王光輝 楊培金 孫衛(wèi)平

(威海水利工程集團(tuán)有限公司，山東 威海 264200)

1 概 述

格賓石籠擋墻作為一種新型的擋土墻結(jié)構(gòu)在河道治理工程中廣泛使用，具有造價(jià)低、生態(tài)良好、應(yīng)用廣泛、變形靈活等優(yōu)點(diǎn)。但在河道基礎(chǔ)施工時(shí)，傳統(tǒng)施工方法仍然采用基坑抽水、人工填籠的方法，成本較高，工期較慢。鋼板槽整體吊裝格賓石籠基礎(chǔ)施工具有填籠速度快、可以水下施工等優(yōu)點(diǎn)，既能保證格賓石籠的質(zhì)量，也能很好地解決上述困難和問題。

2 工藝原理

格賓石籠是一種以鋼絲網(wǎng)箱為主體的柔性結(jié)構(gòu)體，填石料后其自身的強(qiáng)度不具備吊裝的條件。整體吊裝格賓石籠基礎(chǔ)施工法通過鋼板槽對格賓石籠邊板的保護(hù)與支撐，使格賓石籠基礎(chǔ)有了整體的剛度，能夠滿足吊裝的需要。在基槽開挖施工過程中，利用挖掘機(jī)就近將填裝好石籠的鋼板槽整體放置在基槽內(nèi)，通過整平、調(diào)直達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，將鋼板槽拆除，最終完成格賓石籠基礎(chǔ)整體的吊裝施工。

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 鋼板槽的制作

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中格賓石籠基礎(chǔ)尺寸，確定鋼板槽內(nèi)部尺寸，采用1cm厚的鋼板，制作成兩片“L”形構(gòu)件，并利用連接扣將兩片“L”形構(gòu)件拼成一個(gè)4m×0.8m×0.8m(設(shè)計(jì)尺寸)的矩形鋼板槽。利用φ20的圓鋼制作成插銷插入連接扣中固定，如圖2所示。

圖2 鋼板槽示意圖

3.2.2 扁擔(dān)梁的制作

主橫梁采用[16槽鋼，肋梁采[8槽鋼，制成扁擔(dān)梁。主梁端部安裝吊環(huán)，用于固定鋼絲繩，方便在吊裝鋼板槽時(shí)掛鉤與脫鉤。次鋼絲繩通過受力計(jì)算，采用15～20mm鋼絲繩。太粗的鋼絲繩不利于從就位的格賓石籠基礎(chǔ)下抽出。主鋼絲繩采用30mm以上鋼絲繩，上部設(shè)計(jì)掛鉤。如采用挖掘機(jī)吊裝時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的高度應(yīng)滿足挖掘機(jī)工作臂伸縮幅度的要求。扁擔(dān)梁的制作如圖3所示。

圖3 扁擔(dān)梁示意圖

3.2.3 格賓籠組裝

a.取出一個(gè)完整的格賓單元，校正彎曲變形的部分。立起隔板及端板，先用邊緣鋼絲延長部分固定住角點(diǎn)，確保每一豎直面板上端邊緣在同一水平面上，特別注意隔板的兩條豎直邊沿及底部邊沿要豎直。

b.組裝格賓籠的原則：形狀規(guī)則，絞合牢固、所有豎直面板上邊緣在同一水平面上，并且確保頂蓋邊緣能夠與面板上端水平邊緣絞合。隔板與面板、頂板應(yīng)成90°相交，經(jīng)綁扎形成長方形或正方形格賓網(wǎng)箱或格賓網(wǎng)箱組，綁扎連接采用扎絲，由邊緣起綁扎，綁扎扎絲應(yīng)采用與網(wǎng)絲同材質(zhì)的鋼絲，每一道綁扎應(yīng)采用雙股線綁扎并絞緊，鋼絲的末端向里折。

c.將扁擔(dān)梁的次鋼絲繩均勻放置于挖掘機(jī)旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)平坦的地面處，將鋼板槽放置在次鋼絲繩上，然后將組裝好的格賓籠放置在鋼板槽內(nèi)。利用φ20的圓鋼制作成“U”形插筋，用于將鋼板槽與格賓籠邊板固定。每套鋼板槽需要10個(gè)“U”形插筋，如圖4所示。

