賓網(wǎng)石籠，結構尺寸長寬高為300 cm×150 cm×100 cm、200 cm×150 cm×100 cm及150 cm×100 cm×100 cm 3種規(guī)格。但在施工過程中，使用人工充填，格賓石籠網(wǎng)存在如下問題：（1）在充填石料的過程中，格賓網(wǎng)石籠容易被石料填充擠壓變形，導致整體性、穩(wěn)定性及外觀質(zhì)量較差，從而嚴重影響了工程質(zhì)量；（2）鋼絲有外包層材料，在投放石料時很容易把鋼絲外包層破壞，破壞的鋼絲容易生銹，從而影響鋼絲外觀和壽命；（3）石料充填時以人工為主，施工效率較低。為了解決上述難題，在格賓網(wǎng)石籠施工中，改變了格賓網(wǎng)石籠傳統(tǒng)施工方法，在格賓網(wǎng)石料填充過程中采用內(nèi)襯鋼側模進行石料填充，石料填充采用反鏟挖掘機為主，人工堆疊為輔的方法。通過該施工方法施工，上述難題得到了完美解決。采用本技術施工格賓網(wǎng)滿足設計要求，有效防止施工過程中格賓石籠網(wǎng)變形、鋼絲外包層破壞，質(zhì)量可靠、縮短了工期、節(jié)約了成本。

1 格賓網(wǎng)石籠內(nèi)襯鋼側模施工原理

在施工過程中對格賓網(wǎng)填充石料時，石料掉落撞擊其他石塊后向四周分散，造成格賓網(wǎng)變形。通過給格賓網(wǎng)石籠加內(nèi)襯鋼模（鋼模板箱體的高度根據(jù)填充塊料的大小高于格賓網(wǎng)石籠5～10 cm），讓鋼模箱體承載塊石的沖擊力和往外的擠壓力，限制石料的四周擴散范圍，并從內(nèi)部使回填塊石咬合密實，讓其形狀及結構尺寸符合設計要求，防止格賓網(wǎng)石籠變形，形成整體穩(wěn)定性，從而使質(zhì)量、外觀等滿足設計要求，如圖1所示。

圖1 施工原理圖

2 格賓網(wǎng)石籠傳統(tǒng)施工工藝與內(nèi)襯鋼模施工方法對比

傳統(tǒng)格賓網(wǎng)石籠施工充填石料主要以人工充填為主，反鏟送料為輔；采用內(nèi)襯鋼模格賓網(wǎng)填料施工時主要以反鏟充填為主、人工平整為輔，工作效率有了較大提高，格賓網(wǎng)石籠施工采用內(nèi)襯鋼模，提高了機械化使用程度，減少人工使用量，加快施工進度，縮短了施工工期。格賓網(wǎng)在石料填充過程中，容易被石料填充擠壓變形，導致整體性和穩(wěn)定性較差，利用內(nèi)襯鋼模填充石料，可以有效避免格賓網(wǎng)被石料擠壓變形，提升整體性和穩(wěn)定性，保證施工質(zhì)量。通過內(nèi)襯鋼側模安裝，石料填充時避免了石料與鋼絲的直接接觸，可有效防止施工過程中鋼絲外包層破壞。

