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        水利工程中雷諾護墊的應(yīng)用探討

        2014-10-21 20:03:07吳巧健
        建筑遺產(chǎn) 2014年7期
        關(guān)鍵詞:水利應(yīng)用

        吳巧健

        摘要:雷諾護墊與傳統(tǒng)護坡結(jié)構(gòu)相比有自身特有的優(yōu)點。本文主要分析了雷諾護墊的經(jīng)濟技術(shù)特性,施工工藝,并分析了雷諾護墊在水利工程中的應(yīng)用前景。

        關(guān)鍵詞:水利;雷諾;護墊;應(yīng)用

        雷諾護墊是由特殊防腐處理的低碳鋼絲經(jīng)機器編織成的雙絞合六邊形鋼絲網(wǎng),網(wǎng)內(nèi)裝入塊石、卵石等填充料后連接成一體的墊型工程構(gòu)件,由于雷諾護墊與傳統(tǒng)的砌石或混凝土等護坡材料有著優(yōu)越的可比性,因此,被逐漸應(yīng)用于渠系渠底工程、海漫和防沖槽和湖堤工程中,并不斷得到推廣應(yīng)用。

        一、雷諾護墊的經(jīng)濟技術(shù)特性

        雷諾護墊的經(jīng)濟技術(shù)特性主要有以下幾個方面:

        (一)柔韌性

        由于雷諾護墊是以低碳鋼絲作為外層網(wǎng)箱,內(nèi)部填以石料的網(wǎng)箱石籠結(jié)構(gòu)。因此,雷諾護墊具有很強的柔韌性,能夠適應(yīng)地基和被防護體的局部變形,并且可以在一定程度上調(diào)整恢復。

        (二)減能、降速效果好

        雷諾護墊大大提高了河岸、堤壩邊坡坡面的糙率系數(shù),增加水體流動與護墊間的粘滯力,實現(xiàn)良好的減能、降速、抗沖效果因石料間存在孔隙,大大化解了打在了雷諾護墊上的風浪作用力。

        (三)整體性及透水性好

        雷諾護墊由獨立的單元構(gòu)成,各相鄰單元在工地現(xiàn)場采用鋼絲進行絞合,綁扎成整體,形成具有良好的柔性防護結(jié)構(gòu),既可以適應(yīng)河床的變形,又可以適應(yīng)地基的不均勻沉降,具有更好的整體安全與穩(wěn)定性能,體現(xiàn)了其對工程場地的卓越適應(yīng)性。雷諾護墊是柔性結(jié)構(gòu),透水性強,能夠保證天然水體和地下水的自然交換,保持河道的天然特性。

        (四)環(huán)境親和性

        主材石料(碎石或鵝卵石)在自然界中尋找,附加的限制性材料鋼絲對于自然也沒有任何污染,而由于結(jié)構(gòu)內(nèi)存在較多的填石孔隙,這樣一來可以實現(xiàn)河水和結(jié)構(gòu)后土體的自由水交換,增強水體的的自我凈化能力,改善水質(zhì);二來為各類水生動植物提供生存空間,維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡,建設(shè)生態(tài)水利工程。

        (五)經(jīng)濟性

        為保護生態(tài)環(huán)境,現(xiàn)在很多地區(qū)限制開山采石,塊石開采量少,不能滿足工程施工需要??梢圆捎脻{砌石、干砌石等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)無法利用的碎石或鵝卵石,石頭開采成本較低,相對于混凝土、砌石等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有很強的經(jīng)濟優(yōu)勢。

        (六)施工簡單方便

        雷諾護墊可在工廠加工,比一般建筑材料成本低,施工簡單方便,不需特殊技術(shù),只需將石頭裝入網(wǎng)箱封口即可,具有經(jīng)濟快捷的優(yōu)勢。

