基于格宾网的相关探讨

基于格宾网的相关探讨

梁耀沛

珠海市斗门区水务工程建筑有限公司广东珠海519000

摘要:格宾网是一种新型的生态格网结构,目前已经广泛的运用到河道治理中,加强对其的应用研究显得尤为重要。本文介绍了格宾网的原理、特点、施工工艺以及质量控制措施等,并结合工程实例,对格宾网在采用镇脚+亲水步道+斜坡护岸型式的某段防洪护岸综合整治工程中的应用进行了探讨。

关键词:格宾网;施工工艺;质量控制

引言

随着国家对自然环境的越来越重视,河道治理工程所占的比重越来越大,对于水利工程生态护坡技术的研究也不断加大。其中,格宾网就是近年来迅速崛起的一个新型防护技术,具有柔韧性强、透水性好、施工简便、环保、经济性好等特点,它既可以满足保护河道、稳定河岸的要求,又可以较好地实现了工程结构与生态环境的有机结合。基于此,本文就格宾网的原理、特点、施工工艺以及质量控制措施等进行了分析与探讨。

1.格宾网简介

格宾(Gabion)是由特殊防腐处理的低碳钢丝经机器编织而成,形成六边形双绞合钢丝网,根据工程要求编成符合要求的网箱结构。格宾网也称大规格六角网,或石笼网。可由优质钢丝经拧网机拧编而成,能用于边坡和基坑的支护、边坡绿化和植物生长、铁路高速公路隔离护拦网,还可制成石笼、石垫,用于江河、堤坝及海塘的防冲刷保护以及水库、河流截流用乱石网箱。

对于冲刷严重及岸坡渗水较多的河岸,格宾网比较适用。由于格宾网石笼属柔性结构,面对不均匀沉降时能够自我调节。采用格宾网的岸坡孔隙较多,其缝隙有利于动物栖息、植物生长,水位以上可布置植物,以达到绿化的效果。由于格宾网具有施工便捷、可就地取材、可以填充碎石土壤等等优点,因此为工程界广泛使用。

2.格宾网特点

新型生态格网结构作为一种新工艺、新技术、新材料,被成功地应用于公路、铁路、河道堤防的保护性工程中。较好地实现了工程结构与生态环境的相结合。格宾网作为工程界的新宠儿,主要有以下特点:

2.1适应性强

格宾网垫这一柔性结构促使各层土质与其良好结合,能很好地适应地基的不均匀沉降,保证整体结构的稳定,不会轻易产生断裂破坏。

2.2透水能力强

地下水以及渗透水能及时地通过格宾网填石的孔隙渗透出来,有效降低孔隙水压力,有利于岸坡保持稳定。

2.3结构整体性强

格宾网是由机械编织成蜂巢形网格,即便有一两条钢丝断裂,其中的填充物也不会漏出,延展性较好,这是其他材料无法代替的。其通常都是大面积组装,中间不设缝,因此整体性较强。

2.4施工便捷,容易组合

可根据设计图纸生产格宾网片,然后运到现场组装。

2.5抗压强度高

根据国外的资料显示,填满石头的格宾网抗压强度可达到300~400t/m2。

2.6耐久性好

格宾网垫生产时需经双重防腐处理,因此抗氧化作用好、抗老化、抗腐蚀耐磨、使用年限长。

2.7造价低

网箱砌体单价通常较浆砌块石砌体单价低。

2.8美化环境,保持生态

格宾网箱石缝中可以充填种植土,种植植物,进而使工程措施与生态措施有机结合,既美化环境,绿化景观,又形成一个柔性的整体护岸,恢复自然景观。同时结构中石缝孔隙可以保证水体与土体之间的自然交换功能,有利于植物的生长,进而实现自然生态环境与水土保持的相互统一。

3.格宾网材质

(1)镀锌钢丝。采用优质低碳钢丝,钢丝的直径2.0~4.0mm,钢丝的抗拉强度不少于380MPa,钢丝的表面采用热镀锌保护,根据客户的要求制作镀锌的保护层厚度,最大镀锌量可达300g/m2。

(2)锌-5%铝(10%铝)-混合稀土合金钢丝。其又称高尔凡钢丝,作为国际上一种新型的材料,其耐腐蚀性可达到传统纯镀锌的3倍以上,钢丝的直径可达1.0~3.0mm,钢丝的抗拉强度不少于1380MPa。

