雷諾護(hù)墊技術(shù)在長(zhǎng)江南京河道整治工程中的施工實(shí)踐

陳 輝 李濤章 李銘華 陳鶴林 李 坤 樊昆澎

（南京市長(zhǎng)江河道管理處，江蘇 南京 210011）

1 概述

南京長(zhǎng)江新濟(jì)洲河段河道整治工程經(jīng)國(guó)家和江蘇省發(fā)展改革委批復(fù)后，于2013年底進(jìn)入項(xiàng)目的實(shí)施階段，工程建設(shè)者將雷諾護(hù)墊技術(shù)運(yùn)用于新生洲洲頭護(hù)灘、新生洲右緣護(hù)坎等項(xiàng)目中。本工程項(xiàng)目雷諾護(hù)墊岸線長(zhǎng)度總計(jì)1.7 km，雷諾護(hù)坎（灘）面積9.35 萬(wàn)m2。

2 工程設(shè)計(jì)

本工程設(shè)計(jì)布置：新生洲右緣沉排護(hù)岸工程下游段采用0.23 m 厚雷諾石護(hù)墊護(hù)坎，水下采用鉸鏈混凝土沉排護(hù)腳。新生洲頭護(hù)岸壩根及左緣防護(hù)910 m，灘面采用雷諾石墊護(hù)灘，水下采用拋石護(hù)腳。

雷諾石護(hù)墊護(hù)坎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：護(hù)坎坡比一般緩于1∶3，灘唇處設(shè)置0.6 m×0.8 m 的漿砌塊石封頂。坡面每隔20 m 設(shè)一條漿砌石格埂，漿砌塊石格埂上部與灘頂封頂相連，斷面尺寸為0.45 m×0.45 m。護(hù)坡坡腳設(shè)置1.0 m×1.0 m 的漿砌石腳槽，漿砌石腳槽下設(shè)0.1 m 厚碎石墊層。鉸鏈混凝土沉排護(hù)岸工程段以系排梁替代腳槽。護(hù)坎斷面如圖1 所示。

2.1 工程布置

雷諾護(hù)墊結(jié)構(gòu)由底格埂、雷諾石墊網(wǎng)箱、充填網(wǎng)箱的卵石以及網(wǎng)箱底部的無(wú)紡布4 部分組成。雷諾護(hù)墊組成結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

2.2 雷諾石墊網(wǎng)箱

雷諾石墊網(wǎng)箱尺寸規(guī)格為6 m×2 m×0.23 m（長(zhǎng)×寬×厚）。網(wǎng)箱鋼絲采用成品Φ22 mm 鍍鋅或鍍高爾凡，網(wǎng)眼尺寸為0.06 m×0.08 m。鍍層的粘附力應(yīng)達(dá)到下述要求：當(dāng)鋼絲繞具有4倍鋼絲直徑的心軸6 周時(shí)，不會(huì)剝落或開(kāi)裂?？紤]河道沖刷可能引起的石墊變形，鋼絲的抗張強(qiáng)度應(yīng)在350～550 N/mm2之間，延伸率不低于10%。

圖1 護(hù)坎斷面示意圖

圖2 雷諾護(hù)墊組成結(jié)構(gòu)圖

2.3 網(wǎng)箱充填料

根據(jù)廠家提供石墊鋪設(shè)面厚度與危險(xiǎn)期流速關(guān)系線，查得所需厚度為0.20 m，為安全計(jì)，雷諾石墊厚度取0.23 m。充填料為卵石，填石粒徑為0.07～0.15 m。因雷諾護(hù)墊為柔性護(hù)坡，并考慮后期生態(tài)效果，故對(duì)填充料的含泥量無(wú)過(guò)高要求，以便得到良好的生態(tài)效益。

2.4 無(wú)紡布

實(shí)現(xiàn)雷諾護(hù)墊的坡（灘）底部至多年平均低潮位之間水位變幅區(qū)的穩(wěn)定，是保證岸坡及雷諾護(hù)墊穩(wěn)定的關(guān)鍵，因此，加強(qiáng)對(duì)該區(qū)域的守護(hù)尤為重要。本工程考慮加強(qiáng)該區(qū)域坡面的導(dǎo)滲反濾處理措施，故先在坡面上鋪一層規(guī)格為250 g/m2的土工無(wú)紡布。土工無(wú)紡布的主要力學(xué)性能見(jiàn)表1。

3 工程施工步驟及要點(diǎn)

3.1 施工條件

雷諾護(hù)墊施工前應(yīng)首先完成護(hù)坡面底部的腳槽（系排梁）施工以及坡面平整，綜合考慮水位、卵石工程量、人員組織等影響因素，合理分區(qū)并選擇適用性強(qiáng)的機(jī)械進(jìn)行施工。

3.2 施工步驟

因受線型岸線的場(chǎng)地限制，一般類似工程的施工步驟為：施工組織準(zhǔn)備、土方開(kāi)挖、坡面平整、腳槽與格埂施工、無(wú)紡布鋪設(shè)、雷諾網(wǎng)箱組裝、人工填充石料、頂部閉合等。而在本工程中，因新生洲洲頭灘地面積廣，施工場(chǎng)地較寬闊，綜合考慮總工期要求，施工人員將耗時(shí)較多的“人工填充石料”工序改進(jìn)成“挖機(jī)裝料，人工平整”，大大地加快了施工進(jìn)度，確保了施工工期。施工流程如圖3 所示。

3.3 施工要點(diǎn)

（1）施工程序要點(diǎn)

雷諾護(hù)墊施工過(guò)程中，雷諾網(wǎng)箱的安裝、石料的填充和封蓋施工較為關(guān)鍵。

（2）施工質(zhì)量要點(diǎn)

