格宾石笼挡墙在水环境治理施工中的应用

格宾石笼挡墙在水环境治理施工中的应用

薛兴亮1程雨1李刚帅2李瑞祥1

1、中国水利水电第十一工程局有限公司河南郑州450001；2、中电建郑州生态建设管理有限公司河南郑州450001

摘要：近年来，随着我国经济的飞速发展，城市现代化也得到了快速的发展，城市内主要的河道的综合治理成为主要施工对象，河道边坡护砌的质量问题也得到了人们越来越多的关注。格宾石笼挡土墙具有安全性、柔韧性、渗透性、耐久性、环保性和经济性等优点，对于因条件限制或填方高度过大而需缩短边坡坡脚的地段是一种理想的选择方案。

传统的河道边坡滨水挡墙多采用混凝土挡墙，基础面处理困难，施工周期过长，混凝土外观直接影响了整个河道成形后的美观。格宾的施工和安装方便，技术交底后容易掌握，施工速度快。格宾石笼挡墙施工技术目前已经成功应用于郑州贾鲁河综合治理工程、魏河改道工程、象湖边坡护砌工程、平湖塘延伸拓浚工程（南郊河东段新开河道工程）施工、郑州市贾鲁河（前程路～万三路）综合治理配套工程（水利）施工等项目格宾石笼施工无需设置泄水孔和沉降缝，施工简便快捷。格宾施工完成后，可在各层间的错台上通过插枝、喷播等绿化技术，有利于促进环境重建与微生态平衡。

关键词：格宾石笼；水环境；治理；应用

概述

贾鲁河综合治理工程作为郑州市生态水系头号工程，受到省、市领导的高度重视，被列为省市重点工程，郑州国家中心城市建设九大支撑性工程之一，郑州市十大民生实事工程之一。

传统的河道边坡滨水挡墙多采用混凝土挡墙，基础面处理困难，施工周期过长，混凝土外观直接影响了整个河道成形后的美观。格宾的施工和安装方便，技术交底后容易掌握，施工速度快。格宾石笼施工无需设置泄水孔和沉降缝，施工简便快捷。格宾施工完成后，可在各层间的错台上通过插枝、喷播等绿化技术，有利于促进环境重建与微生态平衡。

1、格宾石笼挡墙特点

石笼为由镀锌处理、覆塑处理的低碳钢丝经机器编织成六边形的双绞合钢丝网；填充石料为坚硬、耐腐蚀、耐风化的块石；石笼柔韧结构，不易断裂；高强度，变形能力，能很好的适应地基的变形；造价低，性价比高。避免了混凝土结构的长期养生过程；植被根系扎入石料之间的泥土中，形成近原生态柔性整体护面，更利于岸坡防护。

2、格宾石笼挡墙在国内应用情况

格宾石笼挡墙施工技术应用于七里海国家示范基地，石门河桥沉陷治理；目前已经成功应用于郑州贾鲁河综合治理工程、魏河改道工程、象湖边坡护砌工程、平湖塘延伸拓浚工程（南郊河东段新开河道工程）施工、郑州市贾鲁河（前程路～万三路）综合治理配套工程（水利）施工等项目格宾石笼施工无需设置泄水孔和沉降缝，施工简便快捷。

3、工艺原理

格宾网石笼工艺多用于水利工程的护岸墙体、护坡，其建筑物主体由矩形式网箱这种基本元件叠加而成，类似于堆积木形成的蜂巢型结构，具有透水与自排水能力，使地下水及渗透水及时的从结构填石缝隙中渗透出去，解决孔隙水压力，对结构本身提供了额外的安全系数；填充石料后在人为以及自然的作用下植被根系入石料之间的泥土中，形成近原生态柔性整体护面，保持水体与土体之间的自然叫交换功能。同时结合贾鲁河地区以砂性土、纯砂土为主的特殊地质条件，在石笼挡墙背水侧铺设土工布为整体结构附加上透水与隔离砂土的作用，预防坝基渗漏等问题。