(3)镀锌钢丝包塑。采用优质低碳钢丝,然后将PVC包在钢丝表面作为保护层,根据要求编成不同规格的六角网。在高污染的环境中,该保护层可以对钢丝起到很好的保护作用,同时保护层可以根据周围环境的不同选择不同的颜色。

(4)锌-5%铝(10%铝)-混合稀土合金钢丝包塑。在锌-5%铝(10%铝)-混合稀土合金钢丝的表面加一层PVC保护层。

4.格宾网施工工艺

4.1格宾网施工流程

格宾网施工流程如图1所示。

4.2格宾网施工规范

4.2.1施工现场准备

(1)清基整平。当坡脚和坡面整平夯实后。要达到相关稳定和导滤层平整等要求,才能铺设格宾。

(2)特殊处理。土壤和地质达到稳定要求后,铺设基础。地质差的位置要进行特殊处理。

图1格宾网施工流程

(3)导滤层铺设。导滤层主要采用土工无纺布或砂石铺设。要保证平整度。

(4)基脚设置临水基脚最大冲刷线以下1m作基础。

(5)验收。铺设基础经工地工程师带线放样核准验收后,方可铺设导滤层(或无渗透层)和格宾材料。

4.2.2格宾材料检查

(1)格宾网材。

格宾线材必须为蜂巢形,抗拉强度高。

格宾线材须具有耐腐蚀、抗老化、抗腐化、抗冲刷、抗紫外线等特性。网格必须均匀,不得变形扭曲。偏差不得大于设计要求的5%。

格宾网必须符合设计所要求的抗剪强度、抗拉强度。

(2)格宾填充料。

填充料须为坚实紧密、抗风化及耐久性良好的石料。

选择填充石料时,80%以上石料粒径不得小于网格大小。填充石料时,大的孔隙需用小碎石填塞。

在环境较为恶劣的地区,应选择强度高、抗风化性的石料。

4.2.3组装格宾网箱

(1)间隔网应与网身相交成90°,将其绑扎形成长方形网箱组或网箱形式。

(2)绑扎线须采用与网线同材质的钢丝。

(3)绑扎时,应采用绞紧的双股线。

(4)网格箱与网格箱组的网片绑扎时的绑扎道数应该满足以下几点要求:网身与间隔网的四处交角须各绑扎一道;网身与间隔网交接处须每隔25cm绑扎一道;网身与间隔网间的相邻框线须采用组合线联结,也就是用绑扎线一孔绕一圈接一孔绕二圈呈螺旋状穿孔绞绕联结。

(5)网箱组间连接绑扎时应满足以下几点要求:相邻网箱组的上下四角各绑扎一道;相邻网箱组的上下框线、折线须每隔25cm绑扎一道;相邻网箱组的网片结合面须每平方米绑扎2处;在绑扎相邻边框线下角一道时,如果下方有网箱组,必须将下方网箱一并绑扎,将其连成一体。

