铅丝笼石护底及护坡在某生态工程中的应用

赵吉学

1 工程概况

临汾市汾河城区段生态环境综合治理修复与保护工程位于临汾城区西侧的汾河上，汾河临汾城区段河道治理橡胶坝蓄水工程是其重要的部分，工程北起马务桥上游1.266 km，南至平阳桥下游0.469 km，全长6.27 km。工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级。工程区地震基本烈度为8度，建筑物的设防烈度按8度考虑。河道主河槽按10年一遇排洪水标准设计，洪水流量1438 m3/s，河道防洪标准为50年一遇，洪水流量为2690 m3/s。

主要建筑物包括:修建复式河槽、暗涵，中隔堤，西内河堤，东内河堤，橡胶坝及附属建筑物，西大堤加高墙厚，西排污管道，龙子祠水源引水渠道等。

为了防止洪水的冲刷而造成河道内建筑物失稳及防止护坡的水土流失，东内河堤、西内河堤的内侧，中隔堤的两侧及橡胶坝的上下游工程设计上采用铅丝笼护底。东、西内河堤及中隔堤两侧护坡采用了钢筋混凝土格埂内填铅丝笼护坡，同时对护坡上一定厚度的覆土进行了绿化。打造出一个亲水的绿化带，体现良好的生态效果。这样的设计措施不仅使工程取得了良好的质量保证，而且又美化了城市的生态环境。

2 铅丝笼的结构形式

铅丝笼石是将抗耐磨高强度的低碳高镀锌钢丝，由机械编织成三捻向蜂巢式网目的网片，根据工程设计要求组成不同规格尺寸的网箱。在工程现场向箱底内填充一定规格的满足设计要求的石料而形成的一种柔性的护坡结构。在工程中铅丝笼体采用了8号铅丝编制。单方体尺寸1000 mm×1000 mm×400 mm，网格尺寸140 mm×140 mm，对角线长度不超过200 mm，每单个笼体放置两个隔断。铁丝镀锌量不小于60 g/m2，绑丝直径为2.2 mm。

3 铅丝笼的施工方法

1)采用反铲挖掘机按设计要求进行土方开挖，人工配合修整至设计要求的坡比。先施工护底铅丝笼石，再施工护坡铅丝笼石。

2)铅丝笼制作。

铅丝笼从厂家购买。厂家根据设计图纸尺寸加工制作成型，从厂家采购定型产品，应进行质量检测，检测合格后方可使用。运到现场打开，除顶盖外其他面与中间隔片先行进行绑扎，绑扎采用2.2 mm的同材质线材，间距为300 mm。每个折叠面的90°转角处用木锤敲击，使转角处成直角且平整。

3)填充块石。

采用人工进行填充。先将大的块石填至四角部至设计厚度，再填充中间部位，以保证铅丝笼实体形状规整，填充的块石间应密实、平稳、表面平整，块石间空隙可用碎石(碎石的粒径大于网格尺寸)填塞，且石块大口面尽量向上放在面层。

4)封盖。

填充块石并铺砌平整后，将顶盖周边与箱体四周、顶盖与中间隔片每300 mm间距进行绑扎，确保单个铅丝笼整体的牢固性。

5)笼体与笼体间的连接。

每相邻笼体的接触面采用相同材质的绑线，每300 mm间距进行绑扎，以保证整个护底护坡整体一致性。

4 施工质量控制

4.1 原材料的质量控制要求

1)原材料的质量要求。铅丝笼网片的钢丝由热镀锌的轻钢做成，具有防锈、抗老化、耐腐蚀等特点，能有效抵抗高度污染环境的侵蚀。其钢丝的抗拉强度范围在350 N/mm2～500 N/mm2，延伸率不低于10%。

2)铅丝笼规格质量要求。根据设计要求的铅丝笼网单元规格，要求生产厂家定做网片的规格。本工程采用的铅丝笼网孔规格为120 mm×150 mm(±10 mm)，丝径10号热镀锌钢丝，每单个整体放置两个隔断，铁丝的镀锌量不小于60 g/m2，绑丝直径为2.2 mm。

4.2 原材料的检测

根据原材料的质量控制要求，在铅丝笼网材料出厂时，应出具有出厂检测质量合格证，各项检测指标均应符合设计要求。出厂后的原材料要经过复测检验，同时监理机构要进行抽检，并且检测单位应为经国家相应部门认定的具有相应资质的检测单位。检测结果均应达到规范的设计要求，方可应用于工程的相应部位。

4.3 施工工程质量检测

现阶段尚无铅丝笼网的施工及验收规范，因此对铅丝笼网片的质量控制主要以铅丝笼网生产厂家的技术要求，并结合水利工程施工的相关规范及其施工经验作为施工工程质量的检测依据。

铅丝笼网片的质量控制见表1，表2。

表1 铅丝笼石检测项目

表2 铅丝笼面检测项目

5 河道施工中铅丝笼网护砌的优劣

1)技术上已成熟。

铅丝笼工程与造纸、火药一样起源于中国。早在2200多年前的先秦时期，在李冰太守的主持和带领下，我国古代劳动人民就已在长江上游的岷江上修建了世界著名的都江堰，该工程采用竹编石笼挡水筑坝。这便是迄今世界上最早的铅丝笼雏形的实物记载。举世瞩目的都江堰工程布局合理、设计正确，至今仍然发挥着显著的灌溉效益。铅丝笼于1000余年前在我国都江堰及埃及尼罗河被广泛采用的柳条笼为基本原理，采用专业的设备将符合相关国际标准的高质量的低碳钢丝编织成六边形双位合金属网面，再将金属网面制作成箱体结构，并在其内填充符合要求的块石，以达到冲刷防护的目的。

2)安全性可靠。

由于铅丝笼特有的柔性特点，能够均匀分散因冻胀产生的应力，从而使护底免受冻害，同时也免去了大量的后期维护成本。

3)柔韧性能。

能够较好的适应基础的不均匀沉降及有效的抵抗洪水对堤坝的侵蚀与冲刷，汛期生长的自然植被能进一步加强整体结构的安全与稳定性能。

4)环保性。

铅丝笼石网由于其为自然透水性结构，不影响地下水间的自由水交换，良好的促淤性能使得自然植被能够迅速在表面生长，实现生态环境的迅速恢复与重建，具有良好的生态效果和景观效果，符合建设和谐社会的要求。

5)施工便捷性。

铅丝笼施工非常便捷，普通工人经过简单的培训即可熟练掌握，对工人技术素质要求低，施工效率比浆砌石高得多。

6)经济性。

铅丝笼网填充料为石材，一般当地资源丰富，可就近采用，运输成本低，价格较低。

6 结语

铅丝笼网护底及护坡作为汾河生态治理建设中的一种新的结构形式，与传统的混凝土及浆砌石结构形式相比，无论在环保性安全性施工便捷上，还是在经济上都具有明显的优势。并且基本不需要后期维护成本，同时具有适应抗冻胀的柔性，抗冲刷性，又有着良好的结构稳定性和透水性等特点，且采用天然材料使人们尽可能的接近大自然，临汾汾河生态治理工程应用的实施运行已证明了这一点。

[1]杨道富.铅丝笼的应用及特性研究[J].漯河职业技术学院学报，2002，6(12):54-58.

[2]吴再法.宾网石笼护垫在护坡工程中的应用[J].甘肃水利水电技术，2009，18(24):18-22.

[3]黎 丹.库岸滑坡段护岸结构稳定性和破坏模式分析[J].山西建筑，2010，36(10):365-366.