3 格賓網(wǎng)石籠內(nèi)襯鋼模施工方法

3.1 施工工藝流程

施工準備→格賓網(wǎng)石籠就位→鋼模安裝→石料分批分層投放→抽出鋼?！斯て秸稀褓e網(wǎng)石籠扎封箱蓋→下道工序施工，如圖2所示。

圖2 施工工藝流程圖

3.2 施工方法

3.2.1 鋼模板的制作

鋼模在附近加工廠加工或者施工現(xiàn)場加工，鋼板采用平面鋼模板，鋼板厚度根據(jù)格賓網(wǎng)石籠的尺寸計算后確定，模板之間采用焊接（接縫滿焊）方式拼接。根據(jù)格賓網(wǎng)的尺寸進行加工，其尺寸比格賓網(wǎng)小3～5 cm。為了方便多個石籠分批次投放，根據(jù)工程量大小和工作面施工強度，一般加工5～6套鋼模，鋼?？芍貜屠谩８褓e網(wǎng)內(nèi)襯鋼模是由四面鋼板拼接成側模（側模在加工廠焊接而成，在鋼模頂部對角上的焊接吊裝環(huán)），內(nèi)襯側模是由厚10～15 mm的鋼板拼接成具有空腔結構的箱體，鋼模設在格賓網(wǎng)石籠的內(nèi)側，大小與格賓網(wǎng)石籠的大小相匹配，鋼模箱體的外壁緊貼在格賓網(wǎng)石籠的內(nèi)壁。根據(jù)其尺寸大小，通過對其剛度、強度及其穩(wěn)定性計算，當格賓網(wǎng)石籠規(guī)格為（長×寬×高）150 cm×100 cm×100 cm時，鋼板厚度為10 mm；當格賓網(wǎng)石籠規(guī)格為（長×寬×高）200 cm×150 cm×100 cm時，鋼板厚度為12 mm；當格賓網(wǎng)石籠規(guī)格為（長×寬×高）300 cm×150 cm×100 cm時，鋼板厚度為15 mm。

3.2.2 施工準備

施工前先進行施工測量放樣，放出擋墻的軸線，然后進行施工道路修建、場地清理及對格賓網(wǎng)石籠基礎開挖，基礎開挖采用反鏟挖掘機開挖，人工配合清基?；A承載力達不到設計要求時，要對基礎進行處理，達到設計要求后再進行施工。石料提前運輸?shù)绞┕の恢酶浇?，把制作好的鋼模及格賓網(wǎng)運送到現(xiàn)場。

3.2.3 格賓網(wǎng)石籠就位

擺放格賓網(wǎng)前，先檢查格賓網(wǎng)的外觀有無缺損、變形或人為破壞，箱體尺寸，網(wǎng)孔直徑、線徑、邊線、框線線徑是否符合設計要求[1]，檢查合格后按照施工圖進行放樣，擺放好格賓網(wǎng)石籠，擺放數(shù)量應不少于鋼模個數(shù)，以便投料時可分批次連續(xù)作業(yè)。多層格賓網(wǎng)石籠擋墻，先從底層開始施工，然后逐層往上鋪筑。

3.2.4 鋼模安裝

格賓網(wǎng)石籠就位后，將鋼絲繩穿過鋼模對角上的預留吊裝孔，使用汽車吊吊起鋼絲繩，人工配合將鋼模箱體放入擺放好的格賓網(wǎng)內(nèi)。根據(jù)測量放線調(diào)整好鋼模及格賓網(wǎng)石籠邊線位置。

3.2.5 石料分批分層投放

石料投入前，先對石料按設計要求進行驗收，嚴禁使用銹石、風化石和垃圾石[1]，石料投放主要使用挖掘機將石料分層投放至鋼模內(nèi)，在填充過程中，當填料達到箱體1／3時，用小塊石填充空缺，并用鋼釬夯密實一次，當石料放至總量90%左右后，用挖掘機進行壓密實。

3.2.6 抽出鋼模

將石料放至總量的90%左右后，將鋼絲繩穿過鋼模對角上的預留孔，使用汽車吊掛上鋼絲繩，將鋼模箱體垂直緩慢抽出。

3.2.7 人工平整石料

鋼模吊出后，通過人工平整和補充格賓網(wǎng)石料，如出現(xiàn)空隙較大部位，進行人工輔助堆砌，使石料填充滿整個格賓網(wǎng)石籠并保證格賓網(wǎng)石籠平整密實。