3.1施工工艺流程

施工准备→沟槽开挖→组装网箱→箱体摆放和自接→土工布铺设及缝合→填充石料→箱体封盖。

3.2沟槽开挖

依据设计图纸平面位置，每5m放样平面控制桩，采用白灰标记出开挖线，人工配合小型反铲开挖沟槽，两侧1：1放坡，开挖成型保证其底部宽度80cm，底高程欠挖约5cm（石笼安装自然沉降量），如下图所示。开挖过程时刻观察地下水位情况，如地下水淹没沟槽，开挖集水沟，采用水泵抽排至老河道。沟槽开挖平面位置、高程、尺寸准确，边线流畅自然美观。

沟槽断面图

3.3组装网箱

所采用的格宾基础规格为80cm*120cm，内部每间隔1m采用双隔板隔成独立单元；长度、宽度公差±5％，厚度公差±2.5cm。格宾基础为一次成型生产，除盖板外，边板、端板、隔板及底板间不可分割。

从捆扎包中把折叠的单位取出并放置在坚固和平整的地面上，然后展开压平成原形状。采取两人一组的方式：首先展开一个折叠的网面，由一名施工人员一端辅助牵引、另一名施工人员用脚向前、向下用力踩踏的方式校正弯曲变形的部份，然后、依次顺折痕方向分步开展。特别注意：双隔板的展开过程绝对不能两端用力拉扯，否则、将会造成展开后的长度大于设计尺寸，封盖时盖板与底座长度方向无法完全封闭绞合。

对底部没有机械折痕的隔板，用脚往两边踩，然后立起隔板。注意防止由于单边踩或踩的位置不准确等原因造成的隔板高度不足及高度不一致。

用木板压住边板底部边线，折起边板，确保底板在同一直线上，而且边板有足够高度，折起前后长边板，用15cm长的钢丝绞合隔板与边板、边板与边板的相接点。

前、后和尾板应该翻开至垂直位置完成一个敞开的盒子形状。侧翼应适当的折叠并互相交迭。所有的间隔板和尾板都要固定和系紧在护垫的前、后板上。

格宾基础在组装后，侧面，尾部和间隔都应竖立，并确保所有的折痕都在正确的位置，每个边的顶部都水平。最后用绞合钢丝把格宾基础的边自接。

3.4土工布铺设及缝合

铺设前要检查外观质量，检查土工布的外观有无机械损伤和生产创伤、孔眼等缺陷。搬动时应轻搬轻放，严禁放在有尖锐的东西上面，防止损伤土工布。

1.土工布铺设

依设计图纸，采用250g/m2的土工布进行铺设，应从基础底部内侧底脚自下而上，自下游侧依次向上游侧进行，相邻土工布拼接采用缝接。缝合长度不小于25cm，搭接长度不小于1m，土工布长边应顺水流纵向人工铺设，并避免张拉受力，折叠、打皱等情况发生。铺设后对铺设的质量进行检测，对铺设不平、有褶皱的地方进行调整，发现有破洞等缺陷或损伤，及时修补。

2.土工布缝合

土工布缝合程序：对搭→折叠底布→缝合→检查→拉平→折边→验收；

缝合方法：缝合使用手提式工业缝包机，缝线采用尼龙线，两人配合，边折叠边缝合；缝合注意事项：土工布在缝合时不空缝、跳线，如若发生，则检查修复设备，重新缝合；缝合检查：土工布缝合结束后仔细观察所缝土工布，看有无空缝、漏缝、跳线，如若有不合格，重新缝合。

3.5箱体摆放和自接

进行格宾基础摆放操作前，先检验格宾基础底部平整度及高程，对于不满足规范要求部分及时修整。

将组装好的格宾基础一个紧靠一个整齐地摆放在沟槽内，摆放好的格宾基础外轮廓线应该整齐划一，紧密靠拢。

用点扎（绑扎钢丝参数见格宾参数表）的方式将相邻网箱单元进行联接，绑扎钢丝必须采用与网面钢丝一样材质的钢丝，为保证自接强度绞合严格按照间隔10cm～15cm单圈－双圈－单圈进行绞合，每绞合1m长的边缘采用1.35m～1.5m长的绞合钢丝，且每根钢丝自续绞合边缘的长度不超过1m（如右图所示），以防止相邻单元间留有缝隙给后面的装填、封闭盖板造成不必要的麻烦。

