孫曉俠
(安徽省馬鞍山市和縣長江河道管理服務中心,安徽 馬鞍山 238200)
在河道整治工程中,目前常用的水下拋石整體穩定性差。在水流的長期沖刷下,易隨岸坡的沖刷變化而調整。相較于散拋塊石,賽克格賓能夠利用較小粒徑石料,施工簡單、經濟適用且整治效果優良。賽克格賓相較于傳統散拋石具有如下優點,見表1。

表1 賽克格賓與散拋石對比
賽克格賓不僅在河道整治工程,同時也逐漸適用于交通、建筑等其他工程領域[1-2]。本文結合賽克格賓在長江馬鞍山河段二期整治工程六標段(太陽河口至金河口段崩岸整治工程)中的應用,對賽克格賓規格設計和施工技術進行了分析總結,以供工程技術人員參考。
賽克格賓是由經防腐處理的鋼絲經機械編制六邊形雙絞合鋼絲網,在內部裝填石料后封口形成的工程構件。典型的賽克格賓結構,見圖1。

圖1 賽克格賓典型結構
制作賽克格賓所用鋼絲鍍層的抗銹蝕性能直接決定拋石網兜的使用壽命。各種鋼絲防腐措施及性能,見表2。

表2 各鍍層鋼絲防腐性能比較
根據工程實踐經驗和此河段水流水質泥沙含量現狀,賽克格賓所用鋼絲采用高鍍高爾凡(5%鋁-鋅合金+稀土元素)防腐處理,鍍層附著性要求如下:
(1)附著力檢驗采用纏繞試驗方法,并應達到如下標準,當鍍高爾凡鋼絲繞相當于自身直徑2倍的芯軸緊密纏繞6圈時,用手指摩擦鋼絲,其鍍層不會剝落或開裂。
(2)鋼絲纏繞標準:網面裁剪后末端與端絲的連接處是整個結構的薄弱環節,為加強網面與端絲的連接強度,需采用專業的翻邊機將網面鋼絲纏繞在端絲上≥2.5圈,不能采用手工絞。
(3)絞邊技術要求:綁扎鋼絲必須采用與網面鋼絲一樣材質的鋼絲,為保證連接強度,需嚴格按照間隔10 cm~15 cm單圈-雙圈連續交替絞合。
賽克格賓規格為SG2×2.98GF,即長2 m,寬1.5 m,厚0.5 m,鋼絲鍍高爾凡防腐處理,長度、高度、寬度公差為±5%;網孔規格D=80 mm。具體規格型號和鋼絲技術參數要求(見表3~表5)。

表3 賽克格賓規格型號

表4 賽克格賓網孔規格

表5 賽克格賓鋼絲技術參數
長江馬鞍山河段位于長江下游安徽省境內,上起東、西梁山,下至慈姆山,全長約36 km,呈兩端窄、中間寬的順直分汊形態,自上而下分為江心洲和小黃洲兩個分汊段。長江馬鞍山二期整治工程主要內容為:1)護岸工程37.6 km(新建11.5 km,加固26.1 km);2)河勢控制工程,新建小黃洲左汊口門護底工程長約900 m。估算總投資10.19億元。項目實施工期為36個月。分7個施工標段分年度實施。其中六標段(太陽河口至金河口段崩岸整治工程)中:1)太陽河~新河口加固護岸工程(樁號1+150~1+950)長800 m采用水下賽克格賓護腳,對坡腳前沿沖刷部位進行防護,護寬20 m,與航道部門順水流防護邊線搭接5 m,賽克格賓厚0.5 m;2)金河口下新建護岸工程(樁號7+050~7+250)長200 m采用水下賽克格賓護腳,水下護腳自枯水平臺護至近岸,護寬35 m~70 m,厚0.5 m。本標段工程分布(見圖2),工程量見表6。

