基于岷江航道整治中新材料应用探讨论文_王显华

四川三江港口航道工程建设有限公司 四川宜宾 644000

摘要:水运是我国重要的运输方式之一,特别是内陆水运,在我国更是有着数千年的历史。现代内陆水运的发展离不开良好的航道,随着社会经济的发展和科学技术的进步,航道整治工作也有了很大的改进,同时也引入了一系列的新材料用于航道整治。笔者在本次研究中一岷江航道为例,尝试探讨航道整治中新材料应用方面的内容。文章分析了新材料在岷江航道整治中的使用状况,并且重点探讨了镀锌赛克格宾钢丝笼与雷诺护垫在岷江整治中的应用。在文章的最后,总结全篇。

关键词:岷江;航道整治;新材料;应用

1 引言

岷江发源于青藏高原岷山南麓,有两个源头,东源起于贡嘎岭的楼板沟,西源起于阿坝州松潘县的羊膊岭,于章腊营汇合后南经松潘、茂县、汶川、都江堰、成都、彭山、眉山、青神、乐山、犍为、宜宾等市县于宜宾市城东注入长江。全长745千米,分上、中、下游三段,下游乐山至宜宾162KM内支多,其主要有大渡河、青衣江、马边河、茫溪河、越溪河、沐川河、箭板河、沫溪河等;下游水量丰,岷江干流的径流主要来源于大渡河与青衣江;岷江大件航道起于大渡河斑竹湾大件码头,至于宜宾市城东长江汇入口,全长约165KM;为了满足大件运输的要求,1986年至1991年由交通部和四川省共同投资对该段进行了整治与扩建,使扩建后的航道等级达到了四级标准;为了满足大件航道的正常通行1996年2月至2001年12月进行了岷江大件航道的续建工程;2008年至2011年又对岷江大件航道进行了大型维护改造工程,前两次整治均采用传统的原材料和施工方法进行整治,后一次的大型维护改造工程采用了镀锌赛克格宾钢丝笼与雷诺护垫新材料进行施工,随着新材料的使用,其施工工艺也发生大的改变[1]。

2 新材料的使用

在岷江大件航道的整治扩建续建工程中都采用了传统的原材料进行施工,无论是筑坝、护坡、护岸、护底都是在沿河两岸或就近石质较好的地方选择采石场,进行块石的开采,陆运再上船水运至施工地进行人工上下抬运抛筑或安砌施工,施工材料需经多次转运才能到达现场,随着时光的推移,社会的进步,各项技术的快速发展与节能环保,保护环境与生态,节约耕地减小土地流失等各种制度的完善,采用新材料代替航道整治中的块石尤为重要;2008年至2011年的岷江大件航道大型维护改造工程中用镀锌赛克格宾钢丝笼与雷诺护垫替带了块石施工。

2.1 镀锌赛克格宾钢丝笼技术要求

1)赛克格宾是将低碳钢丝经机器编制而成的双绞合六边形金属网格组合的工程构件。

2)赛克格宾规格为SG2×2.98SG,网面长度2m,网面周长2.98m,装填量1m3,钢丝镀锌防腐处理,网孔规格为8×10,容许公差为-4%/+16%。具体见构件大样图。

3)钢丝标准及技术参数:钢丝抗拉强度350~550N/mm2,伸长率≥10%;钢丝详细技术参数见下表2-1。

4)镀锌层附着性要求:镀锌层附着力检验采用缠绕试验方法,并应达到如下标准,当镀锌钢丝绕相当于自身直径1.5倍的芯轴紧密缠绕6圈时,用手指摩擦钢丝,其镀层不会剥落或开裂。

5)翻边要求:格宾网片裁断处,需要将网片末端缠绕在较粗的边缘钢丝上,该点是整个网箱最薄柔的环节,为加强网面钢丝与边端钢丝的连接强度,厂家需有专业的翻边机将网面钢丝缠绕在边缘钢丝上≥2.5圈,不能采用手工绞。

6)填充物采用卵石,格宾要求卵石料粒径D=100~300mm为宜,空隙率不超过30 %,填充量不大于理论装填量的80%,要求卵石质地坚硬,强度等级MU30。

2.2 镀锌雷诺护垫的技术要求

镀锌雷诺护垫规格型号为M6×2×0.23 Zn,

1)雷诺护垫是一种面积大而厚度薄的结构,由六边形双绞合金属网构成;护垫由间隔1米的隔板分成若干单元格,并由一定尺寸的鹅卵石或块石填充。

2)雷诺护垫规格为MF6×2×0.23Zn,长6m,宽2米m,高0.23m,内部每间隔1米采用隔板隔成独立的单元;长度、宽度、高度公差±5%;雷诺护垫为一次成型生产,隔板为双隔板,除盖板外,边板、端板、隔板及底板间不可分割。

3)网格规格为6×8,容许公差为-4+16%;钢丝的抗张强度应在350~550N/mm2,延伸率不能低于10%,符合EN10223-3标准。

4)钢丝标准及技术参数:钢丝抗拉强度350~550N/mm2,伸长率≥10%;钢丝详细技术参数见下表2-2。

5)镀锌层附着性要求:镀锌层附着力检验采用缠绕试验方法,并应达到如下标准,当镀锌钢丝绕相当于自身直径1.5倍的芯轴紧密缠绕6圈时,用手指摩擦钢丝,其镀层不会剥落或开裂。

