中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明650041
摘要:城市经济历经多年粗放式发展,环境治理日益成为社会大众关注的重点。城市河道作为城市规划的重要板块,也成为改造和治理的重点内容。为了加快河道治理进程,降低施工成本,从河道护岸结构角度分析生态格网石笼在河道治理中的应用。
关键词:生态格网石笼环保成本护岸结构
1、工程概况
石林县巴江河河道治理工程某合同段位于石林县鹿阜街道办,河道治理总长度约3.2km。主要工程内容包括对河道进行扩宽、疏浚、驳岸施工、河堤加高、河岸护坡和护脚、防汛道路,河道水利设施恢复等。总工期6个月。
2、护岸结构
本工程护岸结构招标阶段设计采用M7.5浆砌石挡墙,C15砼压顶,挡土墙最高处为2.3m。顶宽0.4m。墙面坡度1:0.1,墙背坡度1:0.2,墙背回填采用开挖料进行回填。施工阶段设计变更为生态格网石笼结构,生态格网石笼基本单元尺寸为1m×0.8m×0.8m和1.5m×0.7m×0.7m。原设计浆砌石工程量约7700m3,变更后格宾石笼工程量约7400m3。
变更后护岸结构图
3、生态格网石笼在本工程中的应用
本工程护岸长度约6km,全部采用生态格网石笼结构,包括生态格网网片约40000m2,块石石料约7400m3。格网材料为镀锌钢丝,优质低碳钢丝,钢丝的直径2.0MM-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,镀锌量最大达到300g/㎡。格网网目尺寸为100mm×120mm,填料容重要求达到18~19KN/m3,填石为MU30以上硬质岩质块石或卵石,粒径以100~250mm为宜。
根据施工现场周边情况及施工进度要求,将护岸工程划分为4段进行施工,每段长1500m~1800m。为方便施工材料运输和管理,左岸和右岸分别设两个施工队进行施工,每个施工队配置管理人员5人,作业人员45人。
生态格网石笼施工分段分序进行,分段长度30~50m,按分段长先施工第1段,第3段和第5段,然后再施工第2段和第4段,依次类推进行后序分段施工。为保证石笼基础干地施工,采取分段围堰进行施工,围堰长30~50m,由堆码袋装砂土+粘土进行临时挡水,待石笼墙背回填完成后拆除围堰。
4、生态格网石笼的应用优势
1)生态格网石笼的结构优势
(1)柔韧性
石笼钢丝网片最显著的特点是其柔韧性,在其完整性没有被破坏的前提下,这种双绞六边形钢丝网面结构能承受不均匀沉降。当结构处于不稳定地面或受到波浪冲刷、水流破坏时,这一特性可以起到很显著的稳定作用。
(2)高强度性
用具有高强度和柔韧性的六边形钢丝网面制成的钢丝网片可大大承受或吸收土壤和流水产生的力。
(3)透水性
由于钢丝网结构的自然透水性使其挡水建筑物表面的水压力不至于积累。透水性和保持力的完美结合使其成为边坡防护以及河道治理工程的理想选择。
(4)耐久性
钢丝网是集成整体性的重力式结构,由于泥沙和土壤深入结构空隙中并促成植被,随着时间的推移,其结构稳定性不但不会减少反而会不断增强。
(5)经济性
生态格网石笼的安装,较之浆砌石而言,更具有经济性。生态格网可以采用工厂流水线加工,生产速度快,质量有保证。施工材料种类少,主要包括镀锌钢丝、钢筋和块石,浆砌石还要使用大量的水泥、砂子和水。
(6)后期维护很少
施工方式简单,无需非常专业的技术人员。石笼网在施工过程中便于地理位置的移动,施工比较方便只需最小程度的清基,且基础只要求一定程度的平整。本身具有透水性,无需安装排水系统。
(7)生态环保性
生态格网是运用镀锌金属丝制作的笼子,在笼子内装满石头,生态格网的使用年限较长,还可节约水泥等原材料,具有环保功效。由于铅丝网片适于植被的生长且能维持现有环境,所以能够营造具有自然特色的景观效果。
2)生态格网石笼的功能优势
(1)永久控制和引导水流
河道最严重的破坏是水流冲刷河岸使其破坏,从而引发洪水泛滥,导致生命财产遭受大量损失和大量水土流失。而生态格网结构的应用能使河床河岸得到永久性保护。
(2)构筑物保护
石笼网箱可以用在构筑物边,起稳固或巩固周边土体作用。石笼网防护体是由多个网箱组成的“网箱组”,网丝有很强的抗拉强度,网箱与填充料间形成较强的防护结构,隔断的使用减少了石料间的运动,有效增强了结构的稳定性,随着时间的增长,石笼网的有效性会更加明显。
(3)挡土
用网箱垒砌成的挡土墙和铺设的护坡,网箱内填充料为松散体,存在较多的孔隙,利于砌体后填土和护坡下土层中孔隙水的排出,地表水一旦入渗土体中,可较快的排出,有效降低地下水位,从而减少墙体后和坡下的地下水压力。
(4)环境恢复
生态格网具有自然生物工程结构。施工一旦完成,就具备了环境自然恢复功能。它们不仅不会阻止植物生长,而且为植物自然生长、根系的发育等营造良好的生态环境,为人类和动植物提供良好的美学栖息地。
3)施工工艺优势
浆砌石挡墙施工工艺如下:
施工放线→开挖基础→检平(或夯实)基底→铺设垫层、夯实基底(若承载力末达设计要求)→浆砌基础→浆砌墙身、预留排水孔→墙背铺填片、碎石反滤料(及胶泥防水层)→墙背回填压实→勾缝、抹面→场地清理,疏通排水系统。
生态格网石笼施工主要程序:立架→装料→砌平→封口。
如上所述,浆砌石挡墙施工包括开挖基础、垫层施工等8道工序,施工工艺繁杂,所需投入施工资源较多,每个施工单元累计所需耗费施工时间较长,在施工成本确定的情况下,无法满足合同工期要求。而生态格网石笼网笼可以采用工厂定制,现场施工工艺简便,只包括立架、填装等4道工序,每个工作面资源投入较少,可以多个工作面流水作业,在施工成本确定的前提下,可以保证合同工期要求。
4)劳动密集型优势
浆砌石挡墙需要测量技工多次测放定位和一定比例的砌筑技工带领普工或当地民工施工,而生态格网石笼的堆放只需按测量定位摆放格笼,填石全部由普工完成,极大的降低了施工难度,可大量安置当地农民工,既解决了施工用工问题,也造福了当地人民。
5、技术经济对比
6、施工效果
本工程采用生态格网石笼护岸结构后比合同工期提前半个月完成了施工任务,工程成本降低约四分之一,施工质量通过竣工验收合格。
7、结论
根据石林巴江河河道治理的实际情况,对投标阶段和实施阶段护岸工程进行分析比较,认为生态格网石笼在技术上简便易行,在经济上施工成本更低,又具有生态环保功能,是一种先进的河道治理护岸结构。