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石笼网箱挡墙施工技术

时间:2017-02-10 10:30 作者:晟江格宾网www.gabionchang.com 点击:

摘要:石笼网箱挡墙具有结构新颖、性能优越、施工经济、节能环保等多项优点,是绿色施工技术的具体应用,可较广泛应用于市政、交通、水利、园林等水土保持工程项目中。介绍石笼网箱挡墙施工工艺、施工技术及施工要求,为类似工程施工提供参考。
 
0、引言:
    石笼网箱挡墙主要应用于河道水土保持工程,它利用高强度钢丝网箱固结块石,是一种较新型的柔性挡土构筑物。石笼网箱挡墙与刚性、半刚性挡土结构相比,具有透水性好、抗震性与抗冲刷能力强的特点。石笼网箱挡墙的网箱内填充料为松散体,存在较多的孔隙,在保护堤岸的同时,也有利于砌体后填土和护坡下土层中孔隙水及时排出,减少墙后的地下水压力,降低了挡墙被破坏的机率。墙体良好的变形性能够缓冲突发的外力冲击,提高挡墙受力性能。它们还经得起雨水的冲蚀,保持结构的完整性。
    在地下水的自然作用下,石笼网箱挡墙过滤水流中的泥土,使之沉淀填石石缝中,进而能促进自然植物的生长;生物可栖息于块石空隙,为生物提供生活空间;河道水体与土体间的水源可以通过石笼网箱挡墙循环,帮助增加水体自净能力,有利于保护和改善水质。因此,石笼网箱挡墙既能满
足工程需要,又能促进动、植物的生长,恢复原有的生态系统,保持生态平衡,让大自然中动、植物与人类和谐共生。
    石笼网箱挡墙工艺是一种生态工艺,使工程结构和生态环境融为一体,实现了工程结构与生态环境的有机结合,是工程结构回归自然的较好体现。石笼网箱挡墙施工是我国提倡的绿色施工,符合工程建设发展方向,今后可较广泛运用于交通、水利、园林等水土保持工程项目中。
 
1、石笼网箱挡墙原理及特点:
1.1、石笼网箱挡墙原理:
    以在工厂经过特殊处理的高抗腐蚀、耐磨损、高强度、具有延展性的钢丝作为材料,由机械编织成网片,再根据工程设计要求,用专用设备裁剪,制作成单元石笼网片,集装并运输到施工现场,将单元石笼网片展平,组装成单元网箱,单元网箱中间一定间隔设一片隔离网,每单元网箱两端与其它单元网箱连接,按挡墙长度方向连接成整体,在网箱中填入符合粒径要求的石料,达到一定的孔隙率后,网箱封盖。重复以上步骤施工上层网箱,并如此循环逐层叠加,构成完整、有规则、一定重量的砌体构筑物,用于高度在lm左右的各种驳坎、堤坝、围堰、护坡等工程。成型的石笼网箱挡墙见图1。
图1施工中的石笼网箱挡墙
图1施工中的石笼网箱挡墙
 
1.2、石笼网箱挡墙特点:
    石笼网箱挡墙是一种新型的柔性挡土构筑物,具有以下优点。
1.2.1、结构固结新颖:
    1)挡墙材料间固结新颖。与传统的浆砌块石挡墙、混凝土挡墙相比,生态石笼网箱块石材料间采用高强钢丝网固结,无需水泥等粘结材料。
    2)挡墙构筑物间连接新颖。填料网箱(构筑物)间采用高强钢丝连接。
1.2.2、结构性能优越:
    石笼网箱挡墙除能满足工程结构的严格要求外还有以下优点。
    1)使用寿命长。金属笼强度高、使用寿命可达4050 a;天然石块抗风化、抗腐蚀性强,维护工作量小,费用低。
    2)整体性强、稳定性好。挡墙大面积连续组装,不设缝,单根钢丝断裂,网箱整体结构不会造成破坏,整个结构依然坚固。
    3)柔韧性好。地基有不均匀沉陷或墙后土有小的变形,石笼网箱挡墙结构能进行自身适应性的微调,达到新的平衡;受压达到极限强度时能承受较大的变形,整体结构不会遭到破坏。
    4)透水性佳、受力性能好。地表水一旦渗入墙后土,则可以通过网箱较快排出,减少墙后的地下水压力,降低了挡墙被破坏的机率。
    5)抵抗力强、抗磨损。石笼网箱挡墙结构可破坏浪压力造成的真空,退浪时不会形成真空吸力,使用寿命延长。
 
