網箱橋水毀形式分析及應對對策

周通 韓永超

摘要：網箱橋作為一種我國山區橋梁建設近幾年新興起的一種施工方法，屬于一種新技術、新工藝，它為山區小跨橋梁設計、施工提供了一種新的思路與方法。但調查發現，網箱橋在應用過程中水毀頻發。針對這一問題，通過查詢相關資料及建橋實踐經驗分析了網箱橋梁的水毀的成因及適用范圍，并從橋梁設計、施工、防護等方面提出網箱橋預防水毀的措施及綜合治理方法。

關鍵詞：網箱橋；水毀；成因；防護

引言

在人口相對集中但又數量不多的地方，小型人行便橋是溝通山區經濟活力的重要靜脈。山區地形復雜，場地不平整，機械施工難度大，而傳統的混凝土橋梁造價高，用料大，后期難以維護等特點也掣肘了其在山區的應用。伴隨國家“環保型、節約型”的社會方針，在工程領域，綠色環保材料越來越受到建設者的青睞。在擋土墻、護岸、消能等方面，網箱的研究和應用得到了進一步的凸顯，逐漸走進大眾的視野。網箱又稱石籠、格賓網、蜂巢格網、雙絞格網、生態石籠網，它是一種外敷PVC材料的低碳鍍鋅、鋁鋅鋼絲網攏，利用網捻機，編織成不同規格的柔性防護面，并填充以適量的配石，達到支撐防護、消能等作用。香港無止橋慈善基金創新應用網箱作為基礎和橋墩，至今已經完成了幾十個建橋項目，修橋范圍涉及貴州、云南、甘肅、四川等多個省市地區，本文通過調研和理論分析， 從工程角度出發， 探討網箱橋水毀的形式及其防治措施。

1 網箱橋梁水毀形式及成因

網箱橋主要由基礎，橋墩，橋架組成，其中由石籠及配石組成的橋墩是施工主體。石籠具有綠色環保、抗拉、耐久性高、經濟適用性好的特色，但是也存在著對基礎要求性高、容易被摩擦撕裂等缺點，在應對山區雨季洪峰時，如果設計存在瑕疵，往往發生局部或者整體性破壞。

1.1內部構造問題

1.1.1橋架

網箱橋設計高度一般為2m及以下，雨季時洪水長時間漫過橋頂。為了減少橋架對橋墩的連帶破壞，橋架通過搭接的形式與橋墩相連，這一部分減少了主橋墩的側位移但同時也增加了橋架被沖走的可能性。在洪水來臨時，上游帶來的各種雜物在水流推動下連續沖擊橋架，對橋梁帶來了重大隱患。據無止橋慈善基金統計已建14座網箱橋中有5個橋架被沖走，其中4個被損壞。

1.1.2橋墩

插旗村網箱橋主網箱采用100cm×100cm×100cm正方體規格，橋墩頂部兩腰處采用100cm×100cm×100cm三角形網箱，網箱與網箱之間采用覆蓋PVC膜的鋼絞絲（與網箱材料一致）連接，橋墩底部與基礎通過6跟ф20螺紋鋼筋交接一起。

網箱橋在設計時考慮到了上部受到沖擊荷載時的破壞，在與石籠連接時上部采取錫鋼網片嵌套鋼箱的形式增加受沖能力，但上部鋼箱與下部石籠在連接處只是通過鋼絞絲連接，強度在受沖時難以滿足要求，上部被沖擊偏移位置傾覆或者整體被沖走的情況時有發生。

1.1.3基礎

在環保理念及施工方便的考慮下，網箱橋基礎設計時仍使用的是石籠結構。由于基礎開挖方式采用的是明挖，且采用的是透水性較強的網箱結構，極易引起掏空侵蝕現象。

1.2 外部因素

1.2.1選址不當

受河道地形限制， 有些橋梁選址導致橋梁與水流斜交角度過大， 增加了水流阻力，加劇了對墩臺基礎的沖刷[2]。即使這類基礎由于埋深足夠，難以對基礎造成徹底性損壞，但也很容易對臺背路基造成損壞。

1.2.2橋梁的設計不當

首先橋墩之間的距離比較近。以甘肅黨政村網箱橋為例，橋墩中心距離為7米，橋墩邊緣之間距離只有6米，洪峰過流時夾帶的碎物給橋梁造成巨大隱患。

1.2.3 人為因素

隨著建筑業的發展，對于河沙的需求激增。大量的挖河取沙使河床下降，橋梁基礎暴露出來。再而，隨著農村水利工程建設的興起，或因勘察不到位，許多橋閘壩的建設忽略之間的相互影響，毗鄰而建，造成橋點附近水流紊亂，加大對于基礎的淘蝕破壞。

1.2.4 自然因素

河道變遷是影響橋梁破壞的重要因素之一。由于洪水對河床沖此淤彼， 改變了進橋水流流態， 加劇了墩臺局部沖刷[ 2]。另外，大型泥石流、山體滑坡亦對橋梁安全造成重大影響。

2預防改善措施

2.1內部加固

整體性較差是造成網箱橋水毀的重要因素。傳統的鐵絲絞結難以達到橋梁的安全性標準。建議將橋墩底部的兩側正方體石籠換成鋼箱，與橋墩上部鋼箱采用螺栓栓結在一起，這樣不僅使整體性得到保障且改良了底部橋墩受壓易變形的特點。

2.2外部因素

2.2.1橋位選擇

由于不均勻沉降對于網箱橋質量影響極大，軟土地基應慎重選擇網箱結構。橋梁在選址時應充分考慮到河床地質近幾年的演變情況，避免將橋梁建設在膏土等地質薄弱河床上。在兼顧走向的同時，需經過詳細的地質勘察、水文調查，在經過比較分析后，選擇河道順直，地質良好，河槽穩定的河段。應盡量遠離不良地段，躲避河灣、分叉河段及其他水工建筑物。

2.2.2橋型設計

橋梁設計時應滿足排水排沙的要求，保障橋梁的泄洪能力，再而，應與當地的水利規劃相一致，滿足當地的灌溉需求[ 3]。應嚴格控制兩端樁基和臺背路基的距離，避免由于距離過近引起的沖刷加劇現象。在設計時，應避免異形橋，由于非直行橋的橋墩兩側水速不一樣，兩側承受的水壓也不一樣，容易造成對橋墩的淘刷及不均勻沉降。

2.2.2調治與防護工程

應重視防護工程，加強預防。對于部分樁基外露的樁基應進行套箍加固，河床底增設漿砌片石鋪砌。在網箱周圍，可以布設塊石或小型石籠，減少對橋墩的沖刷破壞。在基底處，尤其是軟土地質，應鋪設倒濾層，減少土質流失。

3 結語

網箱橋是石籠在橋梁方面應用的一個重要創新，但是目前缺乏這方面的研究。橋墩石籠結構和承載力目前大多數也是依靠以往的經驗來設計的。目前對于網箱橋的設計國家也沒有相應的技術標準及規范。每新技術的運用都需要有一個較長的適應期，只有不斷的加深研究，取精去粕才能使其更好的為我們的社會服務。我相信，隨著研究的不斷深入，網箱橋的應用也將得到長足發展。

參考文獻

[1]李宇，陳堯隆.格賓石籠結構的劣性及其補強措施（J）.水土保持通報，2008，8（1）：42-45

[2]孫如光.淺談橋梁淺基礎水毀原因與防治加固對策（J）.山西建筑，2010，36（24）：328-329