3.2.8格賓網(wǎng)石籠扎封箱蓋

人工平整石料后，封箱蓋前，先詳細檢查格賓網(wǎng)石籠填充石料的高度，其高程符合設計要求后，采用人工按照設計圖紙的要求綁扎封閉格賓網(wǎng)蓋，至此一個完整的石料填充格賓網(wǎng)石籠施工就全部完成，從而進行下一道工序。單個網(wǎng)籠充填合格后，再對相鄰的網(wǎng)籠按要求連成一個整體，如圖3、圖4所示。

圖3 格賓網(wǎng)石籠內(nèi)襯鋼模塊石充填施工圖

圖4 格賓網(wǎng)石籠內(nèi)襯鋼模施工后效果圖

3.2.9 模板保養(yǎng)

鋼模板在使用期間，要經(jīng)常進行保養(yǎng)，遇有變形或損壞應及時進行修復，以防影響模板的使用。為了在模板抽離過程中能順利抽出，在鋼模板的內(nèi)外面層涂上脫模劑。鋼模使用后，存儲前應涂刷防銹劑，防止鋼模在儲存過程中生銹影響下次使用。

4 資源配置

4.1 人員配置

根據(jù)施工工作來配置人員，一般1個工區(qū)布置2個工作面，1個工作面配置現(xiàn)場管理人員1人，機械操作人員3人，測量工3人（可與其他工區(qū)配合使用），石料擺放及輔助鋼模安拆6人，其他協(xié)助配合工種3人。

4.2 機械設備配置

根據(jù)工作面的大小，一般1個工作面布置挖掘機（0.8～1.0 m3）2臺、汽車吊（5 t）1臺、全站儀1臺和水準儀1臺。

4.3 主要材料投入

根據(jù)工作面的大小，一般1個工作面布置3套鋼模。當格賓網(wǎng)石籠規(guī)格為（長×寬×高）150 cm×100 cm×100 cm時，鋼模尺寸為（長×寬×高）146 cm×96 cm×105 cm；當格賓網(wǎng)石籠規(guī)格為（長×寬×高）200 cm×150 cm×100 cm時，鋼模尺寸為（長×寬×高）196 cm×146 cm×105 cm；當格賓網(wǎng)石籠規(guī)格為（長×寬×高）300 cm×150 cm×100 cm時，鋼模尺寸為（長×寬×高）296 cm×146 cm×105 cm。

5 質(zhì)量控制

5.1 嚴格按規(guī)程規(guī)范施工

在施工過程中嚴格按照《鋼結構焊接規(guī)范》《生態(tài)格網(wǎng)結構技術規(guī)程》《水工擋土墻設計規(guī)范》等規(guī)范以及施工圖中格賓網(wǎng)的設計說明要求施工。

5.2 技術交底

在施工前，先熟悉設計文件，認真審核圖紙，并做好技術交底和圖紙會審記錄；按照設計圖紙進行施工放樣，選擇與本工程相適應的施工隊伍，并對施工人員有針對性地進行技術交底。

易獲得的高臭氧需求的化合物可能與微生物競爭臭氧。高脂肪食品如肉類等，比低脂肪食品（如水果和蔬菜）需要更高的臭氧濃度來滅活微生物。在鮮奶油、刺槐豆膠、可溶性淀粉和酪蛋白鈉等的存在下，一些學者研究了臭氧降低微生物負荷的能力，結果表明食品成分影響了臭氧對微生物的殺菌作用；與對照緩沖液相比，淀粉對臭氧的微生物滅活沒有明顯的保護作用，而在其它被測組分的存在下，淀粉對臭氧的保護作用較強。

