探讨合金石笼在河道整治中的应用

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【摘 要】本文笔者结合多年工作经验，主要对合金石笼在河道整治中的应用作出了分析，仅给予参考。

【关键词】合金石笼；河道整治

前言

随着我国“发展低碳经济 建设环保型、节约型”社会的提出，由于传统的刚性护岸三面光或两面光技术在河道整治工程中不能满足生态要求，必须进行地基处理，工程投资大，而合金石笼是我国施工单位现阶段采用比较多的一种新型岸坡防护工程技术，其特点是抗冲刷、透水性强、经济实用、美观耐久、施工简便，又是生物易于栖息的多孔隙构造，是比较成熟的多自然型生态型河道整治的新型岸坡防护工程技术。

1、合金石笼护岸的形式

(1)石笼护坡。石笼护坡是厚度为0.15～0.40m的钢丝格网网垫结构，主要用作河道、岸坡护坡。

(2)石笼挡墙。石笼挡墙是由厚度为0.5～1.0m的钢丝格网网箱叠砌而成的挡土墙结构，用于代替传统的混凝土及浆砌石成为河道护岸挡墙。

2、合金石笼的结构技术特征

合金石笼是由金属网片组装编织而成的长方形笼状结构，中间被横隔网片分成几个部分，横隔网的多少由石笼大小所决定。

石笼分类规格:

(1)网垫：长2～6m，宽1～3m，高0.15～0.4m，间格网片数1～5片。

(2)网箱：长1～4m，宽1m，高0.5～1m，间格网片数1～3片。

常用石笼网垫形式参见图1，石笼网箱形式参见图2。

合金石笼是用机制双绞方式编织而成的六边形蜂巢网目的网片组装成的笼体，合金网片结构合理牢靠，即使一两根金属线遭受损坏时，网片也不会轻易散开、解体。用来编织的金属网的线径根据网的大小而不同。

网片规格：网孔大小一般为60×80～120×150(mm×mm)，抗拉强度不小于37～44kN/m。[1]

网片材料:一般采用热镀锌(铝或铝加锌)钢丝、聚氯乙烯十热镀锌(铝或铝加锌)钢丝。

钢丝:钢丝(包括扣件钢丝)为低碳钢丝，牌号应符合国标《碳素结构钢)(GB/T700-2006),钢丝力学性能应符合国标《一般用途低碳钢丝(GB343-1994)》中5.2条关于钢丝的相关要求。钢丝直径2.0～4.0mm，抗拉强度＞15000MPa，硬度HV0.5＞450。常见合金网材料规格见参表1。

涂层:锌层重量不小于250～400g/m2，100%铝层重量不小于85-110g/m2，10%铝+锌层重量不小于300～500g/m2，聚氯乙烯+热镀锌钢丝锌层重量不小于120～155g/m2，聚氯乙烯+热镀铝加锌钢丝10%铝+锌层重量不小于200～300g/m2。聚氯乙烯包裹厚度不少于0.55mm。

合金石笼的边缘都要用金属线进行加固，通常情况下所采用的材料和金属网的材料一样，石笼边线的铁丝直径应比网格铁丝的直径至少大20%。网片间用机制螺旋形组合丝连接，间距105mm±5%，直径35mm±5%。边线组合丝(绑丝)连接也可以单环、双环间隔的形式进行，参见图3。

3、结构设计注意点

合金石笼结构要达到最佳效果，必须将注意力更多地放在网箱的尺寸和堆叠配置上，以使结构体内所有网材发挥其高强度应力特性。用石笼结构建造挡墙时，当墙高超过3m时，使用0.5m高的网箱比1.0m高的网箱有利。增加平行于土动压力方向的隔网、拉筋数量，可以有效地降低由于受剪力而产生的变形破坏。

在高流速、冲蚀严重、岸坡渗水多的缓坡河岸，应做好护脚措施，以防止石笼网垫下滑。坡脚处通常设置一单层石笼墙，为石笼垫提供支承力及抵抗坡脚处的水流冲刷。石笼挡墙在河床下面的埋设深度根据冲刷深度来确定。

石笼网垫与岸坡土体间应设置碎石或土工布反滤层，避免淘刷侵蚀。碎石粒径一般在20～30mm之间选取。若用土工布作为反滤材料，土工布之间的搭接长度要不少于30cm。在铺设、拖拉土工布及放置石笼时，要避免对土工布产生损伤。

