鋼筋石籠在高原堤防工程護腳基礎中的應用

張光奇

（阿壩藏族羌族自治州水務局，四川 阿壩州 624000）

1 鋼筋石籠設計分析

1.1 設計原則

在對鋼筋石籠設計的過程中，不僅需要考慮到其實際作用，還應該兼顧到設計的經濟效益。使用鋼筋石籠會在一定程度上增加堤壩防護的單位延米造價，基于這一方面的考慮，文章的設計中僅在頂沖點以及部分重要堤防段進行鋼筋石籠的運用，對于常規河堤并不應用。基于實際情況考慮，由于大型施工設備應用條件不足，主要采用鋼筋石籠對堤防護腳進行合理而有效的加固，以此來提高堤壩工程的穩定性與有效性。在對鋼筋石籠進行設計的過程中，經過研究討論決定采用較為開放式的鋼筋石籠設計，主要出于兩點考慮：第一，可以對鋼材的使用量進行合理有效地控制，進而達到節約工程造價的目的；第二，在河水的沖刷作用下下部河床有可能出現空隙，因此開放鋼筋石籠的上下部就會促使石籠內部的石料由于重力而對河底的基礎砂礫料進行一定補充，進而起到阻止堤岸受到進一步沖刷的作用。

1.2 具體設計

在對堤防護腳鋼筋石籠進行設計的過程中，需要充分結合實際情況，并在此基礎之上對堤身斷面與堤腳斷面進行科學而合理的設計。在本工程中，堤身斷面主要有三層結構：首先，主體為當地豐富的石料資源，然后在這一基礎之上將堤身上填入了一定量的砂礫料，除此之外，在堤身的外側還用土壤進行了包裹。本工程所在河流段具有十分豐盈的水量，河水流動速度相對較快，在對沖刷深度進行計算之后，確定了拋石的范圍：拋石范圍需要達到深泓線，同時，還需要預留一定的沖刷深度，具體控制為預留沖刷深度在1.5 m以上。在結構上，將堤防鋼筋石籠的橫斷面設計為梯形，這主要是基于提高鋼筋石籠穩定性的考慮。高度設計上對鋼筋石籠的頂部高程作出了一定要求，要求其必須超過施工水位。

2 鋼筋石籠堤腳防護的施工應用

鋼筋石籠堤腳防護施工包含了多個環節，主要包括有放線、制作、投放等，且各個環節之間聯系緊密，如果某一環節出現了較大誤差會對整個工程施工造成較大程度的影響，因為鋼筋石籠堤腳防護施工具有復雜性與系統性的特點，這在高原地貌上表現得尤為突出。基于這一點的考慮，在對鋼筋石籠堤腳防護進行施工時，一定要統籌兼顧，做到全面協調與控制。

2.1 放線環節

在放置鋼筋石籠時，河流流速會對施工造成一定程度的影響，導致放置位置與預設點產生誤差。因此，在放線定位施工之前，需要做好充足的準備。首先，需要充分熟悉施工圖紙，把握放線施工過程中的要點；其次，應該全面而有效地對水下位置進行測量，測量過程中運用全站儀將鋼筋石籠放置的方向線與施工樁號有效定出。除此之外，如果放線定位施工存在較大的阻礙，還需要進行水下挖深與平整操作，以此來保證施工的穩定性與平整性。

2.2 制作環節

首先，需要確保鋼筋石籠結構具有較強的穩定性，這就對所使用的鋼筋提出了較高的要求，需要使用卷揚機對鋼筋進行有效的拉直處理，并在此基礎之上進行合理校正。需要注意的是，不同級別的鋼筋對于冷拉率有著差異化的要求，需要嚴格的控制。一般情況下，Ⅰ級鋼筋的冷拉率應當控制在4%以下，Ⅱ級至Ⅲ級鋼筋的冷拉率則需要控制為≤1%。除此之外，在對鋼筋進行調直或者平直處理時，需要注意截面面積的變化，因為鋼筋的調直與平直處理會造成一定程度的表面傷痕，施工要求表面傷痕的面積應當控制為截面面積的5%以下。最后，調直的鋼筋應該具有無明顯擦傷、無曲折等特點。

