孟庆宇 李辉
摘 要:赛克格宾是由镀高尔凡防腐处理的钢丝经机械编制而成的六边形双绞合钢丝网,装入块石等填充料构成柔性、透水性的结构,应用于河道整治等工程。重点介绍了制作和抛投新工艺,在长江马鞍山河段整治工程中应用价值较高,可为类似工程提供参考。
关键词:赛克格宾;长江整治;制作;抛投。
一、研究背景
(一)背景
长江马鞍山河段是《长江流域综合规划》确定的长江干流中下游16个重点治理河段之一,是国家172项节水供水重大水利工程的子项目,河道全长36km。由于马鞍山河段为多汊河段,是长江中下游演变较剧烈、问题较多的重点整治河段之一,通过对已建护岸工程江底进行加固,对已经出现的新崩岸险情进行治理,维护河段、河势和岸坡稳定,保障防洪安全。
在内河航道整治工程中,相比于传统抛石,赛克格宾具有稳定性强、抗冲能力强等优点,在航道整治工程中得到推广应用。由于赛克格宾形式多样,工艺也存在较大的差异,如何高效、优质的完成施工任务成为赛克格宾施工的难点。
(二 )工程概况
长江马鞍山河段二期整治工程施工标(五标段),包括大黄洲加固护岸工程长3000m(桩号0+572~3+572)、大黄洲尾新建护岸工程长440m(桩号4+132~4+572)。
大黄洲加固护岸采用散抛块石护脚,设计工程量173727m3,块石规格30cm~60cm,抛石由护岸至江中距离为20~94m,厚度80cm。大黄洲新建护岸包括生态砼锁块护坡和水下赛克格宾护脚。赛克格宾规格为1.5m×1.2m×0.5m,设计工程量35514m3,块石规格10cm~30cm,抛石由护岸至江中距离为48~88m,厚度1.0m(两层)。
二、赛克格宾技术要求
(一)赛克格宾规格
赛克格宾由经镀高尔凡(5%铝-锌合金+稀土元素)防腐处理的钢丝经机械编制而成的六边形双绞合钢丝网,规格为SG 2×2.98 GF,即长2m,宽1.5m,厚0.5m,将3.0×2.0m的钢丝网片沿长边对折而成,两侧短边用翻边机翻边闭合,另外一侧长边开口用于装填石料后封闭。钢丝镀高爾凡防腐处理,长度、高度、宽度公差为±5%;网孔规格D= 80mm。
(二)钢丝标准及技术参数
钢丝抗拉强度为350~550N/mm2,未经拉伸钢丝的延伸率不能低于8%;网面钢丝直径φ2.7mm,公差±0.06mm,最小镀层量为230g/m2;为加强构件刚度,钢丝面板边端采用直径为φ3.4mm的边端钢丝,镀层钢丝公差±0.07mm,最小镀层量为265g/m2;绑扎钢丝直径φ2.2mm,公差±0.06mm,最小镀层量为230g/m2。
三、赛克格宾工艺流程
(一)赛克格宾制作工艺
赛克格宾在选定的场地进行制作,采用原地面开挖沟槽形成土模后由小型挖掘机装填石料的作业方式。具体施工控制方法:
1、根据赛克格宾设计尺寸,在原地面开挖沟槽,宽度0.5m,深度1.0m。
2、将2根钢丝绳放置在沟槽底部,间隔约80cm,用于吊出装好的赛克格宾。
3、人工预先撑开赛克格宾置入沟槽内,使2根吊带距离赛克格宾网边缘距离基本一致,保证起吊时赛克格宾的平衡。
4、人工装填规格较小的块石至边角,用小型挖掘机装填块石,装至顶口时人工修整好,按照设计要求进行人工封口,封口采用与网面钢丝相同材质的钢丝,严格按照间隔10~15cm单圈-双圈连续交替绞合。
5、将制作好的赛克格宾吊出沟槽,存放至指定场地。
6、在制作场地开挖通长沟槽,分班组形成流水作业。
(二)赛克格宾存放
赛克格宾装填好后,在规划好的场地上码放整齐,不超过3层。相邻赛克格宾控制约40cm间距,保证吊运的顺畅。
(三)赛克格宾装船及运输
制作场地设置在临水区域,便于倒运装船。在临时出料点,采用25t汽车吊将赛克格宾捆扎牢固后,吊运至运输船上,在运输船上预留出小型挖掘机及放置吊具的空间,用于将赛克格宾装填至吊具内,由浮吊船起吊抛投。
运输赛克格宾的平板驳船吨位约300t,根据单个赛克格宾重量1.53t,装船时不超过2层,装船数量不超过150个,保证水上运输安全。赛克格宾装船完成后,运输至施工区域,靠泊在浮吊船的外侧。
(四)赛克格宾抛投工艺流程
赛克格宾抛投制作箱体吊具,由浮吊船吊起装好赛克格宾的箱体,由GPS对浮吊船精确定位后打开箱体底部抛投至设计位置的施工工艺。具体施工控制方法:
1、制作箱体吊具
