李國(guó)起,運(yùn)新寶,許福丁
(1.天津振津工程集團(tuán)有限公司,天津 300222;2.天津市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院,天津 300204;3.馬克菲爾中國(guó)有限公司,湖南長(zhǎng)沙 410001)
雷諾護(hù)墊(RENO MATTRESS)在國(guó)外已經(jīng)有了100多年的應(yīng)用歷史,它起源于2 000多年前埃及尼羅河、中國(guó)都江堰的柳條籠。雷諾護(hù)墊護(hù)坡技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展成為成熟的生態(tài)護(hù)坡形式。近年來(lái),在國(guó)內(nèi)的上海、湖南、廣東、湖北、四川、新疆、黑龍江等省市的水利、航道系統(tǒng)已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用。其施工工藝有別于傳統(tǒng)的干砌石、漿砌石、混凝土、預(yù)制塊等結(jié)構(gòu)。雖然在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有了成熟的施工工藝,但目前國(guó)內(nèi)仍沒有相關(guān)的“規(guī)范”來(lái)指導(dǎo)施工。為了規(guī)范雷諾護(hù)坡的施工、確保工程質(zhì)量,筆者在總結(jié)國(guó)外百年寶貴施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合中國(guó)國(guó)情,從材料、施工準(zhǔn)備、組裝及安裝、填石及封蓋、工程結(jié)算等方面概述了雷諾護(hù)坡的施工技術(shù),供國(guó)內(nèi)相關(guān)工程技術(shù)人員及規(guī)范修訂人員參考。
雷諾護(hù)墊是由低碳鋼絲經(jīng)特殊防腐處理即厚鍍鋅、厚鍍高爾凡(5%鋁鋅合金+稀土元素)、鍍10%鋁鋅合金,厚鍍鋅并覆塑、厚鍍高爾凡并覆塑、厚鍍10%鋁鋅合金并覆塑,再通過(guò)機(jī)械編織成六邊形雙絞合鋼絲網(wǎng)制成的網(wǎng)墊結(jié)構(gòu),見圖1。內(nèi)部填充石料形成柔性的、透水性的、整體性的、耐久性的、施工便捷、環(huán)保的護(hù)坡結(jié)構(gòu)形式,使得結(jié)構(gòu)既能滿足工程安全的要求,又有利于植物根系與土體間水源的循環(huán),同時(shí)達(dá)到綠化環(huán)境的效果,是一種典型的經(jīng)濟(jì)生態(tài)防護(hù)結(jié)構(gòu)。
以下有關(guān)鋼絲技術(shù)指標(biāo)參照 EN10244-2、EN10223-3標(biāo)準(zhǔn)而制定,等同于或高于該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(1)抗拉強(qiáng)度:用于制造雷諾護(hù)墊的鋼絲的抗拉強(qiáng)度為350~550 N/mm2。鋼絲容許公差見表1。
(2)延伸率:不覆塑未經(jīng)編織鋼絲的延伸率不能低于12%(經(jīng)過(guò)編織加工成品的鋼絲延伸率不能低于7%)。實(shí)驗(yàn)樣品長(zhǎng)度至少為25 cm。
(3)鍍鋅層:最低鍍層量見表1。
(4)鍍鋅層的附著性:鍍鋅層附著力應(yīng)達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)鋼絲繞相當(dāng)于自身直徑兩倍的芯軸6圈時(shí),用手指摩擦鋼絲,其鍍層不會(huì)剝落或開裂。
表1 雷諾護(hù)墊鋼絲技術(shù)參數(shù)
雷諾護(hù)墊網(wǎng)片裁斷處,需要將網(wǎng)片末端纏繞在較粗的鋼絲上,該點(diǎn)是整個(gè)網(wǎng)箱最薄弱的環(huán)節(jié),為加強(qiáng)網(wǎng)面鋼絲與邊端鋼絲的連接強(qiáng)度,廠家需有專業(yè)的翻邊機(jī)將網(wǎng)面鋼絲纏繞在邊緣鋼絲上,并大于等于2.5圈。具體情況,如圖2所示。
雷諾護(hù)墊規(guī)格可為 M6×2×0.17/0.23/0.30X,即長(zhǎng)度 6 m、寬度 2 m、厚度可為 0.17、0.23、0.30 m,X指的是鍍層形式。根據(jù)工程實(shí)際情況綜合考慮,選擇合理的鍍層形式,內(nèi)部沿長(zhǎng)度方向每間隔1 m采用隔板隔成獨(dú)立單元;雙隔板雷諾護(hù)墊為一次成型產(chǎn)品,除蓋板外,邊板、端板、隔板及底板由一張連續(xù)的網(wǎng)面組成,不可分割。
