格賓石籠在天津市海擋工程中的應用

摘要：格賓網結構具有柔韌性強、透水性能好、抗沖刷能力強、經久耐用、造價低等特性，近年來逐漸在我國河道加固治理、柔性支擋防護等工程中廣泛應用。本文結合2013年天津市海擋工程實例，闡述格賓網石籠施工技術要點及可能存在的問題。

關鍵詞：格賓網;特性;護坡;石籠

1工程概況

2013年天津市海擋工程，位于天津濱海新區南港工業區內，是防潮的重要屏障。本工程設計標準為Ⅰ級堤防，其中格賓網石籠護坡加固長度780m，格賓網石方5488.5m3。

2格賓網的主要種類及特性

格賓網又名雙絞格網、綠格網、蜂巢擋墻、鉛絲石籠等。格賓網是金屬線材編織的角形網（六角網）制成的網箱，使用的金屬線徑是根據六角形的大小而不同。

格賓網生態綠格網是近年來廣泛運用于交通、水利、市政、園林，水土保持等工程項目中的一種新型材料結構[1]。生態格網是將抗腐耐磨高強的低碳高鍍鋅鋼絲或5%～10%鋁鋅稀合金鍍層鋼絲（或同質包覆聚合物鋼絲），由機械將雙線絞合編織成多絞狀、六邊形網目的網片，其雙線鉸合部分的長度應不小于5cm，以不破壞鋼絲的防護鍍層。

為了保證鋼絲的材質在編織過程中不受損傷（其它鋼絲如中、高碳及合金鋼絲設備編織不動，強行編織會破壞鋼絲材質及鍍層等）、施工方便，以及體現其柔韌性特點，編織格賓網的鋼絲只能采用低碳鋼絲，絕對不可采用其它鋼絲。如果在低碳高鍍鋅或10%鋁鋅稀合金鋼絲表面包覆上一層PVC或者PE（不可采用其他聚合物），其成品結構將更加具有防銹，防靜電，抗老化，耐腐蝕，高抗壓，高抗剪等特點，能有效抵抗海水或高度污染環境的侵蝕。

在中國，生態綠格網結構起源于2000多年前的竹籠，羊圈工藝，李冰父子在都江堰工程中首次使用，這是傳統意義上的格賓網結構。如今，作為新工藝、新材料的格賓網結構，成功地應用于水利工程、公路、鐵路工程、堤防的保護工程中，較好地實現了工程結構與生態環境的有機結合。

格賓網適用于高流速、沖蝕嚴重，岸坡滲水多的河岸。石籠屬柔性結構，對于不均勻沉陷自我調整性佳。岸面多孔性，石材間之縫隙利于動物棲息，植物生長，水線以上之石籠面可利用客土袋植生綠化符合生態的考量及安全的要求。

格賓網結構的特性：

①穩定性和整體性好：單元結構之間緊密連接，成為一個整體的柔性結構。可以承受大范圍的變形，而仍不坍塌。

②透水性好：填充料系松散體，利于墻后填土內孔隙水的排出，有效降低海堤的地下水位。

③耐久性好，使用壽命長：材料的熱鍍鋅及包塑防腐處理使其使用年限長。

④抗沖刷能力強：高速水流下，箱籠內的松散填充料即使有小的位移，也不會被海潮帶走，而是經過自身的調節達到新的平衡，同時單元結構之間的連接力也能使其更加牢固。具有獨特的抗風暴潮襲擊能力，格網箱籠內填充料的空隙可以粉碎浪花，減小風浪壓力，當浪退下時可以破壞真空吸力，加上結構本身進行的微調，可確保工程的安全、穩定。

⑤造價低：通常情況下造價低于混凝土結構，低于漿砌石結構。

⑥施工方便、迅速，不需特殊技術，只需將石頭裝入籠子封口即可。

3格賓網石籠護坡

3.1格賓網應用部位及材料參數[2]

