浅谈渭河堤防工程建设中格宾网施工技术与质量控制

2014-03-24 14:01赵宏章刘曦
大坝与安全 2014年2期
关键词:格宾渭河石料

赵宏章,刘曦

(宝鸡市渭河综合治理办公室,陕西宝鸡,721006)

1 问题的引出

渭河发源于甘肃省渭源县鸟鼠山,干流全长818 km,总流域面积13.5万km2,其中:陕西省境内流长512 km,流域面积6.71万km2;宝鸡市境内流长224 km,流域面积1.329万km2。渭河宝鸡段以林家村宝鸡峡大坝为界,以上长度124 km,属上游段,宝鸡峡大坝以下至扶风降帐南仵村长100 km(市区峡石河至千河口段长25 km,陈仓区段27 km,岐山段9 km,眉县段20 km,扶风段19 km),属中游段,该段河流位于关中渭河平原西部,河道宽度500~700 m,河床比降1/1000~2/1000,南北两岸共有大小46条支流汇入,呈不对称羽状分布。

依据渭河陕西段全线整治规划,结合渭河宝鸡段现状和沿岸社会经济发展需要,要全面落实省委、省政府对渭河全线综合整治这一重大决策,首先要解决渭河两岸堤防工程如何建设的问题,既能满足河道防洪保安,提升防洪能力,又能达到洪畅、堤固,改善渭河生态环境的目的。特别是新建成的堤防工程选用什么类型、采用何种材质规格进行堤坡防护,既能达到边坡稳定、堤绿岸美,又能满足抗冲刷、耐寿命的要求。

在总结以往堤坡防护采用浆砌石或干砌石护基、护坡,或浆砌石护基、混凝土护坡的经验基础上,以科技创新为动力,积极开展新技术、新材料、新工艺的推广应用,在本次堤防工程建设中首次大面积采用格宾网进行堤坡防护。2011-2012年实施了136 km堤防格宾网,主要技术指标符合设计要求,经济性、生态性效果显著。

2 格宾网材质

格宾网又名石笼网,格宾网在中国一般被称作生态绿格网,在国外,这种产品被制作成一种名为“gabion”的结构箱体。格宾网是单词“gabion”的音译,简明英语词典中的解释是:篾筐,金属筐。

格宾网是近年来广泛运用于交通、水利、市政、园林、水土保持等工程项目中的一种新型材料结构。生态格宾网是将抗腐耐磨高强的低碳高镀锌钢丝或5%~10%铝锌稀合金镀层钢丝(同质包覆聚合物钢丝),由机械将双线绞合编织成多绞状、六边形网目的网片,其双线绞合部分长度应不小于5cm,以不破坏钢丝的防护镀层。详见行业标准YB/T4221-2010。格宾网可根据工程设计要求组装成箱笼,并装入块石等填充料后连接而成一一用作堤防、路基防护等工程的新技术。

为了保证钢丝的材质在编织过程中不受损伤(其他钢丝如中、高碳及合金钢丝,设备编织不动,强行编织会破坏钢丝材质及镀层等)、施工方便,以及体现其柔韧性特点,编织格宾网的钢丝只能采用低碳钢丝,绝对不可采用其他钢丝;如果在低碳高镀锌或10%铝锌稀合金钢丝表面包覆上一层PVC或者PE(不可采用其他聚合物),其成品结构将更加具有防锈、防静电、抗老化、耐腐蚀、高抗压、高抗剪等特点,能有效抵抗海水或高度污染环境的侵蚀。

(1)镀锌钢丝:优质低碳钢丝,钢丝直径2.0~4.0 mm,钢丝的抗拉强度不少于380 MPa,钢丝表面采用热镀锌保护,镀锌的保护层根据客户要求制作,镀锌量最大可达到300 g/m2。

(2)锌-5%铝(10%铝)混合稀土合金钢丝(也叫高尔凡钢丝),这是近年来国际新兴的一种新材料,其耐腐蚀性是传统纯镀锌的3倍以上,钢丝的直径可达1.0~3.0 mm,钢丝的抗拉强度不低于1380 MPa。

(3)镀锌钢丝包塑:优质低碳钢丝,在钢表面包一层PVC保护层,再编织成各种规格的六角网。这层PVC保护层将大大增加在高污染环境中的保护,并通过不同颜色的选择,使其能和周围环境融合。

(4)锌-5%(10%铝)混合稀土钢丝包塑:在锌-5%(10%铝)混合稀土钢丝表面包一层PVC保护层,再编织成各种规格的六角网。这层PVC保护层将会大大增加在高污染环境中的保护,并且通过不同颜色的选择,使其能和周围环境融合。

3 格宾网施工技术

(1)格宾网施工实际上是对修筑好的河堤进行堤坡防护,它包括护脚、护坡、封顶,一般施工时先进行格宾网基础护脚、再进行格宾网护坡、最后进行封顶。

格宾网箱笼采用90 mm×(120~130)mm,蜂巢式网孔(1.69 kg/m2)。堤防基础采用格宾网护基,网格规格为长4 m×宽(1~2)m×厚1 m;堤防护坡采用格宾网护坡,网格规格为长4 m×宽1 m×厚(0.23~0.3)m。