在将笼体应用于特殊锈蚀作用的条件下时，应采用表面加涂有聚氯乙烯覆盖层的合金钢丝。

4、施工要点

石笼的组装施工一般是数件网垫或网箱折叠后捆扎运到施工现场。

(1)将每一组网垫或网箱在施工点附近的平整场地上打开，整平折叠的部位，并应避免损伤笼体和网线表面保护层；

(2)用螺旋形组合丝或绑丝将笼体组装成矩形状，绑扎方法一般采用连续缠绕，绕圈间距一般为20～30mm，可根据设计要求选择绑扎方式。

(3)将组装好的笼体安装在所需的位置上，并与相邻的笼体绑扎连接，将准备好的石块或卵石填入笼中，要作适当的码排，以达到较高的密实度，石块直径一般须大于网目的两倍，石块要选用抗风化能力强的石料。用拉筋来保持笼体形状的规整，拉筋间距一般在30mm左右。

(4)石笼墙施工时，应将施工区域的河水排干，在河床坡脚处开挖放置石笼墙的沟渠，沟渠应紧靠坡脚线并与坡面平缓过渡。坡面首先应整平，避免存在突起或凹坑，以防止对反滤层构成损害。顺着岸坡自下而上对石笼进行排列，向石笼中放置石块时，抛投高度不应超过lm。最上层的石块应均匀平顺放置，以免产生顶部凸起现象。

(5)石块填充完毕后，盖上笼盖，整齐笼子边缘，并绑扎连接，如采用分体式笼盖，则需等全部笼子填充后再铺设笼盖，并沿笼体和隔片边缘依次绑扎。

(6)石笼表面应做覆土处理，以利于植物生长发育。为促使植被生长，可在石笼上进行插条。植物插条长度一般为0.5～0.6m，直径10～25mm。种植深度应达到反滤层下面10～20cm，与坡面基本垂直。

5、合金石笼护岸的优点

合金石笼护岸已在河道整治工程中广泛应用，具有以下优点:

(1)采用合金钢丝，强度高、耐腐蚀性能好、使用寿命长。钢丝网采用双绞六边形柔韧结构，不会轻易散开、解体。

(2)施工中无结构缝，能够紧密地结合在一起形成一体，具延展性和柔性结构的特点，能适应比较大的岸坡不均匀沉陷，比刚性结构具备更好的安全稳定性，对地基承载力要求不高，降低地基处理费用。

(3)使相互独立的块石构成一个整体，还可在笼与笼之间再串接，以形成更大的整体。抗冲刷能力较强，能承受最大水流速可达6m。

(4)具有透水性特点，可将土中水分有效排出，能有效解决孔隙水压力带来的不利影响。

(5)块石间的空隙能为河流中的微生物、鱼类及其他水生物、提供一个优良的生态环境。由小石块组成的多孔隙块体可提供数倍于单个大石块的表面积，在块石表面形成的生物膜有利于改善水质。

(5)块石间的孔隙被土填充后，有利于自然植物的生长，美化环境，保护生态。

(6)导入了生态环境的理论，能有效减小混凝土生产过程中及其添加剂成份对大气、水质的不利影响。

(7)由于有金属丝的作用，块石直径变化范围可以较大，对块石的质量要求较低。可以充分利用当地石料资源，降低工程造价。

(8)施工简便，网箱体可按设计意图，工厂化生产制作半成品，施工现场则按设计图进行组装定型，铺成护坡或砌垒成挡土墙，操作简便、受气候干扰小，且适宜于机械化操作，既可保证施工质量又可加快工程进度。

(9)更适应于季节冻土区内土堤、岸坡的冬季冻胀变形,不易被破坏，能解决冬季北方地区蓄水后的冰冻和旱季土工格栅的防火问题。

结语

合金石笼护岸结构整体具有很大的柔韧性，可补偿和适应地基的沉降，不仅能满足了河道岸坡抗冲刷、岸坡稳定等工程安全的主要功能要求，更重要的是块石间的间隙沟通了水域与陆域范围内的生态链、石笼表面覆土植被，融入了生态环保、景观绿化等更多的内容，使得河道护岸更加实用和美观，同时兼备对地基处理要求低、工程施工和养护简单、工程造价低的特点使得这种新型岸坡防护工程技术将更广泛的应用到多自然型生态型河道整治工程中。

参考文献

[1] 彭守良 格宾在城市河道整治工程中的应用 广东科技 2008,01:108