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钢丝网石笼在护岸工程中的应用

时间:2017-02-16 11:58 作者:晟江格宾网www.gabionchang.com 点击:

    摘要:钢丝网石笼应用于护岸工程具有抗冲能力强、整体性强、耐腐蚀、柔性好、能适应河床变形等优点,一般适用于水深流急的重点险工段。近几年来在沿海地区的海塘、枢纽等工程的防冲措施中开始应用。2001-2002年度长江重要堤防隐蔽工程石首河湾整治工程北门口段的崩岸险情处理施工中首次应用该技术,实施长度460 m,沉放钢丝网石笼9 660个。介绍在长江石首河段沉放钢丝网石笼的施工方法。
钢丝网石笼在护岸工程中的应用
1、工程概况:
    石首河湾位于湖北省石首市境内,是长江下荆江河段的起始段。由于向家洲切滩撇弯的变化,引起北门口顶冲点下移。1998年汛期及汛后北门口连续发生多处崩岸,6月13日564 } 800一564870,564+530 ~564+590护岸段均发生崩岸,崩长分别为70 m和60 m,宽30 m,坦坡崩失15 m;崩长60 m;10月14日565+050一565+250段发生大窝崩,4h崩长200 m,最大崩宽100 m,其中有100 m已崩至胜利民烷的堤脚。目前北门口深乱已由1996年的10 m(黄海基面,以下同)刷深至1998年10月的一11 m,可见,崩岸形势异常严峻。北门口的崩岸引起了其下游北碾子湾的强烈崩塌,并带来下游河势的变化。为彻底根治崩岸,稳定河势,1999年水利部将石首河湾的整治列为长江重要堤防隐蔽工程的实施项目。
    北门口段护岸工程是石首河湾整治工程的重要组成部分。施工范围为桩号56+000 ~59+000,由互不相连的5段组成,建筑长度1 806 m。设计时采用了沉放钢丝网石笼等方式进行守护,其中S8 }080一58+540段水下护岸实施长度460 m,沉放石笼9 660个。平均铺设在近岸约76 m X 460 m(宽X长)的河床区域内。该工程于2001年1月23日开工,2002年4月15日完工。
 
2、主要设计指标及技术要求:
    使用的钢丝具有抗拉强度大、耐磨损、抗腐蚀等优点。将钢丝编制成网兜,充填一定量的石块,就制作成了钢丝网石笼。钢丝直径不小于2 mm,锌一5%铝一稀土合金防腐,抗拉强度值大于1 500MPa,单位面积承载强度大于35 kN/m2。钢丝网笼的孔径为15 cm,单个网笼使用的钢丝网面积不小于24.4 m2,每个钢丝网笼内充填不小于4m“的块石。块石应石质坚硬,遇水不易破碎或水解,湿抗压强度大于50 MPa,软化系数大于0.7,密度不小于2.65 t/m3。块石粒径为0.15一0.5 m,单块重量不小于10 kg。
 
3、钢丝网石笼的施工方法:
    施工区域装笼块石料源选用运距60 km的五马口料场,该料场料源充足,石质优良。钢丝网笼选用天津钢丝厂生产的锌一5%铝一稀土合金镀层钢丝(镀层重量妻220 g/m2,用人工编织而成。钢丝网石笼沉放施工流程概括为:网格划分、石料装笼、水上定位、钢丝网石笼吊装沉放。
 
3.1、网格划分:
   根据水下地形测量绘出的横断面图和平面图,按桩号将作业区划分为两个区,每区各分24段,每段分为40档,每档9.58 m X 1.91 m(长X宽)。每档沉放石笼5只,每段沉放石笼200只。
 
3.2、沉放试验:
    选取一定区域进行抛投试验,总结出在不同水深、流速下钢丝网石笼的水下漂距规律。沉放试验表明,钢丝网石笼在沉放到水面下1 m左右时漂距最大,沉到江底附近后漂距为零。因此,在实际施工时,只要控制沉放速度,定位时就可以不考虑漂距影响。
 
3.3、钢丝网装笼、锁口:
    在200 t级的运输船舱面上用3 mm厚的钢板焊接成16个2mX2mX1 m的箱型框格,框格底部铺一层细砂,里面放钢丝笼,用人工或机械装入块石。块石粒径要和钢丝网的孔径大小匹配,以保证石笼的整体性。装满4m“块石后用直径13 mm的高强钢丝绳横穿扎环口,用钢丝绳卡卡牢进行锁口。
 
3.4、水上定位:
    利用浮吊的前后4只锚建立4向定位系统(见图1),固定浮吊,并用全站仪在岸上和浮吊上定出控制点。将吊船控制点和岸上控制点用测距绳连接,形成两条纵向定位索,再在纵向定位索上根据每档的宽度设一条横向定位索,形成纵横定位系统准确定位。1档内网笼沉放完毕后,只要在纵向定位索上向岸边移动横向定位索1档的宽度,就可进行下一档的施工。
图1施工定位
图1施工定位
3.5、钢丝网石笼沉放:
    运输钢丝网石笼的石料船靠于浮吊的远岸侧,用人工将挂钩钩住钢丝网笼的封口索,吊至指定的沉放位置,缓缓沉放到江底。
 
3.6、自动脱钩:
    当钢丝网石笼沉到江底,挂钩不受力后,利用它自身的杠杆装置自动脱离封口索,使钢丝网石笼沉放到预定的部位,见图2。
图2自动脱钩操作
图2自动脱钩操作
3.7、浮吊移位:
    当一次定位后,由于浮吊的船长和吊臂臂长的限制,在完成一定档内的网笼沉放后需要移位。移位时首先应松开迎水锚绳以及尾锚,同时绞动近岸侧两地锚,使之慢慢向岸边靠拢,当到达指定位置后,即锚定所有方向的锚绳。然后,由测量人员根据控制点重新设置纵横向定位索。
 
4、结语:
    钢丝网石笼是应用于长江石首河湾北门口段护岸工程的新材料、新技术,经过近几年洪水考验,工程段河岸稳定,近岸流态调整较好,对下游河势的稳定起到了较为重要的作用,达到了预期目的。从施工过程来看,钢丝网的孔径和块石的大小匹配,是保证石笼整体性的关键;吊装时准确定位和控制下沉速度,是保证石笼准确到位的关键;控制块石的数量,是保证石笼抗冲能力的关键。在设计和施工过程中注意做好钢丝网石笼与近岸处的衔接,以免留有空档而出现脱节影响工程质量。抓住这几点,就能保证工程的施工质量。但采用钢丝网石笼护岸的一次性投资较大,与抛石相比,其优点是整体性好,能很好地适应河床的变形,抗冲能力强,使用寿命长,维护费用比抛石要低,具有较好的经济效益和社会效益。在石首河段护岸工程中,特别是在水深流急险工段沉放钢丝网石笼的成功,为今后在护岸工程中的运用提供了经验。

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