5.3 原材料控制

施工中使用的格賓網(wǎng)材料、塊石料必須按規(guī)定抽樣試驗，材料抽樣試驗嚴格實行見證取樣制度。

5.4 施工過程質(zhì)量控制

在基坑驗收合格后，按照施工放樣擺放好格賓網(wǎng)石籠，軸線控制偏差在3 mm內(nèi)。投放石料時必須分批次投放，并適當進行人工擺放平整。吊裝鋼模箱體時防止鋼模因內(nèi)壁與石頭的摩擦力過大而造成石頭位移，不應將石料投放過滿，一般控制在90%左右。在施工中每一道工序都嚴格實行“三檢制”，凡未經(jīng)“三檢”或“三檢”不合格的，嚴禁進入下道工序施工；工地所配備的計量器具和儀器設備，按規(guī)定檢驗合格后方可使用；制定工程成品保護措施，確保工程成品質(zhì)量。

5.5 事后質(zhì)量控制

組織工程質(zhì)量自檢；自檢合格后，依據(jù)工程驗收規(guī)程規(guī)范逐級進行工程驗收；工程完工后，加強質(zhì)量監(jiān)測、保護，保證工程質(zhì)量完好；及時整理有關竣工資料，保證竣工資料真實、完整；按照工程資料檔案的有關規(guī)定，建立工程質(zhì)量文件檔案。

6 應用實例

6.1 廣西賀州市龜石飲用水源保護工程（一期）

廣西賀州市龜石水庫位于珠江流域西江水系賀江干流上游富江上富川境內(nèi)柳家鄉(xiāng)長溪江村黃牛頭處，是一座集防洪、供水、灌溉、發(fā)電等綜合利用的大型水利工程。工程總治理面積為449 km2，項目總投資為43 556萬元，格檳網(wǎng)石籠共5 856 m3，投資額為148萬元。

本工程按照內(nèi)襯鋼模技術中的工藝流程及操作要點進行施工，格賓網(wǎng)石籠達到設計要求，結構穩(wěn)定、外觀質(zhì)量良好。此項技術的應用得到了業(yè)主和監(jiān)理的高度評價。該工程在采用內(nèi)襯鋼模格賓網(wǎng)施工后，提高了施工效率，節(jié)約了人工成本，在保證質(zhì)量的同時節(jié)約成本10.4萬元（占該項施工成本25.1%），縮短工期23 d（占原設計計劃工期的30.7%）。

6.2 廣西蒼梧縣新縣城楊塘湖防洪排澇工程

廣西蒼梧縣新縣城楊塘湖防洪排澇工程位于東安江支流蒼梧縣石橋河楊塘湖河段，城區(qū)防護等級為Ⅳ級，防洪堤、護岸主要建筑物等級為4級，建筑物建安概算總投資約為1 181萬元，其中格賓網(wǎng)石籠共6 800 m3。

該項目采用內(nèi)襯鋼模技術進行施工，在保證質(zhì)量的同時節(jié)約成本12.1萬元（占該項施工成本25.5%），縮短工期29 d（占原設計計劃工期的32.2%）。

6.3 廣西橫縣蒙江河治理二期木祥轆軛河段護岸工程

廣西橫縣蒙江河治理二期木祥轆軛河段護岸工程位于橫縣木祥村、轆軛村，工程內(nèi)容為蒙江河治木翔、轆軛河段護岸工程，工程合同價為944萬元，其中格賓網(wǎng)石籠共8 807 m3。

本工程采用內(nèi)襯鋼模技術中的工藝流程及操作要點進行施工，格賓網(wǎng)石籠達到設計要求，結構穩(wěn)定、外觀質(zhì)量良好。此項技術的應用得到了業(yè)主和監(jiān)理的高度評價。采用內(nèi)襯鋼模進行施工，在保證質(zhì)量的同時節(jié)約成本15.6萬元（占該項施工成本26.3%），縮短工期40 d（占原設計計劃工期的33.3%）。