3.6填充石料施工

石料采用人工装填或半人工半机械装填，机械装填后应进行人工摆放。在填充石料时应注意不损坏石笼上的镀层，格宾石料应分层装填，必须同时均匀地向同层的各箱格内投料，严禁将单格网箱一次性投满，每层装填厚度不大于35cm，且相邻两格宾单元高度相差不超过35cm。格宾石笼顶部，应选用表面平整、块径适宜且均匀的石料。石料孔隙率不超过30％。石料不好时须人工挑选，将不合格石料清除。石料装填应块径大小搭配、装填密实、外观平整、填充高度应满足设计要求，填充材料容重应不小于1.70吨/立方米。

箱体四周外露面应有大面块石摆放，不允许有小块石从网箱漏出。

箱休内所填石块大块垫底，并且大面向下，石块相互压紧，其空隙用小块碎石填充密实，石块应摆放均匀、平整不松动。

为保障石笼整体线型和平整度，网箱填充石料前，两侧顶端支撑高度1.2cm厚度1.5cm竹胶板，每平方米面板均匀布设4根加强筋。

考虑到石头的沉降，装填时应有3～5cm的超高，而且格宾基础内顶部装填的石头需用人工摆放，尽量减少孔隙率，保证笼间块石装填紧密，无架空现象。确保表面平整美观，石笼外露面选用较整齐的石块砌筑平整。

3.7箱体封盖施工

（1）在对格宾基础进行封盖施工之前，需对装填时造成弯曲的隔板进行校正，对已装填的石头进行平整。最终确保线型规则、顶面平整、不存在凹陷、凸起现象。

（2）用一定长度的绞合钢丝（与网面钢丝材质一样）将盖板与边板、端板、隔板的上边缘联接在一起。绞合严格按照间隔10cm～15cm单圈－双圈－单圈进行绞合，每绞合1m长的边缘采用1.35m～1.5m长的绞合钢丝，且每根钢丝自续绞合边缘的长度不超过1m，相邻网箱的端板或边板上边缘钢丝必须与盖板边缘钢丝紧密地绞合在一起。

3.8沟槽回填

格宾基础施工完成后，扩挖齿槽部分采用人工分层回填原状土，每层厚20cm，且使用小型手扶式压路机或蛙式打夯机夯实回填土，压实度不小于93%，回填至原基面高程。

4、材料、设备及劳动力组织

4.1格宾笼材料

格宾笼是由特殊防腐处理的低碳钢丝经机器编织成的六边形，双绞合钢丝网，网孔型号为8×10，直径为80mm，钢丝厚镀高尔凡（5%铝锌合金+稀土元素）做防腐处理，镀层的粘附力要求：当钢丝绕具有2倍钢丝直径的心轴6周时，用手指摩擦钢丝，镀层不会剥落或开裂，符合EN10223－3标准。所使用钢丝：网面钢丝直径为不小于2.7mm、边端钢丝不小于3.4mm、绑扎钢丝不小于2.0mm。钢丝镀高尔凡量：网面钢丝不小于245g/㎡、边端钢丝不小于265g/㎡、绑扎钢丝不小于215g/㎡。网面抗拉强度为35KN/m，钢丝的抗张强度应在350―550N/mm2之间，钢丝的延伸率不能低于8%，均应符合EN10223－3标准要求。

钢丝笼内填充石料要求：填充石料粒径不小于200mm，每块石头质量不小于5kg，石料可以采用符合粒径要求的卵石或块石，填充石料必需是坚硬且不易风化、不易水解，严禁使用风化石。