其次，在對鋼筋石籠進行焊接的過程之中，一定要嚴格按照施工標準與施工流程進行。焊接時，應當先將角鋼骨架組裝完成，然后在此基礎之上對角鋼進行有效的焊接。需要注意的是，這一過程之中需要對角鋼與角鋼之間的間距以及鋼筋籠的尺寸進行科學而合理地控制，一般情況下豎向偏斜不得＞2%。

2.3 投放環節

確定了鋼筋石籠的投放位置并且已經制作好鋼筋石籠之后，接下來便是對鋼筋石籠進行有效的投放與封蓋。在鋼筋石籠被運送至施工現場之后，需要充分結合之前確定好的放線位置與基礎樁位置進行投放。首先，對吊車進行使用，將鋼筋籠吊入到基坑之中，并進行有效的支撐固定。然后便可以連接已經擺放好的鋼筋籠，在本次的施工過程中，主要采用的方法是U型筋連接法，在這一方法連接之下每個鋼筋石籠之間既能保持個體的獨立性，同時又進行了有效的連接。這樣一來，不僅可以對鋼筋石籠整體抗沖刷的實際效果進行保證，還能有效防止因不均勻沉陷而造成的大面積變形。最后，對鋼筋石籠進行封蓋處理，在進行封蓋的過程中，需要自卸汽車、膠輪車以及人工搬運相互配合，確保鋼筋籠填筑完成之后再對其進行有效的整修，使其達到平整的效果，如此便可以進行有效的封蓋。

3 鋼筋石籠在高原堤防工程護腳基礎中的應用效果分析

3.1 防護能力強

在本工程的施工過程中，采用了U型筋連接法對鋼筋籠進行了連接，不僅可以對鋼筋石籠整體扛沖刷的實際效果進行保證，還能有效防止因不均勻沉陷而造成的大面積變形。且鋼筋石籠本身也有一定的體積，具有較強的穩定性，在面對流水的沖擊與洗刷時，能夠發揮出較好的堤壩防護作用。不僅如此，施工中所使用的鋼筋本身具備很好的可焊接性，在后期的維護上可以進行方便的加工處理。綜合以上兩點的考慮，即使面對較大范圍的河水沖擊，鋼筋石籠也可以發揮出很強的防護能力。

3.2 適用性能好

在對鋼筋石籠進行設計與施工時，保證了鋼筋石籠內部的拋石全都位于河床之上，這樣一來，即使在河水的沖刷作用下下部河床會出現空隙，開放鋼筋石籠的上下部就會促使石籠內部的石料由于重力而對河底的基礎砂礫料進行補充，進而起到阻止堤岸受到進一步沖刷的作用。值得一提的是，在鋼筋石籠的上部可以對石料進行補拋，所以即使鋼筋石籠的下部在泄出，也不會對其穩定性造成十分嚴重的影響。因此，鋼筋石籠具有很好的適用性。

3.3 經濟效益高

在本項目的設計與施工過程中，采用科學的研究方法，有針對性地在頂沖點以及部分重要堤防段進行鋼筋石籠的運用，在保證工程質量的基礎上對成本進行了有效的控制。除此之外，相比于鋼筋混凝土框架的石籠，鋼筋石籠的質量相對較小，在高原地區的施工中更為便利，且可以及時地進行補充，發揮出了可持續性的防護性能。在材料的使用上，鋼筋石籠所使用的石料均為本地資源。綜上所述，鋼筋石籠具備較高的經濟效益。

4 結語

文章就針對鋼筋石籠在高原堤防工程護腳基礎中的應用進行簡要的闡述與分析。首先，對鋼筋石籠的設計原則、要求進行了一定程度上的闡述，然后在此基礎之上從放線定位環節、鋼筋石籠制作環節、投放封蓋環節三個方面案分析了鋼筋石籠堤腳防護的具體施工。最后，從防護能力、適用性能與經濟效益等維度闡明了鋼筋石籠在高原堤防工程護腳基礎中的應用效果。總之，鋼筋石籠在高原堤防工程護腳基礎中有著十分重要的作用，不僅具備很強的穩定性，同時，在適用性與經濟性方面也能發揮較大優勢。