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格宾网材在黄石长江干堤合兴堤段的应用

时间:2016-08-12 08:43 作者:晟江格宾网www.gabionchang.com 点击:

摘要:黄石市长江干堤合兴堤段是最先进行格宾网材护坡施工的试验段, 全长 500 m, 其主要内容是 3 000 m3 格宾网护垫, 500 m3 格宾网脚槽。 格宾网材采用镀锌低碳钢丝材料。 格宾网材石笼脚槽笼体采用门幅为 3 m , 长约 40 m 的网片折边并加拼两端的端网片和中间隔片构成, 沿长江水流方向铺设。 石笼护垫笼体采用门幅为 3. 5 m, 长约 25 m 的网片折边并加拼中间隔片构成, 沿长江水流方向铺设。 石笼脚槽分 3 次填充石料, 石笼护垫填充石料逐个填充, 均匀投料, 以保证格宾形状完整。 施工完成后, 在现场严格按照项目进行验收, 合兴堤段格宾网材护垫工程现场验收优良率达 70%。
格宾网材在黄石长江干堤合兴堤段的应用
   格宾网材又称低碳钢丝编织六角网, 是采用高强度的镀锌低碳钢丝, 由机器编织成的双绞六角形钢丝网。 由于其独特的性能, 早在一个多世纪以前就被世界各地广泛应用于各种工程建筑中。 在我国水利工程中尚处于试用阶段。 黄石市长江干堤合兴堤段是最先进行格宾网材护坡施工的试验段。
 
1、工程概况及地质条件:
   黄石市长江干堤合兴堤段格宾网护垫工程, 桩号为 38+250~ 38 +750, 全长500 m, 主要工作内容:3 000 m3 格宾网护垫、500m3 格宾网脚槽。
   黄石市长江干堤合兴堤位于长江牯牛洲分汊河道右汊上游南岸, 迎流顶冲、沙洲逼近, 堤外无滩, 河泓临脚。 堤下 1 .9 m 为人工杂填土层, 黄海高程 19.6~ 26 .9 m 为粉砂含水层, 其下为砂壤土。 堤基覆盖层厚约 10 m , 其中夹 2 ~ 3 层粉细砂, 粉细砂厚0 .5 m 左右, 为强透水层。 历年汛期江水向里渗漏, 枯水期地下水向外渗透。
 
图 1  格宾网材护坡设计与施工
图 1  格宾网材护坡设计与施工


2、工程设计要求及施工参数确定:
2 .1、稳定校核 它依赖于边合兴堤段格宾网护垫作为一种土工结构:
(1) , 坡和岸滩自身的稳定, 经过校核计算坡脚、坡脚外、坡脚以上的3 种圆弧滑动状态, 护垫设计厚度为 250 mm , 顶部高程为 21.00m, 底部高程为 13.00 m。
合兴堤段格宾网石笼脚槽设计断面为 1 .0 m ×1.0 m,
(2) 考虑河势以及脚槽和脚槽外部的稳定性 , 38 +480 ~ 38+600 段采用抛石方法进行加固。
2 .2、坡度
   由于格宾网笼垫结构的自重较大, 填石属松散体, 在较陡的条件下容易失稳。 合兴堤段格宾网护垫设计坡度为 1∶3 。
 
2 .3、排水导渗
   为了保护堤坡的稳定, 合兴堤段格宾网护垫底层采用 10 cm厚砂石导滤层。
2 .4、格宾填充料:
   黄石地区石料资源丰富, 选用坚实、抗风化耐久性好的块径为 0 .1~ 0.18 m 的石料作为填充料。 80%以上石料粒径不得小于网目尺寸。
 
3、编织格宾网材的材料:
(1)格宾网材采用镀锌低碳钢丝材料, 表面先热镀锌后编织。 规格及性能要求如表 1 。
(2)合兴堤段格宾网材护坡采用北京丰达伟业科贸有限公司生产的 LW80 ×100 型低碳钢丝编织六角网, 网目为 8 cm×10cm 。 网片的主丝径为 2 .6 mm , 边丝径为 3.0 mm 。
  表 1  镀锌低碳钢丝材料规格性能  
         
丝径 丝径允差 抗拉强度 伸长率 镀锌量
/ mm / mm /MPa / % /(g·m -2)
2.0 、2 .5、3 .0 ±0 .06 392~ 441 不小于 12 不小于 240
 
4、工程施工:
 
4 .1、施工前准备:

 
(1)清除现场块石、树根等障碍物。(2)了解现场地质情况。(3)修整进出场道路。

4 .2、施工顺序:
 (1)按图纸要求, 先进行测量放线 , 高于设计坡面线处用反铲削坡, 低于设计坡面线处进行人工填土, 严格按设计高程及坡度进行整坡, 坡度用样架控制法控制。 最后对坡面进行夯实, 使土密度达到设计要求。 施工过程中, 发现局部地段含水量较大,有地下水外渗现象。 当即切断水源, 开挖排水沟, 并将已经变松的土进行清除、换土, 以保证边坡的稳定。
 (2)临水基脚根据该堤段的特点, 在 38+480 ~ 38 +600 段堤脚进行人工抛石。
 (3)按设计高程人工开挖宽 1 m 的基槽。(4)伴随着格宾网的安装从堤脚向堤顶方向铺筑 10 cm 厚砂石垫层。
 (5)安装格宾网石笼脚槽。 合兴堤段格宾网材护坡工程石笼脚槽笼体采用门幅为 3.0 m , 长约 40 m 的网片折边并加拼两端的端网片和中间隔片构成。 顶盖采用门幅为 1 m 、长 40 m 整体式网片封盖, 沿江水流方向铺设。 连接材料(绑扎线)是与格宾网相同材质的钢丝, 见图 2 。
图 2  格宾网石笼脚槽笼体示意
图 2  格宾网石笼脚槽笼体示意
(6)安装石垫。 合兴堤段格宾网材护坡工程石笼护垫笼体采用门幅为 3.5 m , 长约 25 m 的网片折边并加拼中间隔片构成。顶盖采用门幅为 4 m 、长约 25 m 的整体式网片封盖, 沿江水流方向铺设。具体操作步骤为:以人工沿坡度(垂直)方向打开3.5 m宽格宾网材, 将两边在 250 mm 处上掀, 折起约 90°立面成箱形。并将间隔网片按每 2 m 1 片垂直绑扎在箱形内成 1 排约 3 m ×2m 的网箱。 将每排网箱相互靠拢并绑扎牢固, 使之连成一片整体护垫。 绑扎线为同材制质, 直径 2.0 mm 。 绑扎线须用两股以上绑扎并绞紧。 绑扎点间隔以 200~ 250 mm 为宜。 沿间隔网片边沿和沿相邻笼与笼结合上下框线, 从角部开始, 以上述间隔依次绑扎绞紧, 见图 3 。
(7)填充石料。 石笼脚槽分 3 次填充石料, 每次填 1/3 高度。每次填充后, 分别在 1/3 和 1/ 2 高度处加向内拉筋, 以防石笼变形。 向内拉筋每隔 300 mm 加 1 根。石笼护垫填充石料逐个填充, 均匀投料, 以保证格宾形状完整。填充到密致坚实表面平整为准。 空隙可用小碎石填塞。 石(8)封盖。 填石完毕并铺砌平整后, 将选定的网卷打开拉平, 沿江水流方向铺设在护垫上。 将其与笼框每 200 ~ 250mm 一次绑扎绞紧。
图3  格宾网材护坡工程安装石垫示意
图3  格宾网材护坡工程安装石垫示意

5、注意事项:
 
(1)厚度在 30 cm 以下, 不需使用拉筋 。(2)格宾网材可按施工要求加工成各种尺寸的网片。(3)受季节影响, 当江水降到脚槽之下时, 才便于石笼施
工。
 
(4)每一级护坡都是一个独立体, 相互不要联结。 上级护坡传下来的力, 下级传至自身坡脚的基础之上。
 
6、检验:
 
6 .1、原材料检验:

    格宾网材:现场随机抽取 1 块规格为 LW -2.5-80 ×100 网片作为样品送检, 检验结果产品质量合格, 填充石块、砂、碎石等材料各送检 1 组, 检验结果合格。
产品的性能及技术指标如表 2。

表2  格宾网材网片性能及技术指标 
丝径 网孔尺寸 网宽 锌层重量 抗拉强度 伸长率 表面质量  
/mm /mm /mm  /(g·m -2) /MPa / %
   
2 .45~ 73 ~ 74 1 015 ~ 261 400 12 表面锌层均匀,色泽
2.55 107 ~ 109 1 018 基本一致, 无锈蚀  

6 .2、土工试验
   按水利施工规范, 合兴堤段格宾网材护坡工程坡面整平夯实后进行土工击实试验, 现场取 30 个点做土密度试验, 各项指标达到规范要求方可进行下一道工序。
 
6 .3、格宾网材护岸工程质量控制:
   现场质量控制格宾网材石笼护垫按厚度误差不超过 2 .5cm , 宽度和长度公差小于 3%控制, 格宾网材石笼脚槽宽度和长度公差小于 5 %控制。 格宾网材石笼护垫、石笼脚槽检查项目如表 3 。
表3 格宾网材石笼护垫、脚槽检查项目
   
       
  铺填石料 分格网 上下层
石料      
  要求 铺筑 钢丝网铺设
       
       
质地坚硬无风化, 禁止用碎石, 空隙 基本横平 每个钢丝笼上下四
粒径不小于网目 用小块石填塞, 不 竖直 周均有钢丝网
大小 可有凹陷现象    
       
检测项目如表 4 。    
在现场严格按照项目进行验收, 合兴堤格宾网材护垫单元工程共分 10 个单元, 现场验收 7 个单元为优良, 3 个单元为合格 , 其优良率达到 70 %。
 
表 4  格宾网材石笼护垫、脚槽检测项目
砌体厚度 坡面平整度 钢丝网系牢情况
     
允许偏差为设计厚度的 2 m 靠尺检测凹凸 相临层钢丝网连接处, 每
±10% 不超过8 cm 5 cm 应系牢一道双股钢
   

7、几点体会:
(1)施工方便, 不用水、电供应, 不需特殊技术;
(2)有很强的抵御自然破坏、腐蚀和恶劣气候影响的能力; (3)柔性好, 无结构缝, 整体结构有延展性; (4)可以承受大范围的变形, 而仍不坍塌; (5)具有良好的透气性, 可防止由液体静力造成的损害, 有利于堤坡的稳定; (6)卓越的坚固性 , 即使断裂, 整个结构也不会破坏;(7)节约运输费用 , 可将其折叠起来运输, 在工地上装配; (8)保护生态环境, 石块之间的缝终究会被土填充(人为或自然), 植物的根系可以通过石块之间的土深深扎入边坡, 从而工程措施和植物措施相结合, 形成一个柔性整体护面, 满足水土保持和绿化环境的需要。
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