格宾石笼技术在汉江防洪工程中的应用

2016-08-07赵启强，王鹏

四川水力发电 2016年5期

关键词：格宾封盖石笼

赵启强，王鹏

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川成都 610072)

格宾石笼技术在汉江防洪工程中的应用

赵启强，王鹏

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川成都 610072)

格宾石笼护岸、护坡具有工法简单、造价低、施工工效快、经久耐用等特点，在水环境综合治理中逐步受到水利工作者的青睐。结合汉江洋县段防洪工程格宾石笼的实际应用，介绍了格宾石笼护基、护坡采用的施工工艺、技术要点和质量控制方法，可为类似工程提供借鉴。

格宾石笼；护基；护坡；汉江；防洪工程

格宾石笼是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳高镀锌钢丝用六角网捻网机编织成平面网格状，在施工现场组装成不同尺寸规格的网箱或网垫，填充石料形成柔性、自透水、整体性的防护结构。由于该结构天然的多孔隙性、整体性、柔性，使得该结构具有既能满足工程安全的要求，又有利于植物根系与土体间水源的循环，同时达到了绿化环境的效果，是一种典型的生态防护结构。格宾石笼工艺近年来在我国水环境综合治理工程中得到了广泛应用。

1 工程概述

汉江干流全长1 500多km，流域面积为 174 000 km2，约占长江流域面积的9.2%。汉江左岸洋县党水河口至西汉高速公路桥段防洪工程全长约1.8 km；格宾石笼护基、护坡施工约1.4 km；地层上部为3.3 m厚的细砂，稍密，α水上=3.5°，α水下=28°，底部为砂砾石层，中密，α水上=35°，α水下=33°。汉江流域具有明显的亚热带季风气候特征，气候较温和，各地平均雨量均在600～1 300 mm之间，降水集中于下半年，占全年降水量的70%以上。历年水文资料显示，汉江防汛的关键时期为7～10月。由于该工程属于城市防洪工程，事关洋县众多人民的生命财产安全，因此，必须对施工方法、工艺、过程等进行严格的控制，以确保工程质量万无一失。

2 河岸护基、护坡方案

2.1 护基、护坡型式的选择

护基、护坡型式需根据岸坡(堤防)受冲刷程度、当地建筑物材料(砂卵石或块石料)、工程施工经验、工程量和投资等因素综合比选后确定,并应兼顾考虑生态环境的影响。护坡型式宜与自然和谐,除个别险工险段等冲刷强烈的部位外,不建议采用混凝土、浆砌石等硬护坡措施渠化河道。

格宾石笼防冲效果较好，可根据冲刷程度选择不同的厚度，在过水回淤或在其上覆土植草后，生态恢复效果较好，且其具有工法简单、造价低、施工工效快、经久耐用等特点。该工程位于洋县城区段，故在进行河道治理的同时需兼顾生态环境，且当地有丰富的、粒径较大的砂卵石料，可就地取材，能大大降低工程造价，故在该工程段选择了以格宾石笼为主的柔性护坡型式。

2.2 河岸护基、护坡措施

该工程亲水平台以下临水侧采用格宾石笼护基，其格宾石笼的规格为1 m×2 m×1 m；岸坡格宾石笼护坡的坡比为1∶2.5，格宾石笼规格为2 m×0.3 m×4 m，按每200 m一段进行分段施工(图1)。因格宾石笼护基基础的高程低于汉江河床高程约5 m，即在该段河水位以下，故施工时先对其施工段进行导流，施工围堰采用粘土防渗处理并配备大功率排水设备，以确保护基基坑的干地施工。

3 施工程序与工艺流程

防洪工程护岸施工程序：施工准备 → 测量放线 → 围堰填筑与排水 → 土石方开挖 → 格宾石笼护基、护坡施工。

格宾石笼护坡施工工艺流程：测量放线 →堤基开挖(削坡)→铺设反滤料 → 格宾摆放、链接 → 石料装填 → 封盖。

图1 格宾石笼护基、护坡断面图

4 主要施工方法

4.1 格宾石笼护基

(1)测量放线：根据设计图纸之平面布置图中的挡墙X、Y坐标确定格宾护基位置，再依据格宾护基断、立面图确定护基标高及底宽撒白灰线放样。

(2)基础开挖：挡墙采用挖掘机和人工配合的方式进行开挖，对开挖出的有用料直接运至填筑作业面作为填筑料，弃渣用自卸汽车倒运至指定弃渣场堆放。开挖时,严格按设计边坡1∶1.5施工。