1.2.3、施工工艺独特:
    传统浆砌块石挡墙需购置块石等原材料,水泥砂浆砌筑块石,养护;石笼网箱挡墙将填料直接填入高强钢丝网箱,封盖成型,施工工艺独特,施工便捷;施工时间短、效率高。
1.2.4节约资源、节能减排
    1)石笼网可折叠起来运输,在工地装配,节约了运输资源和费用。
    2)石笼网内的填充石料不像浆砌块石、混凝土挡墙对原材料有严格要求,其填料可采用河中卵石,能就地取材,节约了自然资源;无需石块的开采、长距离运输,避免占用社会资源。
    3)生态石笼网挡墙石块间利用钢丝石笼网箱固结,无需使用水泥、黄砂等材料,节约建筑材料,最大限度地节约水泥用量,间接降低水泥熟料生产能耗,减少水泥生产中的“副产品”二氧化碳、二氧化硫、氧化氮等气体带来的污染,对环境的保护起到积极作用,属于低碳施工。
1.2.5、绿色环保:
    树丛和杂草等植物可以穿过铁丝网,在墙内石缝中填土生长,既能够固定石块,也能固定土壤,有利于绿化环境;石笼网箱挡墙内孔隙为水流动创造了条件,实现水体与土壤间的自然交换,生物和微生物创造生存环境,也增强了水体自净能力,保护和改善水质。
1.2.6、有美化环境作用:
    石笼网箱结构造型可以根据情况做适当调整,颜色也可多样,结合花卉树木为我们提供各式各样的造型设计,适合不同地区的景观要求。
1.2.7、经济效益好:
    石笼网箱挡墙工程施工方便、施工周期短、节约资源、维护费用低,与浆砌块石挡墙相比,工程造价低10%一15%,施工周期缩短15%左右。
 
2、石笼网箱挡墙施工要点:
2.1、施工工艺流程:
    图2为石笼网箱挡墙施工工艺流程
图2石笼网箱挡墙施工工艺流程图

图2石笼网箱挡墙施工工艺流程图
2.2、操作要点:
2.2.1、施工准备:
    施工前,根据要求和工程实际情况,对施工图中石笼网箱几何尺寸等有关数据进行检验,确定组合体,制定施工方案。
2.2.2、定制石笼网片:
    根据设计的单元网箱长确定四周各网片尺寸,根据设计孔眼及网片材料力学要求,到专业厂家定制石笼网片。若设计未确定单元网箱长,按每个单元网箱长5~6 m,网箱内每lm设一隔离网,确定各网片尺寸定制,单元石笼网箱参考尺寸见图3。
图3单元石笼网箱图(单位:cm)

图3单元石笼网箱图(单位:cm)
 
2.2.3、材料要求:
    1)石笼网原材料:网片材料规格要求见表
表1网箱网片材料规格
表1网箱网片材料规格
    (2)石笼网箱钢丝应符合3.1节中对质量的要求。
    (3)石笼网片规格尺寸检验:将网片自然展开,置于平面上,用钢卷尺测量各网片的尺寸,网片长度允许偏差士5%,宽度允许偏差士3 % };
    (劝填充料粒径、级配应符合3.2节中对质量的要求。
2.2.4、基础施工:
    1)基础基坑开挖前根据挡墙中心桩和基坑宽度放出基坑开挖边线,设定中心高程样板进行控制,在挖土过程中应经常复核测量数据,发现有偏差及时纠正。
    2)在基坑开挖完成后,检验合格后进入基础层施工,基础按每10 m设一只控制桩,控制轴线、标高、宽度。
    3)按混凝土或浆砌块石基础施工工艺施工挡墙基础。
    4)混凝土基础收浆后,人工将面层拉毛,洒水养护。
    5)挡墙基础上按照砌块石工艺施工一定高度浆砌块石,高度一般为50 cm。
2.2.5、组装单元网箱:
    1)单元网箱按设计图要求在基础上安放到位,施工人员首先铺设单元网箱底部网片,然后将箱身的各网片直立,确保各网片在准确的位置,网箱的各网片应呈900,才可进入绑扎工序。
    2)绑扎网片时,先绑扎石笼网箱的4个角点,绑扎可采用绑扎丝或者金属环扣,组合丝、螺旋固定丝及水平拉力丝绑扎时必须与网丝同材质,组合丝绑扎必须是双股线并绞紧,螺旋组合丝绑扎必须绞绕收紧。
    3)组装好的网箱上口敞开暂不施工封盖。
    4)网箱组装绑扎要求具体见表2;
表2网箱绑扎要求
表2网箱绑扎要求
2.2.6、连接单元网箱:
    1)组装完成的单元网箱应按设计挡墙长度方向位置依次安放,调整网箱位置后将每个单元网
箱依次联接。
    2)注意网箱在施工填充料前,应在网箱外露面绑钢管或面板固定网箱位置,防止网箱移动,待填充料施工结束后拆除。
    3)网箱间连接绑扎要求具体见表3。
表3网箱间连接绑扎要求
表3网箱间连接绑扎要求
    4}网箱挡土墙裸露部位的网片必须设置拉力丝,水平及垂直间距为25~35 cm,呈“8”字形向内与边网片或临土面网片连接并拉紧。
2.2.7、网箱内填充石料:
     1)填充石料可采用人工或机械填入填充料。
     2)人工或机械填入填充料时可一次填满网格,应采取木棒或铁棒捣实措施,用小碎石填塞空隙处。
     3)外露面的填充料应人工铺整平,做到美观。
2.2.8、网箱封盖:
    当网箱石料填充高度达到要求,石料填充的各项技术指标达到要求后,施工石笼网箱的封盖,封盖的绑扎要求见表3;
2.2.9、墙后填土:
    在每层石笼网箱挡墙施工结束以后,墙后应及时回填,回填土高度应与网箱顶面基本持平。墙后回填土应夯实,压实度应大于等于95% };
2.2.10施工上一层网箱至顶部石笼网箱
    1)每层网箱的高度符合要求后,再施工上层网箱。
    2)上层网箱施工按2.2.52.2.9节步骤及要求进行施工,直至顶部石笼网箱。
    3)层与层间的网箱应纵横交错或“丁字形”叠砌,上下联结,严禁出现“通缝”。
    (劝层与层间的网箱绑扎要求具体见表4
表4层与层间的网箱绑扎要求
表4层与层间的网箱绑扎要求
 