格賓網在本工程使用部位主要為臨海側的護坡結構，采用單層箱體結構，箱體平面尺寸分別為：長6.0m，寬2m，高0.5m。格賓網網線采用鍍鋅處理。

鍍鋅鋼絲設計要求參數為：鋼絲機械性能應符合GB∕T343標準，抗拉強度在38～55kg∕mm2之間，鍍鋅層質量符合GB∕T15393和YB∕T180，鍍鋅層重量應在240g～290g∕m2之間。填充石料應選用抗風化的片石、卵石或塊石，粒徑以150mm～250mm為宜，密實碎石粒徑選用30mm～80mm。

3.2格賓網石籠護坡基礎處理

格賓網石籠護坡首先利用挖掘機械將坡腳拋石基礎及壓腳完成并自然沉降穩定15～25天，然后采用長臂挖掘機按照現場放線指示由下向上一次開挖修坡成型，嚴禁超挖再回填，待監理工程師驗基滿足設計要求后鋪設土工布及碎石墊層，最后鋪設格賓網箱及填充石塊。

3.3格賓網石籠護坡施工技術要點

將折疊好的格賓沿坡面由下往上展開，壓平多余的折痕。將前后面板、底板、隔板立起到一定位置，呈箱體形狀。相鄰網箱組的上下四角以雙股組合絲連接;上下框線或折線，綁扎，并使用螺旋固定絲絞繞收緊聯結。石籠網由隔板分成若干單元格，為了加強網墊結構的強度，所有的面板邊端均采用直徑更大的鋼絲。將數件空格賓放置于平地，將其聯結在一起.在有下層網箱組的情況，綁扎上層網箱組間相鄰邊的底線框時，必須將下方網箱組面層框線或網片綁扎在一起，用螺旋固定絲攪擾收緊，以求連成一體。將網蓋向下折，拉到位并與前板、側板及隔板絞合在一起。用大約長于邊絲1.5倍的綁絲綁扎，所有的面板邊端均采用直徑更大的鋼絲。將相鄰網箱組的上下四角以單股或雙股組合絲連接，雙股間距不大于300mm。上下框線或折線，用綁絲螺旋固定絞繞收緊聯結綁扎，邊緣末端的間距最大為100mm，可用鉗子將綁絲固緊。綁扎時需注意保護網絲表層的涂層，不要將其損壞。

地基準備好后，把預先安裝好的沒有裝材料的石籠網放在適當的位置，沿邊把各個部分連接起來，形成連續統一的整體。需裝入的石料要滿足設計要求，石料需堅硬、棱角圓滑、具有耐久性。石料應該在150mm至250mm之間，公差為±5%。格賓籠中裝入塊石，塊石較大而平的一面擺在籠子周圍，使格賓籠四周平直，避免出現凸凹現象，中間用顆料較小的石塊填塞緊密，格賓籠四周石料不能小于網孔尺寸。格賓籠最上一層石塊擺放時，應大面朝上，保證格賓籠的平整，最后封閉格賓石籠。石塊填充完成后封閉石籠上部頂蓋即可。

3.4格賓籠箱質量要求

3.4.1一般規定

3.4.1.1建立健全完整的質量保證體系，實行全面質量管理。

3.4.1.2工程質量檢測人員所需資質條件以及工程質量檢驗的職責范圍、工作程序、數據處理等要求、均應符合《水利水電工程施工質量檢驗評定規程》（SL176-2007）規定。