格宾技术指标要求如下，

4.1.1格宾技术参数

格宾基础钢丝镀层为高尔凡（5％铝锌合金+稀土元素）重量满足下表参数。

表4.1.2GALFAN镀层最低重量表

土工布技术指标要求：

4.1.3土工布技术指标要求表

4.2机械设备

4.2机械设备表

4.3劳动力组织

4.3劳动力组织情况表

5、质量控制

统筹调配优良资源，狠抓源头管理，注重过程管控，保证工程实施质量。

（1）选调有资质的、质量管理水平高的人员负责质量管理工作，加强技术管理，细化施工组织，采用合理的施工工艺、适应的技术措施和科学的控制手段，进行过程质量控制。

（2）作业层选调技术熟练的工人，实行特殊作业、关键岗位持证和考核上岗，加强技术培训，提高作业人员在施工工艺、关键过程控制、四新技术应用等方面的能力和素质，保证施工人员素质。

（3）采用先进的检测手段，对材料、半成品、构配件和永久性设备、器材从采购、加工制造、运输、装卸、进场、存放和使用等方面进行系统的监控，确保质量。

（4）严格按照施组设计和技术方案充分配足、配齐性能优越的机械设备，并加强使用、维修与保养，保证施工生产的正常进行，避免因设备问题影响工程质量。

（5）完善风、水、电、施工场地和道路运输等临时设施及工程，加强质量管理体系、检测器具状态及检测人员等施工质量管理环境的控制，严格落实高温、雨季、等季节性及节假日的质量控制措施，确保工程质量。

6、安全措施

认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成安全管理小组，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。

施工现场必须具备良好的施工环境和作业条件，进入施工现场的所有人员必须遵守施工现场安全管理规定。

没有接受安全知识和安全操作规程教育的人员不得上岗。加强运输车辆的管理及施工机械管理，防止意外事故发生。施工现场应建立完善的机具设备例保、检修制度，保证机械设备正常安全运转；施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行；电缆线路应采用“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按安全规定要求进行外，将其布置在专用电杆上；建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。

7、环保措施

成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。

将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。

对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。

设立专用排水沟、沉淀池，污水进行集中，认真做好无害化处理，从根本上防止施工废水乱流。

对沥青运输车辆进行进站出站轮胎清理，并覆盖沥青混合料，防止污染路面。

优先选用先进的环保机械。采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。

8、结束语

格宾石笼挡墙使传统河道边坡挡墙施工工艺得到了改善，施工工艺简单，工期短，不需要成套专业设备且质量保证度高。格宾石笼造价低，性价比高，比混凝土挡墙成本低；施工工艺成熟，缩短总工期60天以上，避免了混凝土强度上升期的养护过程，无使用混凝土结构所需的专用设备等要求；格宾石笼有良好的生态性、透水性、柔韧性、抗冲性、抗浪性等多项优点。格宾石笼技术工艺成熟，造价较低，节约建设费用，可在同类河道综合治理工程中广泛推广，具有显著的社会、经济效益。

参考文献：

[1]《砌体结构工程施工规范》（GB50924-2014）

[2]欧洲《EN10223-3》标准部分规范

作者简介

薛兴亮（1983-），男，吉林长春人，工程师，任中电建郑州生态建设管理有限公司项目管理部主任。目前，主要从事市政道路、桥梁、隧道、生态水利河道综合治理施工及技术管理工作。

程雨（1987-），男，吉林长春人，助理工程师，任水电十一局贾鲁河四标项目总工程师。主要从事水电、市政桥梁、生态水利河道综合治理项目施工技术管理工作。

李刚帅（1987-），男，河南濮阳人，助理工程师，任中电建郑州生态建设管理有限公司项目管理部主办。主要从事高速公路路面、桥梁生态河道综合治理项目施工技术管理工作。

李瑞祥（1991-），男，河南周口人，助理工程师，本科，任水电十一局贾鲁河项目第四标段技术科长。主要从事市政道路、桥梁、生态水利河道综合治理项目施工技术管理工作。