①安裝雷諾護(hù)墊前，應(yīng)先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將坡面清理削坡至設(shè)計(jì)坡度，完成腳槽（系排梁）與分段格埂的砌筑（澆筑）。

②安裝雷諾護(hù)墊時(shí)，尤其在新生洲右緣1∶3 的邊坡上進(jìn)行安裝時(shí)，需采用鋼管扣件或長(zhǎng)木樁將頂部的護(hù)墊網(wǎng)箱固定，防止其下滑移位造成頂部不齊。

表1 無(wú)紡布的主要力學(xué)性能

圖3 施工流程圖

③因本工程對(duì)填充卵石的含泥量無(wú)過(guò)高要求，為了保證汛后雷諾護(hù)墊的厚度仍可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，故在石料裝填時(shí)考慮留有0.025 m 的超高。雷諾護(hù)墊內(nèi)頂部裝填的卵石用人工擺放，以減少孔隙率，并確保表面平整。

④蓋板的施工質(zhì)量對(duì)雷諾護(hù)墊的使用年限有較大影響，在蓋上蓋板以后，要用剪好的鋼絲將蓋子邊緣與邊板邊緣、蓋板與隔板邊緣絞合在一起。其中，靠在一起的邊板邊緣以及蓋板邊緣（有4 條邊）需一起絞合。絞合時(shí)，每間隔大約15 cm，采取單、雙圈間隔絞，并且每根剪斷鋼絲絞合長(zhǎng)度不超過(guò)1 m（一般絞合1 m，長(zhǎng)邊緣用1.3 m 長(zhǎng)鋼絲絞合）。

4 實(shí)施效果分析

護(hù)坎（灘）工程于2014年1月16日正式開(kāi)工，2014年4月30日全部完工，從工程施工和檢測(cè)結(jié)果特別是2014年汛后的觀測(cè)情況看，工程效果良好。

與干砌石、漿砌石、混凝土護(hù)坡等護(hù)坎結(jié)構(gòu)相比，雷諾護(hù)墊具有以下優(yōu)點(diǎn)：

4.1 充填材料要求低，箱體防腐性能好

其它護(hù)坎工程如干砌石、漿砌石護(hù)坡對(duì)石料要求高，需一定的塊度和平面度，加之近期長(zhǎng)江南京河段整治工程項(xiàng)目較多，石料不易獲得。而采用雷諾護(hù)墊的網(wǎng)箱和卵石填充料護(hù)坡，則大宗材料的采購(gòu)變得簡(jiǎn)便易得。

網(wǎng)箱鋼絲采用鍍鋅或鍍高爾凡，鍍層粘附力強(qiáng)，這樣可以減少鋼絲氧化，提高箱體的防腐能力，延長(zhǎng)運(yùn)行期，總體防腐性能、耐久性好。

4.2 施工便捷，機(jī)械利用率高

雷諾護(hù)墊施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于“三平”，即：護(hù)坡整平、網(wǎng)箱鋪平、石料勻平，施工工藝簡(jiǎn)單。在勻平充填石料時(shí)，可采用小型長(zhǎng)臂挖機(jī)裝料至網(wǎng)箱，配合人工輔助施工，因此人力需要較少，施工速度快，施工效率高，消除了砌石工緊缺的困難。

4.3 生態(tài)性能好

雷諾護(hù)墊為一種薄型鋼絲石籠網(wǎng)墊，網(wǎng)內(nèi)填充卵石或塊石，屬透水結(jié)構(gòu)，網(wǎng)墊相互鉸接，整體性較好。工程完工后，對(duì)恢復(fù)河岸植物影響小。運(yùn)行一定時(shí)段后，植物可以穿透雷諾護(hù)墊正常生長(zhǎng)，故對(duì)河岸的生態(tài)系統(tǒng)能起到良好的保護(hù)和恢復(fù)作用，具有很好的環(huán)境親和性。

4.4 適應(yīng)性強(qiáng)，推廣前景大

雷諾網(wǎng)箱為柔性結(jié)構(gòu)，能夠較好地適應(yīng)岸坡變形，其內(nèi)填充料經(jīng)震動(dòng)后能自動(dòng)調(diào)整至新的平衡。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，雷諾網(wǎng)箱長(zhǎng)度可以按適應(yīng)地形和設(shè)計(jì)需要的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行組裝，即使是在坡度較陡的長(zhǎng)江岸坡，其也能很好地適應(yīng)，推廣前景大。

4.5 易于維護(hù)

雷諾護(hù)墊由一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的立方體組成，當(dāng)運(yùn)行期某處網(wǎng)格鋼絲遭到破壞或沖刷變形時(shí)，只需要進(jìn)行局部修復(fù)，對(duì)其周邊網(wǎng)格不造成影響。對(duì)于雷諾護(hù)墊的維護(hù)和養(yǎng)護(hù)，只需要定期清除網(wǎng)格表面的垃圾、雜草，工作量較小。

5 結(jié)語(yǔ)

雷諾護(hù)墊生態(tài)護(hù)坡在國(guó)內(nèi)尚屬新技術(shù)、新工藝，雖然在內(nèi)河、湖泊等工程中得到了推廣應(yīng)用，但在南京長(zhǎng)江整治工程中的應(yīng)用屬首次。雷諾護(hù)墊設(shè)計(jì)理念新穎，其通過(guò)將散粒料歸整成片化，提升了整體的抗沖反濾保土效果。隨著人們對(duì)生態(tài)水利、人文水利的重視，雷諾護(hù)墊技術(shù)在長(zhǎng)江河道治理工程中也將有廣闊的應(yīng)用前景。