格宾石笼在天津市海挡工程中的应用

格宾石笼在天津市海挡工程中的应用

房立博

房立博天津市金帆工程建设监理有限公司天津300051

摘要：格宾网结构具有柔韧性强、透水性能好、抗冲刷能力强、经久耐用、造价低等特性，近年来逐渐在我国河道加固治理、柔性支挡防护等工程中广泛应用。本文结合2013年天津市海挡工程实例，阐述格宾网石笼施工技术要点及可能存在的问题。

关键词：格宾网；特性；护坡；石笼

1工程概况2013年天津市海挡工程，位于天津滨海新区南港工业区内，是防潮的重要屏障。本工程设计标准为Ⅰ级堤防，其中格宾网石笼护坡加固长度780m，格宾网石方5488.5m3。

2格宾网的主要种类及特性格宾网又名双绞格网、绿格网、蜂巢挡墙、铅丝石笼等。格宾网是金属线材编织的角形网（六角网）制成的网箱，使用的金属线径是根据六角形的大小而不同。

格宾网生态绿格网是近年来广泛运用于交通、水利、市政、园林，水土保持等工程项目中的一种新型材料结构[1]。生态格网是将抗腐耐磨高强的低碳高镀锌钢丝或5%～10%铝锌稀合金镀层钢丝（或同质包覆聚合物钢丝），由机械将双线绞合编织成多绞状、六边形网目的网片，其双线铰合部分的长度应不小于5cm，以不破坏钢丝的防护镀层。

为了保证钢丝的材质在编织过程中不受损伤（其它钢丝如中、高碳及合金钢丝设备编织不动，强行编织会破坏钢丝材质及镀层等）、施工方便，以及体现其柔韧性特点，编织格宾网的钢丝只能采用低碳钢丝，绝对不可采用其它钢丝。如果在低碳高镀锌或10%铝锌稀合金钢丝表面包覆上一层PVC或者PE（不可采用其他聚合物），其成品结构将更加具有防锈，防静电，抗老化，耐腐蚀，高抗压，高抗剪等特点，能有效抵抗海水或高度污染环境的侵蚀。

在中国，生态绿格网结构起源于2000多年前的竹笼，羊圈工艺，李冰父子在都江堰工程中首次使用，这是传统意义上的格宾网结构。如今，作为新工艺、新材料的格宾网结构，成功地应用于水利工程、公路、铁路工程、堤防的保护工程中，较好地实现了工程结构与生态环境的有机结合。

格宾网适用于高流速、冲蚀严重，岸坡渗水多的河岸。石笼属柔性结构，对于不均匀沉陷自我调整性佳。岸面多孔性，石材间之缝隙利于动物栖息，植物生长，水线以上之石笼面可利用客土袋植生绿化符合生态的考量及安全的要求。

格宾网结构的特性：①稳定性和整体性好：单元结构之间紧密连接，成为一个整体的柔性结构。可以承受大范围的变形，而仍不坍塌。

②透水性好：填充料系松散体，利于墙后填土内孔隙水的排出，有效降低海堤的地下水位。

③耐久性好，使用寿命长：材料的热镀锌及包塑防腐处理使其使用年限长。

④抗冲刷能力强：高速水流下，箱笼内的松散填充料即使有小的位移，也不会被海潮带走，而是经过自身的调节达到新的平衡，同时单元结构之间的连接力也能使其更加牢固。具有独特的抗风暴潮袭击能力，格网箱笼内填充料的空隙可以粉碎浪花，减小风浪压力，当浪退下时可以破坏真空吸力，加上结构本身进行的微调，可确保工程的安全、稳定。

⑤造价低：通常情况下造价低于混凝土结构，低于浆砌石结构。

⑥施工方便、迅速，不需特殊技术，只需将石头装入笼子封口即可。

3格宾网石笼护坡3.1格宾网应用部位及材料参数[2]格宾网在本工程使用部位主要为临海侧的护坡结构，采用单层箱体结构，箱体平面尺寸分别为：长6.0m，宽2m，高0.5m。格宾网网线采用镀锌处理。

镀锌钢丝设计要求参数为：钢丝机械性能应符合GBT343标准，抗拉强度在38～55kgmm2之间，镀锌层质量符合GBT15393和YBT180，镀锌层重量应在240g～290gm2之间。填充石料应选用抗风化的片石、卵石或块石，粒径以150mm～250mm为宜，密实碎石粒径选用30mm～80mm。

3.2格宾网石笼护坡基础处理格宾网石笼护坡首先利用挖掘机械将坡脚抛石基础及压脚完成并自然沉降稳定15～25天，然后采用长臂挖掘机按照现场放线指示由下向上一次开挖修坡成型，严禁超挖再回填，待监理工程师验基满足设计要求后铺设土工布及碎石垫层，最后铺设格宾网箱及填充石块。

3.3格宾网石笼护坡施工技术要点将折叠好的格宾沿坡面由下往上展开，压平多余的折痕。将前后面板、底板、隔板立起到一定位置，呈箱体形状。相邻网箱组的上下四角以双股组合丝连接；上下框线或折线，绑扎，并使用螺旋固定丝绞绕收紧联结。

石笼网由隔板分成若干单元格，为了加强网垫结构的强度，所有的面板边端均采用直径更大的钢丝。将数件空格宾放置于平地，将其联结在一起.在有下层网箱组的情况，绑扎上层网箱组间相邻边的底线框时，必须将下方网箱组面层框线或网片绑扎在一起，用螺旋固定丝搅扰收紧，以求连成一体。将网盖向下折，拉到位并与前板、侧板及隔板绞合在一起。用大约长于边丝1.5倍的绑丝绑扎，所有的面板边端均采用直径更大的钢丝。将相邻网箱组的上下四角以单股或双股组合丝连接，双股间距不大于300mm。上下框线或折线，用绑丝螺旋固定绞绕收紧联结绑扎，边缘末端的间距最大为100mm，可用钳子将绑丝固紧。绑扎时需注意保护网丝表层的涂层，不要将其损坏。

