吳巧健
摘要:雷諾護墊與傳統(tǒng)護坡結構相比有自身特有的優(yōu)點。本文主要分析了雷諾護墊的經濟技術特性,施工工藝,并分析了雷諾護墊在水利工程中的應用前景。
關鍵詞:水利;雷諾;護墊;應用
雷諾護墊是由特殊防腐處理的低碳鋼絲經機器編織成的雙絞合六邊形鋼絲網,網內裝入塊石、卵石等填充料后連接成一體的墊型工程構件,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,并不斷得到推廣應用。
一、雷諾護墊的經濟技術特性
雷諾護墊的經濟技術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箱,內部填以石料的網箱石籠結構。因此,雷諾護墊具有很強的柔韌性,能夠適應地基和被防護體的局部變形,并且可以在一定程度上調整恢復。
(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,增加水體流動與護墊間的粘滯力,實現良好的減能、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成,各相鄰單元在工地現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構,既可以適應河床的變形,又可以適應地基的不均勻沉降,具有更好的整體安全與穩(wěn)定性能,體現了其對工程場地的卓越適應性。雷諾護墊是柔性結構,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,而由于結構內存在較多的填石孔隙,這樣一來可以實現河水和結構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;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,建設生態(tài)水利工程。
(五)經濟性
為保護生態(tài)環(huán)境,現在很多地區(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)結構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)結構具有很強的經濟優(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,只需將石頭裝入網箱封口即可,具有經濟快捷的優(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。基礎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場實際情況,在雷諾護墊海漫上游側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,又不影響現場其他作業(yè)內容的實施。單元組合時兩人一組。首先展開一個折疊的網面,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、隔板的上邊緣聯接在一起,所有被絞合的邊緣應呈一條直線,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、右兩側依次排列的,與兩岸坡腳結合部位是不規(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)雷諾護墊的技術參數及規(guī)格要求
雷諾護墊是將低碳鋼絲經機械編制而成的雙絞合六邊形金屬網格組合的工程構件,一次成型生產,除蓋板外,邊板、端板、隔板及底板由一張連續(xù)不裁斷的網面組成,不可采用獨立的雙層折疊網面通過絞合在底板上作為雙隔板,在構件中填石構成整體,主要用于沖刷防護結構。
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,未經拉伸鋼絲的延伸率不能低于l2%(經過拉伸加工的成品鋼絲延伸率不能低于7%),網面鋼絲直徑為2.Omm,綁扎鋼絲直徑為2.2mm,為加強構件的剛度,鋼絲面板邊端采用直徑為2.7mm的邊端鋼絲。
絞邊技術要求:鋼絲必須采用與網面鋼絲一樣材質的鋼絲,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用前景。
(一)在渠系渠底的應用
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用
常見的海漫和防沖槽一般采用漿砌石、干砌石或塊石結構,但這些結構均屬剛性結構,易受不均勻沉降或壩下水流沖刷作用,容易產生局部破壞。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,反濾結構隨之破壞,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構下采用適宜的無紡布就可形成完整的反濾結構,抵抗水流的沖刷破壞。
(三)雷諾護墊在湖堤上的應用前景
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,能夠對波浪能量吸收、消散,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、經濟的柔性邊坡護理方法。
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