長(zhǎng)度、寬度公差為±5%,厚度公差為±10%。
(1)填充料必須是堅(jiān)固、耐久、未風(fēng)化、粒徑級(jí)配好的塊石或者卵石。石料質(zhì)量應(yīng)符合《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》(SDJ17—1978)的規(guī)定。
(2)填充石料的粒徑宜選擇 75~150 mm,可以有5%的石料不符合規(guī)定,但不得用于外露面,石料的最小粒徑不得小于網(wǎng)孔尺寸(6 cm左右)。
測(cè)量、放線、料場(chǎng)檢查、機(jī)械設(shè)備及料場(chǎng)準(zhǔn)備按照《堤防工程施工規(guī)范》執(zhí)行。
組裝雷諾護(hù)墊,先將雷諾護(hù)墊單元從捆束包裝中取出,放在堅(jiān)硬、平整的地面上。再將雷諾護(hù)墊打開,沿折疊處展開,并壓成初始形狀。部分雙隔板需采用人工往兩側(cè)翻折成型。再將邊板和端板豎起來(lái),組成一個(gè)形狀規(guī)則的扁平長(zhǎng)方體。隔板與邊板、邊板與端板的銜接處采用與網(wǎng)面同材質(zhì)的絞合鋼絲進(jìn)行點(diǎn)綁扎。具體情況,如圖3所示。
組裝完成后,將護(hù)墊放在既定位置,相鄰單元緊靠在一起。為了保障結(jié)構(gòu)的整體性,應(yīng)將所有相鄰、未填充的單元格接觸面的邊緣,用絞合鋼絲連接在一起,使之成為一個(gè)整體。具體情況,如圖4所示。
雷諾護(hù)墊在坡面的擺放方向?yàn)楦舭迤叫杏谒鞣较颉.?dāng)護(hù)墊被放在陡坡上(坡比大于1:1.5),需用硬木樁在坡頂進(jìn)行固定,防止施工過(guò)程中受力向下滑動(dòng)。
(1)石料的裝填可以采用人工裝填、機(jī)械裝填或者半機(jī)械半人工裝填。石料的裝填要求從坡底往坡頂方向進(jìn)行裝填。為了避免裝填時(shí)引起邊板彎曲變形,靠近邊板兩側(cè)的石料裝填要同時(shí)進(jìn)行。
(2)考慮到裝填石料空隙而產(chǎn)生的沉降,裝填時(shí)應(yīng)有2.5 cm的超高,而且護(hù)墊內(nèi)的裝填石料需用人工擺放,盡量減少孔隙率,并確保表面平整。
(3)在安裝蓋板之前,需對(duì)裝填時(shí)造成彎曲的隔板進(jìn)行校正,確保所有橫向、縱向邊緣在同一直線上、坡面平整。
(4)每個(gè)雷諾護(hù)墊單元配有同等表面尺寸的蓋板,對(duì)應(yīng)鋪設(shè)蓋板,用長(zhǎng)鋼絲將蓋子邊緣與邊板邊緣、蓋板與隔板上邊緣絞合在一起,每段鋼絲的絞合長(zhǎng)度不宜超過(guò)1 m,絞合嚴(yán)格按照10~15 cm單圈-雙圈-單圈間隔絞合,以確保連接邊緣的強(qiáng)度。具體情況,如圖5所示。
(1)雷諾護(hù)墊護(hù)坡應(yīng)按投影面積(護(hù)坡的施工面積)進(jìn)行計(jì)算,以平方米為單位計(jì)量。
(2)護(hù)坡工程按《工程量清單》中相應(yīng)單價(jià)進(jìn)行支付。該單價(jià)包括了坡面整理,土工布的采購(gòu)、運(yùn)輸、鋪設(shè),雷諾護(hù)墊的采購(gòu)、運(yùn)輸、檢驗(yàn)、保管、貯存、加工以及雷諾護(hù)墊組裝、安裝,填充材料(卵石或塊石)的開采(或采購(gòu))、運(yùn)輸、填充、整平以及質(zhì)量檢查和驗(yàn)收等所需的勞力、材料以及使用設(shè)備和輔助設(shè)施等一切與此有關(guān)作業(yè)的費(fèi)用,是對(duì)完成工程的全部?jī)敻丁?/p>
雷諾護(hù)墊生態(tài)護(hù)坡在國(guó)內(nèi)還屬于新技術(shù)、新工藝,目前在水利、航道等工程中推廣應(yīng)用較多,已經(jīng)積累了一定數(shù)量的工程實(shí)例。相關(guān)的科研單位、設(shè)計(jì)單位和施工單位也積累了一定的工程經(jīng)驗(yàn)。但是,還沒有任何有關(guān)這種新型結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)范可用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工。
因此,筆者呼吁相關(guān)主管部門和單位考慮通過(guò)科研和實(shí)際應(yīng)用積累,盡快制定相關(guān)的規(guī)范,將此部分內(nèi)容補(bǔ)充到現(xiàn)行的堤防設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范中。