表6 工程項目及工程量

圖2 長江馬鞍山河段二期整治工程(六標段)平面分布圖
按照設計及規范要求的檢驗頻次,不同石源重新取樣送檢。石料檢驗頻次:5000 m3/批,賽克格賓石籠網袋30000 m2/批。
賽克格賓水上拋投施工,綜合考慮工期、工程量等影響,投入一艘浮吊定位船用于定位、吊運賽克格賓石籠、一臺挖掘機裝填石料、五艘深艙船運輸石料、一艘箱式準確定位深水拋投船沉放賽克格賓石籠,過程中根據實際工效調整設備數量。
采用賽克格賓裝填石料規格為100 mm~300 mm的塊石為宜。直接由選定的石料場水運至施工現場,深艙船靠檔到浮吊定位船上,挖機吊運至深艙船內進行裝填賽克格賓石籠。施工順序:遵循“先上游后下游,先深槽后近岸”的原則進行,以達到先鎮腳后穩坡的護岸效果。正式開工前,將進行試拋,根據試驗所取得的施工參數,確定賽克格賓合理的工藝流程。水下賽克格賓施工工藝流程圖,見圖3。

圖3 水下賽克格賓施工工藝流程
3.4.1 網格劃分
按照施工檔位圖的要求,沿順水流方向長20 m,垂直水流方向寬10 m設置為一檔劃分網格。每個施工區域邊緣不足或超過標準網格的,按照設計要求作為一檔。賽克格賓拋石因采用箱式準確定位深水拋投船,根據現場實際沉箱箱體尺寸,將網格劃分為:順水流方向長10.5 m,垂直水流方向寬3.6 m設置為一檔。
3.4.2 拋前水下地形測量
賽克格賓水下拋投前,進行水下地形測量。斷面間距20 m。測量采用GPS定位系統配合回聲測深儀施測,測量數據由采集軟件自動采集,每測點水平間距為5 m~10 m。
3.4.3 賽克格賓拋投施工
采用箱式準確定位深水拋投船水下拋石,施工平面布置圖(見圖4)。其拋投方法是:

圖4 水下賽克格賓施工平面布置圖
(1)浮吊船吊機將挖機吊至已靠檔的深艙船上,挖機翻斗石料整平出一個臨時工作平臺。
(2)吊運網箱和格賓石籠至工作平臺上,人工將賽克格賓石籠網袋撐開用扎絲固定在網箱內,網箱內可裝填3個賽克格賓,并用挖掘機配合人工進行裝填。裝填到設計方量后(浮吊船吊機上裝有吊秤),按照設計要求間隔10 cm~15 cm單圈-雙圈連續交替進行人工絞合。
(3)吊機吊運網箱,并將其旋轉至右側箱式準確定位深水拋投船處,投放賽克格賓石籠至箱式準確定位深水拋投船箱體內,重復作業,待箱式準確定位深水拋投船箱體裝滿后(合計21個賽克格賓石籠),箱式準確定位深水拋投船箱體通過卷揚機的作用下放鋼絲繩,當下放到距離河床面2 m時,打開箱體底門,使賽克格賓網箱平穩地滑落到相應拋投區格內,然后提升沉箱到水面,最后關閉倉門。
(4)進行下一個檔位賽克格賓石籠的拋投。
3.4.4 拋后水下斷面測量
單元工程拋投完成后,立即進行水下斷面測量,確保斷面測量的及時性、準確性。對拋投區域及相鄰的部分水域進行水下地形測量,并繪制水下斷面圖,對比拋前拋后的水下斷面圖,分析拋投成果,合格后移至下一區段進行施工。
賽克格賓制備和沉放按照石籠防沖體制備施工質量標準和防沖體拋投施工質量標準進行控制(見表7、表8)。

表7 石籠防沖體制備施工質量標準

表8 防沖體拋投施工質量標準
(1)透水性能極強的賽克格賓能很好的消散水流沖刷能力,從而提升工程整體穩定性和抗水毀能力。
(2)應針對不同工程水流特點、水文要素、水質狀況和水沙遷移質含量合理確定用于制作賽克格賓鋼絲防腐覆蓋層和規格參數。同時施工過程中合理確定裝填工序、運載、定位及拋投環節工藝,在工程實踐中不斷總結經驗,提出改進思路和建議。