(6)裸露部位的网片应在每次箱内填充石料达到1/3高后设置拉筋线,使其呈八字形,向内拉紧固定。

4.2.4填充料施工

(1)格宾网箱中填充料的质量与规格需满足设计的要求。

(2)填充料容重应达1.70t/m3。

(3)充填料施工时,每层填筑料厚度不得超过30cm,通常1m高的网箱须分四次投料。

(4)顶面填充石料应该高于网箱,紧密坚实,并用小碎石将空隙填充。

(5)应该同时向同一层的网箱中投放填充料,严禁一次性将单个网格填满。

(6)裸露的填充料应该采用人工或机械的方式夯实整平,石料间应该相互搭接。

4.2.5网箱封盖施工

(1)封盖前,顶部石料需砌垒平整。

(2)封盖时,需将每端相邻的结点用夹子固定,然后进行绑扎。

(3)封盖与网箱边框相交线处需每隔25cm绑扎一道。

(4)一层网箱施工完成后,应将墙后填料填至于网箱齐平,再叠砌上面一层网箱。

4.2.6箱体中植物的施工

(1)网箱封盖后,土壤应填满箱体中的空隙,顶部填土高度约5cm。

(2)选择植被草种或灌木品种,应该满足景观要求及当地土壤、气候条件。

(3)应该根据草种、灌木等植物的特性,加强植被和灌木的后期养护措施。

5.格宾网施工质量控制

5.1一般规定

(1)建立完整健全的质量保障体系,实行质量全面管理。

(2)工程质检的所有人员和工程质检的工作程序等都要符合《水利水电工程施工质量检验评定规程》(SL176—2007)的有关规定。

(3)应确保检测成果以及材料检验资料的真实性,严禁伪造检测成果及材料检验资料;应妥善保管质量检测记录,不得涂改或自行销毁。

(4)格宾网防护工程质量包括内在和外观质量。

(5)第一道工序必须进行自检,需抽查检验合格后方可继续下一道工序。

(6)质量检测部位应具有代表性,同时应均匀分布,不得任选。

(7)对于隐蔽工程,要会同业主、监理一起检验验收,验收合格后才能进行下一工序施工。

5.2填充料

(1)填充料要保证坚固密实,且具有较好的耐风化性能,如花岗岩,不得使用风化石。

(2)填充料粒径一般以10~30cm为宜,料石最多有一面为黄色,且保证不易崩解和水解。

5.3格宾网箱规格及组装

(1)格宾网箱网孔孔径要保证均匀一致,严禁使用扭曲变形的格宾箱。网孔孔径要符合设计要求。

(2)格宾网的几何尺寸允许偏差:高度H不超过±5%;宽度B不超过±3%;长度L不超过±3%。

(3)格宾网施工质量。格宾垂直度(面板整体坡率)≤0.5%;格宾面板平面位置≤50mm;格宾面板顶面高程±20mm;表面平整度≤5cm。

6.应用实例

6.1工程概况

某河段防洪护岸综合整治工程中,秉承“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”设计理念,采用镇脚+亲水步道+斜坡的护岸型式。边坡采用格宾护坡,面层至基层依次采用:植草护坡、种植土(厚300mm)、格宾网(厚300mm)、碎石垫层(厚200mm),格宾笼内块石采用弱风化或新鲜灰岩料,单轴饱和抗压强度标准值不小于25MPa,块径100~300mm。典型断面如图2所示。

6.2格宾网施工工艺

(1)施工工艺流程。测量定位→网箱组装→箱体安装→填充石料投放→表面调平处理→网盖安装。

(2)施工方法及要求。石笼施工前应先组装好网箱,在网箱组装过程中必须按照相关规定对网箱进行绑扎,严格控制网箱绑扎间距。石笼箱体安装时,先测量定好位置,依照设计图纸要求的坡度做好坡度架,箱体要连接绑扎,确保箱体位置不能错位。往安装好的箱体中填充石料时,应避免中间格网受压,外侧采用钢管或木材固定,避免箱体变形。填充的石料级配要均匀,填充料中严禁有风化石,粒径要符合有关规定及设计要求。投放填充以机械、人工配合,进行分层投放,投料高度不能超过35cm,严禁一次性填满。投放一层石料后需人工进行捣实调整,确保石笼的密实度和平整度。

图2典型断面

箱体厚度超过50cm时,按要求分批投料,投放一层填充料后要经过严格的平整,然后用两根8字形绑丝绑扎。要严格控制每层箱体的高度和平整度,使其符合设计要求,如果需要网盖,网盖的绑扎也要符合设计标准。

石笼施工完一层后,要在背面挂上土工布,并进行回填和夯实,保证其稳定性达到设计要求。并保证每一个工序验收合格后才能进行下一步工序。

进行第二层网箱施工时,需按照图纸中设计的坡度进行叠层摆放,上下两层网箱需要错开叠放,根据设计要求将上层网箱与下层网箱进行绑扎,同时固定好网箱的位置,将石料填充在网箱中。

7.结语

综上所述,格宾网可使河岸河床得到永久性保护,有效控制水的流量,防止水土流失,尤其是在环境保护和水质保持上,具有极佳的功效,具有广阔的发展前景。在格宾网施工过程中,施工人员需要严格掌握技术特点把好质量关,并能有效的控制施工成本,以保证工程的整体质量,创造出更大的效益。随着新工艺新技术的不断发展,格宾网将会得到更大的优化与改进,进而为国民经济建设发挥更大的作用。

参考文献:

[1]瞿海鹏.格宾网砌筑工艺在河道防洪挡墙施工中的应用[J].甘肃农业,2014(4):55-57.

[2]林亦夫.格宾网石笼生态护岸工程的应用和质量控制[J].工程技术:文摘版,2016(8):00080-00080.

[3]孟力.格宾网在黄河玛曲段防洪治理工程中的应用[J].甘肃科技,2017,33(16):77-78.

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