3、石笼网箱质量要求:
3.1、石笼网箱钢丝:
    1)石笼网箱材质常用的有高热镀锌钢丝,热镀5%铝锌合金钢丝(又称高尔凡钢丝),热镀10%铝锌合金钢丝等。
    2)热镀10%铝锌合金钢丝技术指标应符合表5。
表5热镀10%铝锌合金钢丝技术指标表
 
表5热镀10%铝锌合金钢丝技术指标表
镀10%铝锌钢丝镀层量应满足表6要求。
表6 10%铝锌钢丝镀层量
表6 10%铝锌钢丝镀层量
 
    镀层均匀度:对镀层钢丝的镀层厚度均匀测量4点数值让下左右),其中最厚处与最薄处的比值不得大于2,且钢丝镀层最薄处厚度不得小于表7数值。
              表7钢丝镀层最薄处厚度最小值
      钢丝直径而m钢丝镀层最薄处厚度(单侧)私m
              小2.2                          40
              小2.5                          45
              小3.15                         45
    聚醋膜试片性能要求具体见表8 };
                    表8聚酉旨膜试片性能表
      序号检测项目要求
      1抗拉强度)15MPa伸长率)160%
3.2、填充料:
    1)填充料采用卵石或块石等石料,可就地取材,石料容重)1. 70 tfm 3 ;
    2)网箱填充料块石粒径控制在8一2 5 cm的占80%以上,其余20%为级配好的碎石。
    3)网垫填充料块石粒径控制在6一15 cm的占90%以上,其余10%为级配好的碎石。
3.3、石笼网箱挡墙:
    1)石笼网箱挡墙应符合《城镇道路工程施工与质量验收规范》CC JJ I-2008)。
    2)石笼网原材料、施工工序应符合设计规定。
石料最小边尺寸不小于笼的孔眼尺寸。
    3)网箱牢固结实,填料饱满、密实。
    (劝挡墙墙体紧密,无掉笼、散笼、架空现象。
     4)网箱接缝错开,网箱之间联系牢固。
    5)挡墙外表直顺,线形顺适,满足设计要求。
    6)挡墙墙面无垂直通缝。
    7)水平拉力丝设置、绑扎符合规定。
    8)网箱笼体允许偏差及偏差值见表9 };
              表9石笼网箱挡墙笼体允许偏差
      序号项目允许偏差而m
        1笼体长士30
        2笼体宽士30
        3笼体高士30
        4孔眼20
    9)填充料顶面高出网箱的高度控制要求见表10 ;
            表10石笼网箱挡墙填充料顶面高度
  序号项目允许误差
基础的网箱填充料应高出网箱顶部
第二层网箱填充料应高出网箱顶部
3 m+1 m
2 m+1 m
10)石笼网箱挡墙允许偏差及偏差值见表11 ;
表11石笼网箱挡墙墙体允许偏差
序号
项目
允许偏差而m
断面尺寸
0十30
垂直度
感0.5% H
车由线位移
  高程
表面平整度
士50
+50
 
4、结语:
  石笼网箱挡墙材料间以及构筑物间固结新颖,不但能满足工程结构需要,还能促进动、植物的生长,恢复原有的生态系统,保持生态平衡,保护自然环境,美化环境。在施工过程中节约资源、节能减排,有良好的社会效益和经济效益,今后可较为广泛应用。

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