        二、施工工藝

        (一)施工準備

        雷諾護墊海漫段用挖掘機開挖坡比為1:28的基礎(chǔ)土方。開挖時嚴格控制開挖面的高程、坡度和平整度,上、下游拋石防沖槽頂部拋石后人工將拋石擺平?;A(chǔ)開挖時準備組裝護墊的各種工具,儲備符合要求的石料

        (二)單元組合

        按照施工組織計劃和現(xiàn)場實際情況,在雷諾護墊海漫上游側(cè)的漿砌石海漫上進行雷諾護墊海漫單元組合,在鋪蓋上組合上游防沖槽雷諾護墊,這兩個部位平整、堅硬、開闊,便于雷諾護墊的組裝、儲存和搬運,又不影響現(xiàn)場其他作業(yè)內(nèi)容的實施。單元組合時兩人一組。首先展開一個折疊的網(wǎng)面,由一人一端輔助牽引、一人一腳向前向下用力踩踏,踩踏也不能過猛,防止雷諾護墊變形,然后立起各隔板及相鄰的邊板和兩端端板,將端板和隔板網(wǎng)面兩端的邊緣鋼絲延長固定在兩邊邊板的邊緣鋼絲上,并進行點扎。

        (三)整體組裝

        下游防沖槽和海漫段以建筑物縱軸線為中心,左、右兩側(cè)從上往下依次擺放組合好的八個CM4x2xO.3GF規(guī)格的和一個CM6x2xO.3GF規(guī)格的雷諾護墊單元。上游防沖槽段以建筑物縱軸線為中心,左、右兩側(cè)依次擺放組合好的一個CM6x2

        x0.3GF規(guī)格的雷諾護墊單元。擺放時護墊隔板垂直于水流方向,擺放好的雷諾護墊外輪廓線整齊劃一,緊密靠攏,用點扎的方式將相鄰護墊單元進行聯(lián)接,固定。

        (四)裝填石料

        雷諾護墊單元擺放后即進行裝填石料,采用半人工半機械化進行,先用小型裝載機沿隔板中間慢慢傾倒卵石,再用人工平整、鋪填,上層選擇粒徑較大,表面較為光滑的卵石進行擺放,擺放要平整、密實。

        (五)平整封蓋

        封蓋之前,先檢查石料裝填是否飽滿、密實,上表面是否平整,外觀是否扭曲變形,隔板上邊緣是否下埋,表面不平整等。檢查符合要求的用一定長度的絞合鋼絲將蓋板與邊板、端板、隔板的上邊緣聯(lián)接在一起,所有被絞合的邊緣應(yīng)呈一條直線,而且絞合點的幾根邊緣鋼絲緊密靠攏。

        (六)邊角處理

        該工程防沖槽和海漫的上、下游寬度不一樣,雷諾護墊是從建筑物縱軸線向左、右兩側(cè)依次排列的,與兩岸坡腳結(jié)合部位是不規(guī)則的,使用C20混凝土澆筑,雷諾護墊海漫的上端開挖齒槽,將雷諾護墊和齒槽混凝土一塊澆筑成整體,防止水流沖蝕河床土體。

        (七)雷諾護墊的技術(shù)參數(shù)及規(guī)格要求

        雷諾護墊是將低碳鋼絲經(jīng)機械編制而成的雙絞合六邊形金屬網(wǎng)格組合的工程構(gòu)件,一次成型生產(chǎn),除蓋板外,邊板、端板、隔板及底板由一張連續(xù)不裁斷的網(wǎng)面組成,不可采用獨立的雙層折疊網(wǎng)面通過絞合在底板上作為雙隔板,在構(gòu)件中填石構(gòu)成整體,主要用于沖刷防護結(jié)構(gòu)。

        雷諾護墊鋼絲鍍高爾凡(5%鋁鋅合金+稀土元素)防腐處理,鍍層的粘附力要求:當鋼絲繞具有2倍鋼絲直徑的心軸6周時,用手指摩擦鋼絲,其不會剝落或開裂,雷諾護墊各部分均不可分割,規(guī)格有CM3/4/5/6x2x0.3GF等幾種規(guī)格.本工程選用的規(guī)格是CM4x2xO.3GF。