设计箱体尺寸为2.0m×1.6m×0.6m。采用长方体底部开门式箱体结构,用6mm钢板焊接,槽钢、角铁进行加固。四个角点分别焊接吊点,每个吊点绑扎一根钢丝绳,主钩与其连接固定;仓门中间各焊接两个吊点,在吊具顶部边缘焊接两个卡环用于固定钢丝绳,与起重机副钩连接固定。
2、施工顺序
按照“先远后近,先深后浅,先上游后下游”的顺序进行,达到“先镇脚,后稳坡”的护岸效果。按照单元划分,分单元、分层施工,每个单元先抛第一层,再抛第二层,保证赛克格宾抛投的均匀性。
3、施工平面布置
根据设计赛克格宾施工档位图,以每个小方格代表单体赛克格宾,按照赛克格宾设计平面尺寸1.5m×1.2m划好平面位置布置图,长边顺水流方向布置,确定每个赛克格宾的平面位置,施工时严格按照平面位置进行定位抛投,保证赛克格宾抛投紧密,同时确保每个档位抛投吨数符合设计要求。
4、定位方法
浮吊船顺水流方向驻位,赛克格宾运输船靠泊在浮吊船外侧,抛投区域位于浮吊船内侧。
采用GPS定位软件进行定位,在浮吊船安装两个GPS天线,预先将赛克格宾平面位置图导入定位软件中。在浮吊船抛投区域船边按照1.5m间距划好刻度线,标记数字,控制左右距离(水流方向),在吊具上设置测绳,按照1.2m设置标识控制前后距离(垂直水流)。
5、抛投方法
现场施工采用的浮吊吊机有效作业半径为15m,每次定位沿船边向前抛投3排赛克格宾,顺水流方向抛投10~15列,可根据单元划分及实际情况调整。在运输船上用钢丝绳将单个赛克格宾捆绑牢固,用挖掘机吊装至箱体吊具内,摆放整齐。赛克格宾装入吊具后,浮吊起吊后旋转至抛投区域,在施工员的指挥下对准船边的抛投位置缓缓下放至水面。根据吊具上测绳刻度线控制前后抛投位置,以船边1.5m间距刻度线控制左右抛投位置,两个方向位置定位准确后,吊机操作打开吊具底部,赛克格宾抛投完成。吊机起吊旋转至运输船继续下一个赛克格宾的施工。
四、质量验收
(一)赛克格宾抛投按照《水利水电单元工程施工质量验收评定标准 堤防工程》(SL634-2012)中表8.0.4防冲体抛投施工质量标准进行检验与评定。验收表格按照安徽省地方标准《水利水电工程施工质量检验与评定规范 第一部分:土建工程》DB34/T 371.1-2014中表149《防冲体护脚单元工程防冲体抛投工序施工质量评定表》填写。
合格标准:主控检测项目逐项检测点合格率100%;一般检测项目逐项检测点合格率70%及以上,且不合格点不应集中。
(二)水下断面测量:施工单位、监理单位、业主单位均委托具备资质的第三方检测单位进行水下断面测量,由业主方委托的第三方检测单位出具最终断面测量结果,如合格率达不到70%,则由设计单位确定补抛范围。
(三)赛克格宾共6个单元工程,经项目部自检、监理复核,业主方最终检测,各档位抛投吨数、断面测量的质量均符合设计及规范要求的合格标准。
五、工效分析
根据实际施工情况统计,水下赛克格宾护脚设计工程量39880个,施工时间2019年6月5日~2019年11月10日,工期159天顺利完工,能够满足工期的要求,抛投平均日工作效率达到250个/天,赛克格宾陆上制作可根据施工进度要求合理安排施工班组数量,配备相应的人员、机械设备,施工效率最大達到490个/天,总体施工效率与在船上装填制作相比有较大幅度的提高。
六、结语
(一)赛克格宾在陆地开挖沟槽装填块石的制作工艺,与类似工程需要制作专用模具相比,节省了大量模具材料,且对钢丝镀层具有良好的保护作用,施工易于操作,可以根据抛投进度及时调整班组数量,水上抛投不受制作进度影响,施工效率大大提高。
(二)赛克格宾抛投从运输、GPS定位控制、箱体吊具的应用和控制、工程质量等方面的实际应用效果,证明该抛投工艺是可行的。
(三)本工程设计采用的赛克格宾的形式与网箱结构不同,其施工工艺较为复杂,施工工艺还有待进一步的优化,在抛投位置控制、均匀度方面需要进一步的优化完善。该工艺总体上满足设计及规范的要求,应用前景较好,可以为类似工程提供一定的借鉴经验。
参考文献:
[1] 配内衬赛克格宾装填新工艺在航道整治工程中的应用(水运工程,2017.07)
[2] 赛克格宾沉箱新工艺在长江崩岸整治工程中的应用(水利水电快报,2019.05)
[3] 赛克格宾在长江武桥航道整治工程中的应用(中国水运,2013.03)