(2)格宾网基础施工时,要依照设计先表面清基,再进行开挖到设计标高。若基础出现软基,采用换填法对其进行处理,直至符合设计;若基础地下水位较高,采用机泵抽排的办法进行排水,直至基槽达到设计要求。

(3)格宾网护坡施工时,首先按设计要求削坡并平整铺设面,坡面或基地面应平整、密实、无杂质。铺设透水土工织物或反滤层应符合设计要求及SL260-98标准第6.7条的规定。

(4)格宾网的施工应在专业厂家技术人员的指导下进行。填充的石料必须是坚固密实、耐风化的材料,其规格和质量应符合SDJ17-78《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》的规定,严禁使用风化石。

(5)填充石料(河道卵石)的最佳尺寸是格宾网网目D的1.5倍,即石料的大小以不溜出网目为准,网箱内必须有80%以上大于网孔孔径的石料,所余20%左右的空隙则由小石料填塞。填充石料规格一般视格宾网护坡厚度而选用,格宾网护坡设计厚度在0.23~0.25 m时,选用的石料规格为70~150 mm;厚度在0.3 m时,选用的石料规格为100~150 mm;厚度在0.5 m时,选用的石料规格为120~250 mm。

(6)格宾网基础、护坡必须按设计图示要求位置依次安放到位;填充石料应同时均匀地向各网格内填料,严禁向单个网格内填料;填充石料要一次填满高度,填充石料顶面宜适当高出护坡,但必须密实,空隙可用小卵石填塞。

(7)格宾网填充石料时先将编好的网片铺平,然后按网片规格装排石料,装排石料时应大石在外小石在内,大石排紧小石填严,自下而上逐层装排,达到填石饱满,外形方正。

(8)护坡的格宾间隔网与网身的四处交角各绑扎一道钢丝;间隔网与网身交接处,每间隔25 cm绑扎一道;绑扎线必须是与网线同材质的钢丝,每道绑扎必须是双股线并绞紧。

(9)封盖网与网身、间隔网间相交边框线必须每25 cm绑扎一道;应将所有护坡格宾网组相邻的封盖框线与边框线绑扎在一起。

4 格宾网质量控制

堤防护基、护坡工程中,格宾网施工质量控制应包括内部质量和外观质量。工程质量检测人员所需资质条件以及工程质量检验的职责范围、工作程序等要求,均应符合SL176-2007《水利水电工程施工质量检验与评定规程》的规定。

(1)格宾网质量控制,重点放在材料质量控制与施工质量控制上。每一道工序必须进行自检、抽检,合格后,方可进行下一道工序施工。质量检测部位应有代表性,且应均匀分布,不得随意挑选。

(2)材料质量控制重点应检查用于编织格宾网的材料化学性能、力学指标是否符合设计要求;网孔孔径、各种线径是否符合规范规定;填充的石料大小是否符合设计要求。

(3)施工质量控制重点检查护基、护坡几何尺寸是否达到规定要求,检查填充石料的施工程序、施工工艺是否符合规范规定。

(4)格宾网护坡检测标准为:高度(H)允许偏差±10%、宽度(B)允许偏差±3%、长度(L)允许偏差±3%;抽查护坡坡面平整度是否符合高差≤30 mm。

格宾网护基检测标准为:高度(H)允许偏差±5%、宽度(B)允许偏差±3%、长度(L)允许偏差±3%;抽查护基平整度是否符合高差≤50 mm,检查护基垂直度应满足倾斜度≤0.5%的要求。

(5)质量抽检主要是格宾箱填筑厚度、密实程度和表面平整度,厚度及平整度沿堤轴线方向每10~20 m应不少于一个点次,厚度允许偏差±10%,坡面平整度用2 m靠尺测量,凸凹不超过5 cm,无宽度l.5 cm、长度0.5 m以上的连续缝。

格宾网护基按每50~100 m长度划分为一个单元工程;格宾网护坡按施工面积每500 m2左右划分为一个单元工程。格宾网护基、护坡可划分为分部工程,分部工程完成后应及时进行验收。隐蔽工程(基槽)可分段验收,完工一段验收一段,若上道工序未经验收,施工单位就不得进行下一道工序施工。

5 实际应用效果

格宾网填石护坡在宝鸡市渭河堤防防洪工程中首次大面积运用,取得了很好的经济性、生态性效果,在秉持节能、低碳、生态、环保的工程建设理念的今天,具有很广的应用空间。该工程采用河中疏浚开挖出来的卵石作为填筑材料,既满足了景观要求,成本比混凝土护坡或浆砌石护坡低得多。而且由于格宾网护坡具有良好的透水性,有利于周边生态环境的恢复。

格宾网施工现场经石料填充,构成具有柔性、透水性及整体性的结构,若河道局部发生冲刷坍塌,不会影响整体护坡质量,相比浆砌石护坡的刚性结构,其安全性和稳定性更强,只需拆除破坏部分填筑坡面后再绑扎安装即可,运行维护简单。格宾网箱体安装施工适合陆地和水上作业,填筑方法简单,可机械或人工装填,不需要专业施工队伍。所修筑成型的格宾网工程环保无污染,柔性、刚性双结合体,抗震防冻不受环境季节影响,具有很强的抵御自然破坏及耐腐蚀和抗恶劣气候影响的能力。■

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