        鋼絲標注及抗拉強度為350~550N/mm,未經(jīng)拉伸鋼絲的延伸率不能低于l2%(經(jīng)過拉伸加工的成品鋼絲延伸率不能低于7%),網(wǎng)面鋼絲直徑為2.Omm,綁扎鋼絲直徑為2.2mm,為加強構(gòu)件的剛度,鋼絲面板邊端采用直徑為2.7mm的邊端鋼絲。

        絞邊技術(shù)要求:鋼絲必須采用與網(wǎng)面鋼絲一樣材質(zhì)的鋼絲,為保證鏈接強度需嚴格按照間隔1O~15cm單圈一雙圈交替絞合。

        裝填石料要求:填充物采用卵石、塊石或片石,雷諾護墊要求石料直徑范圍:75~150mm為宜,要求石料質(zhì)地堅硬,強度等級MU30,比重不小于2.5t/m,遇水不宜崩解和水解,抗風化。薄片和條狀等形狀的石料不宜采用,風化、泥巖等不宜用作充填石料。

        三、雷諾護墊在水利工程中的應(yīng)用前景

        雷諾護墊因為本身優(yōu)良的特性,在水利工程中的其它方面也有著廣闊的應(yīng)用前景。

        (一)在渠系渠底的應(yīng)用

        由于雷諾護墊自身的特點,水利工程中目前雷諾護墊大部分應(yīng)用在河道護岸上。其實在地下水無高于渠底時,渠底采用透水性材料+防滲材料的復合防滲防凍脹形式,會有很好的防凍脹效果。

        (二)在海漫和防沖槽中的應(yīng)用

        常見的海漫和防沖槽一般采用漿砌石、干砌石或塊石結(jié)構(gòu),但這些結(jié)構(gòu)均屬剛性結(jié)構(gòu),易受不均勻沉降或壩下水流沖刷作用,容易產(chǎn)生局部破壞。漿砌石或干砌石海漫在局部被沖刷破壞后,就會在破壞的局部連續(xù)擴大,反濾結(jié)構(gòu)隨之破壞,河床被沖刷掏蝕,更進一步加劇海漫破壞。而如果雷諾護墊防護結(jié)構(gòu)下采用適宜的無紡布就可形成完整的反濾結(jié)構(gòu),抵抗水流的沖刷破壞。

        (三)雷諾護墊在湖堤上的應(yīng)用前景

        湖區(qū)防護不同于河流渠道防護,湖區(qū)防護的特點是水流流速通常不大,但是由于湖區(qū)面積一般較大,因此對于風浪的防護要求大于對水流沖刷的防護。由于雷諾護墊的透水性較好,建成后能有很好的植被覆蓋,能夠?qū)Σɡ四芰课铡⑾?,使水體動能下降,降低了波浪在堤身的爬高以及波浪底流速。同時,由于雷諾護墊的柔韌性和抗凍型,能最大限度地減小北方冬季湖面結(jié)冰對湖堤的破壞作用,從而能夠有效地輔助護坡系統(tǒng)起到防護作用。

        總之,其工藝對邊坡適應(yīng)性強,取材方便,施工工藝較簡單,且具有施工速度快,造價低,工程環(huán)保,是一種有效、簡便、經(jīng)濟的柔性邊坡護理方法。

        參考文獻:

        [1]王俊瑋,何子峰,曹春頂.雷諾護墊在北方水利工程中的應(yīng)用前景[J].黑龍江水利科技,2009,37(1):165—166.

        [2]張偉.淺談雷諾護墊的施工工藝[J].建筑與工程,2010(5):277.

        [3]孟祥瑋,劉紅華,周華興.那吉航運樞紐溢流壩斷面及壩下沖刷試驗[J].水道港口,2003,24(1):14一l8.

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