6)翻边要求:为加强网面与边端钢丝的连接强度,需采用专业的翻边机将网面钢丝缠绕在边缘钢丝上≥2.5圈,不能用手工绞。

7)绞边钢丝必须采用与网面钢丝一样材质的钢丝,并且按照间隔10~15cm单圈~双圈交替绞合。

8)填充物采用卵石,格宾要求卵石料粒径D=100~300mm为宜,空隙率不超过30%,要求卵石质地坚硬,强度等级MU30。

镀锌赛克格宾钢丝笼与雷诺护垫均由专门生产厂家生产,成品运至施工现场,利用河道中的卵石经筛选后进行装填,机械运输及施工。

3 镀锌赛克格宾钢丝笼与雷诺护垫在岷江整治中的应用

岷江大件航道165KM的河道内,河床均为砂砾石河床,可用来填充镀锌赛克格宾钢丝笼与雷诺护垫卵石随处可见,并都裸露在航道的边滩及中碛上,采集分筛方便,且不占耕地,不破坏植被,不扬尘,不对环境造成污染;在保护环境,退耕还林,保持水土流失,节能降耗的大环境中,在岷江航道的整治施工中采用镀锌赛克格宾钢丝笼与雷诺护垫装填卵石筑坝与护岸势在必行。

3.1 岷江大件航道癞儿滩与羊角石滩维护工程

2008年的岷江大件航道癞儿滩与羊角石滩的维护工程中,开始使用镀锌赛克格宾钢丝笼与雷诺护垫,使用时卵石镀锌赛克格宾钢丝笼用于筑坝坝体与护头、护脚,卵石镀锌雷诺护垫用于坝头上下游的护岸。

在羊角石滩的2#丁顺坝施工中,顺坝部分位于航道右侧的中碛上,而丁坝部分要穿过右岸内汊道坝根接于右岸的边滩上,内汊河道河面宽度在100米以上,水深在0.5-2.6米左右,丁坝段筑坝只能采用两端向中间同时推进的方法,在中间进行堵口作业;随着两端坝体不断推进,内汊水面不断突宿窄,坝体上下游水位落差随之加大,水流流速加大,将砂卵石河床逐渐刷深,当缺口宿窄到40米左右时,便进行堵口作业;在堵口准备工作就绪后,用卵石格宾钢丝笼从端进行堵口,用一天时间,两台挖掘机,三台装载机,四台运输车,从早上7.30点开始到20点左右堵口工作完成;缺口段投筑钢丝笼900多立主米[2]。

在使用格宾钢丝笼堵口的施工中,突显了使用镀锌格宾钢丝笼有以下优势;

第一,格宾钢丝笼的主材-卵石可就近在河道的边滩或中碛上进行购买、筛选、装填、转运至抛筑,不造成对环境的破坏及污染,不占用与损坏耕地,不造成水土流失,不损坏青苗树木,减少中转及运距等。

第二,由于格宾钢丝笼装填卵石后为柔性,可塑性较好,与河床的附着力强。

第三,由于格宾钢丝笼内装填的卵石之间均有间隙,比较松动,透水性好,在水中阻力较小,特别是在堵口施工中处于水位落差大,水流流速大的情况下,抛筑时稳定性较好,不易被水流冲失,定位性较好。

3.2 2009年至2010年的Ⅰ、Ⅱ标段10个滩险工程

2009年至2010年的Ⅰ、Ⅱ标段10个滩险的施工中全部采用了镀锌赛克格宾钢丝笼与雷诺护垫进行施工。

霸王滩由于河中中碛的不断瘀浅,造成航槽右岸不断冲刷垮塌,右岸台地在一个洪水期内冲刷严重的部分达20米以上,使航槽右岸岸坡严重失稳,航槽急剧变化,航行条件变坏,为稳定右岸岸坡,设计了护岸工程;

在霸王滩的右岸护岸上工程中,护岸长度355米, 护坡高度在设计水位以上3米,坡度为1:2,坡脚采用格宾钢丝笼棱体;护坡宽度最大的为20米,施工时将雷诺护垫展开,厚度为0.3米;宽2米,长6米,四周及每间隔1米长度上均的一到隔栏,将6-8以上的卵石装填后盖上盖子,用铁丝将盖子与护垫的四周及隔栏连接,同时将每个雷诺护垫用相同的铁丝连接,使整个护坡形成一个整体,护岸完工经一个洪水期后,对整治效果的观测发现,护岸处与竣工时的岸线一致,没有再发生岸破冲刷,护坡效果非常好[3]。

4 结束语

在岷江大件航道大型维护改造工程中,从使用镀锌赛克格宾钢丝笼与雷诺护垫进行施工的乐山境内新漕口、对窝滩、癞儿滩、长滩、上乌木桩滩、下连三口滩、宜宾境内的老君碛滩、白甲滩、大浩口滩、霸王滩、羊角石滩、铜锣湾滩共12个滩险,共用格宾钢丝笼73817立方米,雷诺护垫6985立方米(护岸23283平方米);整治后效果明显,达到了设计要求,因此在以后的岷江大件航道渠化及整治工程中新材料的应用将十分广泛。

参考文献:

[1] 杨祥飞. 长江上游宜宾—重庆河段航道整治新结构新材料应用[J]. 水运工程. 2012(10)

[2] 程铁军,张俊,李善奇,肖衎. 生态护岸在航道整治工程中的应用[J]. 水运工程. 2012(10)

[3] 周生利,刘常全,张俊. 混凝土四面六边透水框架结构在长江航道整治中的应用[J]. 水运工程. 201

论文作者:王显华

论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期

论文发表时间:2017/11/2

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