圖4 格賓石籠與鋼板槽組裝示意圖

3.2.4 石料裝填

a.用小型裝載機(jī)填充石料時(shí)，必須分層向各箱格內(nèi)填充石料，各箱格均衡裝填，不得將單個(gè)箱格一次性填滿，每層填料厚度應(yīng)控制在30cm左右。為防止鋼板槽受壓彎曲及格賓籠隔板彎曲，每裝填三分之一格賓籠高度就安裝兩根面板加強(qiáng)鋼絲(每根長度在2.5m左右)，中間用小木棒繞轉(zhuǎn)鋼絲(見圖5)，繞轉(zhuǎn)時(shí)把握加強(qiáng)鋼絲的松緊尺度，既要避免過于松弛而達(dá)不到預(yù)期的效果，又要防止太緊而導(dǎo)致格賓籠邊板往內(nèi)收縮。

圖5 面板加強(qiáng)筋操作示意圖

b.考慮到填充料的沉降，填充石料頂面宜適當(dāng)高出石籠2～4cm，空隙處應(yīng)以適當(dāng)?shù)男∷槭钊軐?shí)，以增加石籠密實(shí)度。裸露在河底面以上的填充石料，以人工碼放平整(按干砌石的標(biāo)準(zhǔn))，石料間應(yīng)相互搭接穩(wěn)定，平整面朝外。

c.絞合頂蓋前，要對格賓籠基礎(chǔ)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，對一些彎曲變形、表面不平整等不符合施工要求的部位進(jìn)行校正：出現(xiàn)隔板彎曲現(xiàn)象時(shí)，可將凸側(cè)的石塊移到凹側(cè)方格，然后扳直隔板來糾正隔板順直度，彎曲變形較深的應(yīng)采用鋼釬扳直。表層的石塊必須用人工整平，預(yù)留2～4cm的超高，確保表面平整。對于隔板頂部被埋到石塊下面、絞合不到位的隔板，可用鋼釬將隔板翹起。用長1.4m的鋼絲單、雙圈間隔絞合蓋板邊緣與面板上邊緣、蓋板與隔板上邊緣。面板上邊緣與頂蓋邊緣要絞在一起(一般將4條邊一起絞，把整個(gè)結(jié)構(gòu)連成一個(gè)整體，這樣做也可以節(jié)省鋼絲的用量)，頂蓋絞合后，所有絞合邊緣成一條直線，而且絞合點(diǎn)的鋼絲緊密靠攏，絞合不攏的地方必須用鋼釬校正，使其表面在同一水平面上。

3.2.5 基槽開挖

a.施工準(zhǔn)備：開工前測定線路，包括導(dǎo)線、中線的復(fù)測，水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測與增設(shè)，橫斷面的測量與繪制。在施工現(xiàn)場工作界限內(nèi)，保護(hù)所有按規(guī)定應(yīng)保留的植物及結(jié)構(gòu)物。對施工范圍內(nèi)的建筑廢棄物、腐殖土等進(jìn)行清除運(yùn)棄。

b.土方開挖：基槽開挖應(yīng)按放樣定出的開挖寬度，分段分層挖土，采取不放坡或放坡開挖。當(dāng)開挖基坑的土體含水量較大或土質(zhì)較差時(shí)，邊坡不穩(wěn)定或受周圍場地限制需用較陡的邊坡時(shí)，應(yīng)采取臨時(shí)性支撐加固措施。邊挖邊檢查槽底寬度，寬度不夠時(shí)應(yīng)及時(shí)修整，每開挖深度1m左右修坡一次，至設(shè)計(jì)高程后再統(tǒng)一進(jìn)行一次修坡并清底，檢查槽底寬度和高程，要求槽底凹凸不超過20mm?；鄣赘叱滩煌瑫r(shí)，高低標(biāo)高相接處應(yīng)做成臺階形，臺階的高寬比不宜小于1∶2。

3.2.6 格賓石籠基礎(chǔ)整體吊裝施工

a.當(dāng)基槽開挖長度大于石籠基礎(chǔ)分段長度后，利用挖掘機(jī)或汽車吊將裝填好的鋼板槽石籠整體吊運(yùn)至作業(yè)面，將其吊裝在開挖好的基槽內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)高程和坐標(biāo)位置調(diào)整鋼板槽，直至滿足設(shè)計(jì)要求。

b.吊裝前必須仔細(xì)檢查繩索、吊環(huán)是否完好。在吊運(yùn)過程中必須嚴(yán)格控制起吊及下放速度，確保鋼板槽平穩(wěn)安裝，防止與其他設(shè)備等發(fā)生碰撞。