(3)平整地基：开挖后，将格宾护基底部组织人工进行平整，将底部一切松动的岩石或土由人工清除，对低洼不平处回填夯实。

(4)铺设反滤层：基础开挖后，根据设计图纸要求铺土工布，然后施工砂石垫层以形成反滤体。

(5)格宾的摆放与链接：把格宾网运送至工地后进行现场组合拼装。施工前，先在石笼底层铺设格宾网，利用相同材质的钢丝、按照50 cm间距将格宾网边缘用较粗的铅丝牢固绑扎。底层格宾网和竖向长条格宾网为垂直水流方向并需牢固绑扎。可利用钢管支架进行支撑，然后进行单片竖直隔网的安装，这样实施可以保证隔网的垂直度。连接过程中，应保证石笼隔板为竖直状，避免影响其耐久性。

(6)支顶加固：格宾箱体摆放链接牢固后、在装填石料前，用φ48钢管、50 mm×100 mm木方对格宾箱体进行支顶加固。

(7)石料的装填：根据设计要求，先挑选一些大块且外观质量较好的石料整齐填入格宾箱体进行加固，中间装填一些碎石料，装填方式可采用人工、机械配合装填。当块石填充基本完成时，需要由人工捡拾以保证其填充的平整度。块石面高度基本保持在高出格宾网箱侧挡板20～30 mm的范围。填充石块时应注意块石粒径与设计要求相符；对外露面的一层实施人工垒砌，确保其平整度；在网箱外露一侧设置水平固定铅丝；各箱格内的投料需要分层依次均匀进行，不能将填料一次性填满；将每一层网箱的块石料填充满之后，用细碎石修正网箱顶部，然后封盖并检查封盖之后的高度是否与设计要求相符。

(8)封盖施工：箱体封盖施工是在其顶部石料砌垒平整的基础上进行的，先使用封盖夹固定每端相邻结点后，再按相隔25 cm绑扎一道的方法加以绑扎，绑扎线必须是与格宾石笼网线同材质的钢丝(图2)。

4.2 格宾石笼护坡

(1)削坡：进行护坡施工前，利用CAT300长臂反挖配合人工按照1∶2.5的坡比将坡面预留的50 cm厚保护层削至设计高度，并充分平整、密实。

(2)土工布的铺设：铺设土工布可以实现加固、补强、反滤、排水、隔离等目的。土工布从上游开始向下游以垂直水流方向进行铺设，后铺的土工布应该覆盖在下游土工布上方，布面要求平整并适当留有变形余量。土工布连接时的搭接长度为20～30 cm(图3)

图2 格宾石笼护基

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图3 格宾笼石护坡铺设反滤层施工

(3)垫层：砂砾料垫层设计厚度为20 cm，用合格料进行回填。每个垫层填筑单元在边坡清理至设计高程并验收合格后即可开始垫层回填施工。坡面回填时，由自卸汽车运料至堤顶，采用PC220反铲将粗砂铺撒至斜面，人工配合进行找平，平板夯夯实，碾压前应严格控制其含水量；找平及夯实时，应注意对土工布的保护，避免其被破坏。

(4)格宾护坡网箱的安装：格宾石笼的网箱(格宾网)运至工地后，在施工现场进行组装，其中间隔网与网身成90°相交，采用与网箱材质相同的绑扎线将间隔网和网身按25 cm一道进行双股绑扎，绑扎成型后，再按设计要求依次安放。

(5)石料的装填：根据设计要求挑选合格的石料整齐填入格宾箱体进行加固，装填方式可采用机械配合人工装填，填料采用自下而上、从堤基向堤顶、水平上升的方式进行，严禁向单个网笼内填料。填充石块时，应注意石料的粒径与设计要求相符，对外露面的一层实施人工垒砌，确保其平整度；各箱格内的投料需要分层、依次、均匀的进行，不能将填料一次性填满；在将每一层的网箱填石完成之后，用细碎石修正网箱顶部，将块石面高度基本保持在高出格宾网箱侧挡板20～30 mm的范围。块石填充基本完成时，需要由人工捡拾，以保证填充料的平整，然后封盖并检查封盖之后的高度是否与设计要求相符。

(6)封盖施工：石料垒砌结束、表面平整且检查合格后，进行网笼的封盖施工。封盖网和网身、间隔网之间的相交边框线每隔25 cm绑扎一道绑扎线，所有封盖框线与边框线应绑扎在一起(图4)。