地基准备好后，把预先安装好的没有装材料的石笼网放在适当的位置，沿边把各个部分连接起来，形成连续统一的整体。需装入的石料要满足设计要求，石料需坚硬、棱角圆滑、具有耐久性。石料应该在150mm至250mm之间，公差为±5%。格宾笼中装入块石，块石较大而平的一面摆在笼子周围，使格宾笼四周平直，避免出现凸凹现象，中间用颗料较小的石块填塞紧密，格宾笼四周石料不能小于网孔尺寸。格宾笼最上一层石块摆放时，应大面朝上，保证格宾笼的平整，最后封闭格宾石笼。石块填充完成后封闭石笼上部顶盖即可。

3.4格宾笼箱质量要求3.4.1一般规定3.4.1.1建立健全完整的质量保证体系，实行全面质量管理。

3.4.1.2工程质量检测人员所需资质条件以及工程质量检验的职责范围、工作程序、数据处理等要求、均应符合《水利水电工程施工质量检验评定规程》（SL176-2007）规定。

3.4.1.3应保证检测成果、材料检验资料的真实性。

3.4.1.4格宾防护工程质量应包括内在质量和外观质量。

3.4.1.5必须在第一道工序进行自检、抽查合格后，方可继续下道工序。

3.4.1.6质量检测部位应有代表性，且应均匀分布，不得随意挑选。

3.4.1.7隐蔽工程验收应会同业主、设计、监理一起检验，验收合格后进行下道工序。

3.4.2材料质量控制3.4.2.1格宾网的规格质量应重点检查下列内容：格宾网的材料的化学性能，力学指标符合设计要求，网孔孔径是否符合要求。

3.4.2.2填充料的质量及规格应重点检查下列内容：填充料的质量；填充料的粒径。

3.4.3格宾笼箱施工质量控制3.4.3.1检验格宾笼箱基面、高程、位置是否符合设计要求。

3.4.3.2需地基处理的、检查地基承载力是否满足要求。

3.4.3.3检查网箱组拼装工艺、拼装程序是否符合相关条款规定。

3.4.3.4抽查网箱组几何尺寸是否符合下列要求：①高度（H）允许偏差：±5%；②宽度（B）允许偏差：+3%；③长度（L）允许偏差：±3%。

3.4.3.5检查填充石料施工工艺，程序是否符合相关条款规定。

3.4.3.6抽查笼箱基础面平整度是否符合允许偏差≤5cm规定。

3.4.4干砌石砌筑质量应达到《砌体工程施工质量验收规范》--GB50203-2002规定的要求。

4施工中应该注意的问题施工完成的坡面防护，可能会出现几种形式的破坏[3]，主要有：4.1格宾石笼离开原来的位置，稳定性被破坏，或格宾石笼结构因沉降而破坏。在格宾石笼结构中笼和地基之间的接触问题十分重要，尤其当结构体处于流水之中，流水会导致格宾石笼周围基础填充料的流失，这种现象主要是由于石头间有空隙，流水在这些空隙所形成的管道中产生局部加速度从而导致基础填充料的大量流失，少数情况下格宾石笼结构会最终稳定下来，但多数情况下格宾石笼结构会因此失去平衡，最终导致整个格宾石笼结构溃塌。所以在流速较大的海堤工程中采用砂袋吹填基础防护，防止水流冲刷防护结构下方的基础；格宾石笼下设碎石反滤层。

4.2还有一种破坏形式，格宾石笼虽然完好无损，可里面的石头却没了，这主要是由于水流流速过高，而充填的块石质地不够坚硬或体积较小，随着水流的不断冲蚀，块石之间不断摩擦，体积不断减小，最终从格宾石笼网孔中流出，所以填充的块石必须达到一定的标准。

4.3格宾石笼格网破裂。这并不是由于石笼的金属线的老化锈蚀造成的，而主要是由于石笼中的石头在水流的作用下不断的摩擦金属网，从而导致了石笼网格的破裂。所以，格宾石笼铺设好以后，可以在石笼上铺设混凝土栅栏板，栅栏板与格宾石笼加设一层厚约20cm的混凝土，并要预留一定的伸缩缝。为了加强稳定以防滑动，要在混凝土层中竖直均匀布置一系列钢筋，并且钢筋要一直伸到下面的石笼中，将末端固定在石笼中。

5结束语由于格宾石笼具有抗变形能力强，增加护坡整体性和稳定性的作用，有较强的抗冲刷能力，同时也不受施工季节的限制，特别是冬季也可以组织施工，施工期限短，节省资金。通过采用该技术，可以较好的加固海堤边坡，突出该工程的耐久性、防腐、防锈蚀、弹性变形等性能，达到了预期的目的。

随着新工艺新技术的不断发展，格宾石笼除了在海堤加固方面应用外，还广泛用在柔性支挡防护、水库塌岸边坡加固等，相信该技术将会为国民经济建设发挥更大的作用。

参考文献：[1]樊建锋.格宾网在汾河太原城区段治理美化二期工程中的应用.水利水电技术，2007，38（5）：32-33.[2]GB/T1839^2008，钢产品镀锌层质量试验方法.[3]李宇.格宾石笼结构的劣性及其补强措施.水土保持通报，2008，28（1）：44.