c.吊裝前先試吊，將填裝好的鋼板槽整體吊離地面不大于10cm處暫停，對各主要受力部位的狀況做細(xì)致的檢查，確認(rèn)狀況良好，方可繼續(xù)起吊。

d.下放就位時(shí)，必須嚴(yán)格控制平面位置和高程。偏差在允許范圍內(nèi)方可撤離起吊設(shè)備；若超過允許偏差，應(yīng)分析造成偏差的原因，根據(jù)原因分析結(jié)果處理后，再次吊裝鋼板槽，直至符合要求。

e.松開捆綁鋼板槽的次鋼絲繩，并將其從鋼板槽下抽出，然后將鋼板槽吊起，使鋼板槽與格賓石籠脫離。如格賓石籠在吊運(yùn)、安裝過程中，石塊將鋼板槽擠住，不能順利地脫槽，需要將鋼板槽的插銷打開，分別吊出兩塊L形的鋼板。在脫去鋼板槽的操作過程中，如果格賓石籠基礎(chǔ)變形不能滿足要求時(shí)，需要使用撬杠將變形部撬直。

3.2.7 土方回填

利用挖掘機(jī)就近取土，將格賓石籠基礎(chǔ)兩側(cè)的土方分層對稱回填，使格賓石籠基礎(chǔ)固定、不移位，土方應(yīng)回填至設(shè)計(jì)高程。

4 質(zhì)量控制

4.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

4.1.1 條形基槽開挖

條形基槽開挖質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 條形基槽開挖質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

4.1.2 格賓石籠

對本次研究區(qū)1∶25 000水系沉積物測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，制作變化系數(shù)解譯圖(圖2)，由圖可知：(1)研究區(qū)內(nèi)Au元素含量變化幅度很大、高強(qiáng)數(shù)據(jù)很多，更易于富集成礦；(2)區(qū)內(nèi)含量變化幅度大，高強(qiáng)數(shù)據(jù)多，成礦可能較大的元素計(jì)有As，Mo，W，Pb，Ni，Bi；(3)區(qū)內(nèi)含量變化幅度較小，高強(qiáng)數(shù)據(jù)一般，具有一定的成礦可能性元素有Cd，Cr，Sn，Sb，Cu，Ag，Zn；(4)研究區(qū)內(nèi)變化幅度小，高強(qiáng)數(shù)據(jù)少，只可能具有局部成礦可能性的元素有Th，U，La，Y，Nb，Co。

a.格賓是由特殊防腐處理的低碳鋼絲經(jīng)機(jī)器編織而成的六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)，由其組合成的網(wǎng)箱內(nèi)填充石料制作成符合設(shè)計(jì)尺寸及質(zhì)量要求的格賓石籠，具有優(yōu)于EN 10223-3標(biāo)準(zhǔn)中所述網(wǎng)箱的力學(xué)性能。

b.格賓石籠為一次成型生產(chǎn)，沿長度方向每隔1m采用隔板隔成獨(dú)立的單元，除隔板外，底板、端板、面板及蓋板由一張連續(xù)不裁斷的網(wǎng)面組成，不可采用獨(dú)立的雙層折疊網(wǎng)面通過絞合在底板上作為隔板。

c.鋼絲網(wǎng)進(jìn)行鍍高爾凡(5%鋁鋅合金+稀土元素)防腐處理，鍍層的黏附力要求：鍍高爾凡層黏附力檢驗(yàn)采用纏繞試驗(yàn)方法，當(dāng)鍍高爾凡鋼絲緊密纏繞相當(dāng)于自身直徑2倍的芯軸6圈時(shí)，用手指摩擦鋼絲，其不會剝落或開裂，符合EN 10223-3標(biāo)準(zhǔn)。

d.網(wǎng)面抗拉強(qiáng)度30kN/m，符合EN 10223-3標(biāo)準(zhǔn)。格賓護(hù)岸供貨單位須提供有資質(zhì)的檢測單位出具的網(wǎng)面抗拉度強(qiáng)度檢測報(bào)告。

e.網(wǎng)面裁剪后末端與端絲連接處是整個(gè)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，為加強(qiáng)網(wǎng)面與端絲的連接強(qiáng)度，須采用專業(yè)的翻邊機(jī)將網(wǎng)面鋼絲纏繞在邊端鋼絲上不少于2.5圈，不能用手工絞；或者以射絲為端絲，以折邊代替機(jī)械翻邊，翻折長度不小8cm，如圖6所示。

