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    鋼絲網石籠在護岸工程中的應用

    時間:2017-02-16 11:58:02 | 來源:晟江格賓網 | 作者:晟江格賓網 2330

        摘要:鋼絲網石籠應用于護岸工程具有抗沖能力強、整體性強、耐腐蝕、柔性好、能適應河床變形等優點,一般適用于水深流急的重點險工段。近幾年來在沿海地區的海塘、樞紐等工程的防沖措施中開始應用。2001-2002年度長江重要堤防隱蔽工程石首河灣整治工程北門口段的崩岸險情處理施工中首次應用該技術,實施長度460 m,沉放鋼絲網石籠9 660個。介紹在長江石首河段沉放鋼絲網石籠的施工方法。
    鋼絲網石籠在護岸工程中的應用
    1、工程概況:
        石首河灣位于湖北省石首市境內,是長江下荊江河段的起始段。由于向家洲切灘撇彎的變化,引起北門口頂沖點下移。1998年汛期及汛后北門口連續發生多處崩岸,6月13日564 } 800一564870,564+530 ~564+590護岸段均發生崩岸,崩長分別為70 m和60 m,寬30 m,坦坡崩失15 m;崩長60 m;10月14日565+050一565+250段發生大窩崩,4h崩長200 m,最大崩寬100 m,其中有100 m已崩至勝利民烷的堤腳。目前北門口深亂已由1996年的10 m(黃海基面,以下同)刷深至1998年10月的一11 m,可見,崩岸形勢異常嚴峻。北門口的崩岸引起了其下游北碾子灣的強烈崩塌,并帶來下游河勢的變化。為徹底根治崩岸,穩定河勢,1999年水利部將石首河灣的整治列為長江重要堤防隱蔽工程的實施項目。
        北門口段護岸工程是石首河灣整治工程的重要組成部分。施工范圍為樁號56+000 ~59+000,由互不相連的5段組成,建筑長度1 806 m。設計時采用了沉放鋼絲網石籠等方式進行守護,其中S8 }080一58+540段水下護岸實施長度460 m,沉放石籠9 660個。平均鋪設在近岸約76 m X 460 m(寬X長)的河床區域內。該工程于2001年1月23日開工,2002年4月15日完工。
     
    2、主要設計指標及技術要求:
        使用的鋼絲具有抗拉強度大、耐磨損、抗腐蝕等優點。將鋼絲編制成網兜,充填一定量的石塊,就制作成了鋼絲網石籠。鋼絲直徑不小于2 mm,鋅一5%鋁一稀土合金防腐,抗拉強度值大于1 500MPa,單位面積承載強度大于35 kN/m2。鋼絲網籠的孔徑為15 cm,單個網籠使用的鋼絲網面積不小于24.4 m2,每個鋼絲網籠內充填不小于4m“的塊石。塊石應石質堅硬,遇水不易破碎或水解,濕抗壓強度大于50 MPa,軟化系數大于0.7,密度不小于2.65 t/m3。塊石粒徑為0.15一0.5 m,單塊重量不小于10 kg。
     
    3、鋼絲網石籠的施工方法:
        施工區域裝籠塊石料源選用運距60 km的五馬口料場,該料場料源充足,石質優良。鋼絲網籠選用天津鋼絲廠生產的鋅一5%鋁一稀土合金鍍層鋼絲(鍍層重量妻220 g/m2,用人工編織而成。鋼絲網石籠沉放施工流程概括為:網格劃分、石料裝籠、水上定位、鋼絲網石籠吊裝沉放。
     
    3.1、網格劃分:
       根據水下地形測量繪出的橫斷面圖和平面圖,按樁號將作業區劃分為兩個區,每區各分24段,每段分為40檔,每檔9.58 m X 1.91 m(長X寬)。每檔沉放石籠5只,每段沉放石籠200只。
     
    3.2、沉放試驗:
        選取一定區域進行拋投試驗,總結出在不同水深、流速下鋼絲網石籠的水下漂距規律。沉放試驗表明,鋼絲網石籠在沉放到水面下1 m左右時漂距最大,沉到江底附近后漂距為零。因此,在實際施工時,只要控制沉放速度,定位時就可以不考慮漂距影響。
     
    3.3、鋼絲網裝籠、鎖口:
        在200 t級的運輸船艙面上用3 mm厚的鋼板焊接成16個2mX2mX1 m的箱型框格,框格底部鋪一層細砂,里面放鋼絲籠,用人工或機械裝入塊石。塊石粒徑要和鋼絲網的孔徑大小匹配,以保證石籠的整體性。裝滿4m“塊石后用直徑13 mm的高強鋼絲繩橫穿扎環口,用鋼絲繩卡卡牢進行鎖口。
     
    3.4、水上定位:
        利用浮吊的前后4只錨建立4向定位系統(見圖1),固定浮吊,并用全站儀在岸上和浮吊上定出控制點。將吊船控制點和岸上控制點用測距繩連接,形成兩條縱向定位索,再在縱向定位索上根據每檔的寬度設一條橫向定位索,形成縱橫定位系統準確定位。1檔內網籠沉放完畢后,只要在縱向定位索上向岸邊移動橫向定位索1檔的寬度,就可進行下一檔的施工。
    圖1施工定位
    圖1施工定位
    3.5、鋼絲網石籠沉放:
        運輸鋼絲網石籠的石料船靠于浮吊的遠岸側,用人工將掛鉤鉤住鋼絲網籠的封口索,吊至指定的沉放位置,緩緩沉放到江底。
     
    3.6、自動脫鉤:
        當鋼絲網石籠沉到江底,掛鉤不受力后,利用它自身的杠桿裝置自動脫離封口索,使鋼絲網石籠沉放到預定的部位,見圖2。
    圖2自動脫鉤操作
    圖2自動脫鉤操作
    3.7、浮吊移位:
        當一次定位后,由于浮吊的船長和吊臂臂長的限制,在完成一定檔內的網籠沉放后需要移位。移位時首先應松開迎水錨繩以及尾錨,同時絞動近岸側兩地錨,使之慢慢向岸邊靠攏,當到達指定位置后,即錨定所有方向的錨繩。然后,由測量人員根據控制點重新設置縱橫向定位索。
     
    4、結語:
        鋼絲網石籠是應用于長江石首河灣北門口段護岸工程的新材料、新技術,經過近幾年洪水考驗,工程段河岸穩定,近岸流態調整較好,對下游河勢的穩定起到了較為重要的作用,達到了預期目的。從施工過程來看,鋼絲網的孔徑和塊石的大小匹配,是保證石籠整體性的關鍵;吊裝時準確定位和控制下沉速度,是保證石籠準確到位的關鍵;控制塊石的數量,是保證石籠抗沖能力的關鍵。在設計和施工過程中注意做好鋼絲網石籠與近岸處的銜接,以免留有空檔而出現脫節影響工程質量。抓住這幾點,就能保證工程的施工質量。但采用鋼絲網石籠護岸的一次性投資較大,與拋石相比,其優點是整體性好,能很好地適應河床的變形,抗沖能力強,使用壽命長,維護費用比拋石要低,具有較好的經濟效益和社會效益。在石首河段護岸工程中,特別是在水深流急險工段沉放鋼絲網石籠的成功,為今后在護岸工程中的運用提供了經驗。




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