7 效益分析

7.1 成本效益分析

7.1.1 施工成本分析

傳統(tǒng)格賓網(wǎng)石籠施工充填石料主要以人工充填為主，反鏟送料為輔；采用內(nèi)襯鋼模格賓網(wǎng)填料施工時主要以反鏟充填為主、人工平整為輔。傳統(tǒng)格賓網(wǎng)石籠施工每個工作面使用一臺反鏟配合送料，采用內(nèi)襯鋼模格賓網(wǎng)填料施工時采用兩臺反鏟填料。

（1）廣西賀州市龜石飲用水源保護工程（一期）格賓網(wǎng)石籠施工成本分析

本工程格檳網(wǎng)石籠共5 856 m3，其施工成本（不含組成建筑實體的主材成本，2種施工方法所需的石料和格賓網(wǎng)材料使用量均相同）分析對比見表1。

表1 施工成本分析對比表

（2）廣西蒼梧縣新縣城楊塘湖防洪排澇工程格賓網(wǎng)石籠施工成本分析

本工程格檳網(wǎng)石籠共6 800 m3，其施工成本（不含組成建筑實體的主材成本，2種施工方法所需的石料和格賓網(wǎng)材料使用量均相同）分析對比見表2。

表2 施工成本分析對比表

（3）廣西橫縣蒙江河治理二期木祥轆軛河段護岸工程格賓網(wǎng)石籠施工成本分析

本工程格檳網(wǎng)石籠共8 806 m3，其施工成本（不含組成建筑實體的主材成本，2種施工方法所需的石料和格賓網(wǎng)材料使用量均相同）分析對比見表3。

表3 施工成本分析對比表

7.1.2 成本效益分析

通過廣西賀州市龜石飲用水源保護工程（一期）、廣西蒼梧縣新縣城楊塘湖防洪排澇工程、廣西橫縣蒙江河治理二期木祥轆軛河段護岸工程的施工成本分析，內(nèi)襯鋼模施工方法與傳統(tǒng)施工方法相比，施工成本節(jié)約25.6%（3個工程的平均值）?；谝陨戏治觯捎脙?nèi)襯鋼模格賓網(wǎng)籠施工，施工成本節(jié)約明顯，成本效益明顯。

7.2 工期效益分析

廣西賀州市龜石飲用水源保護工程（一期）、廣西蒼梧縣新縣城楊塘湖防洪排澇工程、廣西橫縣蒙江河治理二期木祥轆軛河段護岸工程內(nèi)襯鋼模施工方法與傳統(tǒng)施工方法工期對比見表4。

表4 施工工期分析對比表

通過對廣西賀州市龜石飲用水源保護工程（一期）、廣西蒼梧縣新縣城楊塘湖防洪排澇工程、廣西橫縣蒙江河治理二期木祥轆軛河段護岸工程3個工程的工期分析，內(nèi)襯鋼模施工方法與傳統(tǒng)施工方法相比，由于投放石料時用反鏟代替了人工充填，施工工期縮短32.1%（3個工程的平均值），從而加快了施工進度。從以上分析可以看出工期效益明顯。

7.3 社會效益

內(nèi)襯鋼模施工方法與傳統(tǒng)施工方法相比，內(nèi)襯鋼模施工方法防止格賓石籠網(wǎng)變形，提升整體性和穩(wěn)定性，提高了外觀質(zhì)量，提高效率，施工安全，加快了施工進度，節(jié)約了成本。通過內(nèi)襯鋼側模安裝，石料填充時避免了石料與鋼絲的直接接觸，可有效防止施工過程中鋼絲外包層破壞，延長了格賓網(wǎng)石籠的使用壽命。減少了社會資源的浪費，社會效益顯著。

8 結束語

從以上內(nèi)容可以看出，內(nèi)襯鋼模施工方法整體穩(wěn)定，外觀質(zhì)量高，安全高效，縮短工期，節(jié)約施工成本，延長了格賓網(wǎng)石籠的使用壽命，從而減少了社會資源的浪費，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，內(nèi)襯鋼模施工方法在格賓網(wǎng)石籠施工中有較大的推廣價值。