圖6 翻邊示意圖

f.綁扎鋼絲必須采用與網(wǎng)面鋼絲一樣材質(zhì)的鋼絲，為保證連接強(qiáng)度，須嚴(yán)格按照間隔10～15m單圈-雙圈連續(xù)交替絞合，見圖7。

圖7 絞邊示意圖

g.格賓石籠質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 格賓石籠質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

4.2 質(zhì)量保證措施

施工項(xiàng)目部在進(jìn)行工程施工前，需要做好以下幾個(gè)方面的工作：

a.需要做好項(xiàng)目的合同及設(shè)計(jì)文件的研究工作，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行施工組織計(jì)劃的編制工作。

b.技術(shù)人員需要做好實(shí)地勘察工作，特別是施工處的地質(zhì)及水溫情況，需要認(rèn)真采集數(shù)據(jù)，根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況來確定整個(gè)工程的計(jì)劃以及每階段的進(jìn)度控制工作，做好技術(shù)準(zhǔn)備。

c.根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案對所涉及的各項(xiàng)數(shù)據(jù)以及施工圖中的關(guān)鍵項(xiàng)目進(jìn)行檢查，并安排專人做好工程測量工作，對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的實(shí)測分析。一定要確保施工前采集的各項(xiàng)成果及數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性，確保質(zhì)量檢驗(yàn)符合國家制定的各項(xiàng)法律法規(guī)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)的完整性，不得出現(xiàn)偽造及隨意舍棄研究成果及資料的行為，工作人員需要備份檢測記錄，做好保管工作，未經(jīng)允許不得進(jìn)行涂改或者刪檔等。還要保證檢測區(qū)域在整個(gè)項(xiàng)目中具有代表性，因此選取時(shí)一定要特別注意。

4.2.2 做好格賓石籠的材料質(zhì)量控制工作

在進(jìn)行格賓石籠選擇時(shí)，要確保用于編織格賓網(wǎng)的材料質(zhì)量過關(guān)，特別是在其化學(xué)性能、力學(xué)指標(biāo)等方面，都應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，對于不符合質(zhì)量要求的材料不得使用。根據(jù)施工要求，在進(jìn)行格賓石籠填充工作時(shí)，應(yīng)滿足如下要求：

a.需要確保整個(gè)格賓網(wǎng)的平整性和美觀性，單個(gè)網(wǎng)箱面的最大變形量不超過5cm。

b.對編織完成的格賓石籠進(jìn)行網(wǎng)孔檢查，確保網(wǎng)孔的大小一致，保證石籠的整體性。

c.對外涂樹脂薄膜質(zhì)量以及鍍鋅層厚度進(jìn)行檢查，確保格賓石籠的耐久性和抗沖刷能力；對填充料的質(zhì)量及形狀大小以及透水土工織物等數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，保證填充物密實(shí)、不松動，同時(shí)還要確保整個(gè)格賓石籠具備良好的透水性和自排水性，在保證工程質(zhì)量的前提下更好地實(shí)現(xiàn)其生態(tài)價(jià)值。

4.2.3 嚴(yán)格施工質(zhì)量控制

在進(jìn)行工程施工前，還需要做好地基基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)檢查，包括基礎(chǔ)的土質(zhì)、基坑的尺寸等數(shù)據(jù)，確保符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，通常情況下，格賓基礎(chǔ)面的平整度要求在±8cm的范圍內(nèi)，傾斜度在0.5°的范圍內(nèi)；一旦施工中涉及地基處理，必須要對地基的承載力進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，確保地基的承載力能夠滿足施工的要求；對石籠的拼裝工藝及流程進(jìn)行檢測，確保填充石料的工藝程序等符合施工要求。對石籠吊裝的各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)進(jìn)行抽查，要求高度偏差在±5cm的范圍內(nèi)，寬度偏差在±3cm的范圍內(nèi)，長度偏差在±3cm的范圍內(nèi)。

5 結(jié) 語

整體吊裝格賓石籠基礎(chǔ)施工工藝原理簡單，取材方便，周轉(zhuǎn)利用率高，成本低，安全性好，更節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)，極大地提高了施工效率，并保護(hù)了當(dāng)?shù)厮Y源，防止了水土流失，受到建設(shè)單位的高度好評，具有良好的社會效益。