3.4.1.3應保證檢測成果、材料檢驗資料的真實性。

3.4.1.4格賓防護工程質量應包括內在質量和外觀質量。

3.4.1.5必須在第一道工序進行自檢、抽查合格后，方可繼續下道工序。

3.4.1.6質量檢測部位應有代表性，且應均勻分布，不得隨意挑選。

3.4.1.7隱蔽工程驗收應會同業主、設計、監理一起檢驗，驗收合格后進行下道工序。

3.4.2材料質量控制

3.4.2.1格賓網的規格質量應重點檢查下列內容：格賓網的材料的化學性能，力學指標符合設計要求，網孔孔徑是否符合要求。

3.4.2.2填充料的質量及規格應重點檢查下列內容：填充料的質量;填充料的粒徑。

3.4.3格賓籠箱施工質量控制

3.4.3.1檢驗格賓籠箱基面、高程、位置是否符合設計要求。

3.4.3.2需地基處理的、檢查地基承載力是否滿足要求。

3.4.3.3檢查網箱組拼裝工藝、拼裝程序是否符合相關條款規定。

3.4.3.4抽查網箱組幾何尺寸是否符合下列要求：

①"高度（H）允許偏差：±5%;②"寬度（B）允許偏差：+3%;③"長度（L）允許偏差：±3%。

3.4.3.5檢查填充石料施工工藝，程序是否符合相關條款規定。

3.4.3.6抽查籠箱基礎面平整度是否符合允許偏差≤5cm"規定。

3.4.4干砌石砌筑質量應達到《砌體工程施工質量驗收規范》--GB50203-2002"規定的要求。

4施工中應該注意的問題

施工完成的坡面防護，可能會出現幾種形式的破壞[3]，主要有：

4.1格賓石籠離開原來的位置，穩定性被破壞，或格賓石籠結構因沉降而破壞。在格賓石籠結構中籠和地基之間的接觸問題十分重要，尤其當結構體處于流水之中，流水會導致格賓石籠周圍基礎填充料的流失，這種現象主要是由于石頭間有空隙，流水在這些空隙所形成的管道中產生局部加速度從而導致基礎填充料的大量流失，少數情況下格賓石籠結構會最終穩定下來，但多數情況下格賓石籠結構會因此失去平衡，最終導致整個格賓石籠結構潰塌。所以在流速較大的海堤工程中采用砂袋吹填基礎防護，防止水流沖刷防護結構下方的基礎;格賓石籠下設碎石反濾層。

4.2還有一種破壞形式，格賓石籠雖然完好無損，可里面的石頭卻沒了，這主要是由于水流流速過高，而充填的塊石質地不夠堅硬或體積較小，隨著水流的不斷沖蝕，塊石之間不斷摩擦，體積不斷減小，最終從格賓石籠網孔中流出，所以填充的塊石必須達到一定的標準。

4.3格賓石籠格網破裂。這并不是由于石籠的金屬線的老化銹蝕造成的，而主要是由于石籠中的石頭在水流的作用下不斷的摩擦金屬網，從而導致了石籠網格的破裂。所以，格賓石籠鋪設好以后，可以在石籠上鋪設混凝土柵欄板，柵欄板與格賓石籠加設一層厚約20cm的混凝土，并要預留一定的伸縮縫。為了加強穩定以防滑動，要在混凝土層中豎直均勻布置一系列鋼筋，并且鋼筋要一直伸到下面的石籠中，將末端固定在石籠中。

5結束語

由于格賓石籠具有抗變形能力強，增加護坡整體性和穩定性的作用，有較強的抗沖刷能力，同時也不受施工季節的限制，特別是冬季也可以組織施工，施工期限短，節省資金。通過采用該技術，可以較好的加固海堤邊坡，突出該工程的耐久性、防腐、防銹蝕、彈性變形等性能，達到了預期的目的。

隨著新工藝新技術的不斷發展，格賓石籠除了在海堤加固方面應用外，還廣泛用在柔性支擋防護、水庫塌岸邊坡加固等，相信該技術將會為國民經濟建設發揮更大的作用。

參考文獻：

[1]樊建鋒.格賓網在汾河太原城區段治理美化二期工程中的應用.水利水電技術，2007，38（5）：32-33.

[2]GB/T1839^2008，鋼產品鍍鋅層質量試驗方法.

[3]李宇.格賓石籠結構的劣性及其補強措施.水土保持通報，2008，28（1）：44.