雷诺护垫技术在长江南京河道整治工程中的施工实践

陈 辉 李涛章 李铭华 陈鹤林 李 坤 樊昆澎

（南京市长江河道管理处，江苏 南京 210011）

1 概述

南京长江新济洲河段河道整治工程经国家和江苏省发展改革委批复后，于2013年底进入项目的实施阶段，工程建设者将雷诺护垫技术运用于新生洲洲头护滩、新生洲右缘护坎等项目中。本工程项目雷诺护垫岸线长度总计1.7 km，雷诺护坎（滩）面积9.35 万m2。

2 工程设计

本工程设计布置：新生洲右缘沉排护岸工程下游段采用0.23 m 厚雷诺石护垫护坎，水下采用铰链混凝土沉排护脚。新生洲头护岸坝根及左缘防护910 m，滩面采用雷诺石垫护滩，水下采用抛石护脚。

雷诺石护垫护坎的结构设计：护坎坡比一般缓于1∶3，滩唇处设置0.6 m×0.8 m 的浆砌块石封顶。坡面每隔20 m 设一条浆砌石格埂，浆砌块石格埂上部与滩顶封顶相连，断面尺寸为0.45 m×0.45 m。护坡坡脚设置1.0 m×1.0 m 的浆砌石脚槽，浆砌石脚槽下设0.1 m 厚碎石垫层。铰链混凝土沉排护岸工程段以系排梁替代脚槽。护坎断面如图1 所示。

2.1 工程布置

雷诺护垫结构由底格埂、雷诺石垫网箱、充填网箱的卵石以及网箱底部的无纺布4 部分组成。雷诺护垫组成结构如图2 所示。

2.2 雷诺石垫网箱

雷诺石垫网箱尺寸规格为6 m×2 m×0.23 m（长×宽×厚）。网箱钢丝采用成品Φ22 mm 镀锌或镀高尔凡，网眼尺寸为0.06 m×0.08 m。镀层的粘附力应达到下述要求：当钢丝绕具有4倍钢丝直径的心轴6 周时，不会剥落或开裂。考虑河道冲刷可能引起的石垫变形，钢丝的抗张强度应在350～550 N/mm2之间，延伸率不低于10%。

图1 护坎断面示意图

图2 雷诺护垫组成结构图

2.3 网箱充填料

根据厂家提供石垫铺设面厚度与危险期流速关系线，查得所需厚度为0.20 m，为安全计，雷诺石垫厚度取0.23 m。充填料为卵石，填石粒径为0.07～0.15 m。因雷诺护垫为柔性护坡，并考虑后期生态效果，故对填充料的含泥量无过高要求，以便得到良好的生态效益。

2.4 无纺布

实现雷诺护垫的坡（滩）底部至多年平均低潮位之间水位变幅区的稳定，是保证岸坡及雷诺护垫稳定的关键，因此，加强对该区域的守护尤为重要。本工程考虑加强该区域坡面的导渗反滤处理措施，故先在坡面上铺一层规格为250 g/m2的土工无纺布。土工无纺布的主要力学性能见表1。

3 工程施工步骤及要点

3.1 施工条件

雷诺护垫施工前应首先完成护坡面底部的脚槽（系排梁）施工以及坡面平整，综合考虑水位、卵石工程量、人员组织等影响因素，合理分区并选择适用性强的机械进行施工。

3.2 施工步骤

因受线型岸线的场地限制，一般类似工程的施工步骤为：施工组织准备、土方开挖、坡面平整、脚槽与格埂施工、无纺布铺设、雷诺网箱组装、人工填充石料、顶部闭合等。而在本工程中，因新生洲洲头滩地面积广，施工场地较宽阔，综合考虑总工期要求，施工人员将耗时较多的“人工填充石料”工序改进成“挖机装料，人工平整”，大大地加快了施工进度，确保了施工工期。施工流程如图3 所示。

3.3 施工要点

（1）施工程序要点

雷诺护垫施工过程中，雷诺网箱的安装、石料的填充和封盖施工较为关键。

（2）施工质量要点

①安装雷诺护垫前，应先根据设计图纸将坡面清理削坡至设计坡度，完成脚槽（系排梁）与分段格埂的砌筑（浇筑）。

②安装雷诺护垫时，尤其在新生洲右缘1∶3 的边坡上进行安装时，需采用钢管扣件或长木桩将顶部的护垫网箱固定，防止其下滑移位造成顶部不齐。

表1 无纺布的主要力学性能

图3 施工流程图

③因本工程对填充卵石的含泥量无过高要求，为了保证汛后雷诺护垫的厚度仍可达到设计要求，故在石料装填时考虑留有0.025 m 的超高。雷诺护垫内顶部装填的卵石用人工摆放，以减少孔隙率，并确保表面平整。

④盖板的施工质量对雷诺护垫的使用年限有较大影响，在盖上盖板以后，要用剪好的钢丝将盖子边缘与边板边缘、盖板与隔板边缘绞合在一起。其中，靠在一起的边板边缘以及盖板边缘（有4 条边）需一起绞合。绞合时，每间隔大约15 cm，采取单、双圈间隔绞，并且每根剪断钢丝绞合长度不超过1 m（一般绞合1 m，长边缘用1.3 m 长钢丝绞合）。

4 实施效果分析

护坎（滩）工程于2014年1月16日正式开工，2014年4月30日全部完工，从工程施工和检测结果特别是2014年汛后的观测情况看，工程效果良好。

与干砌石、浆砌石、混凝土护坡等护坎结构相比，雷诺护垫具有以下优点：

4.1 充填材料要求低，箱体防腐性能好

其它护坎工程如干砌石、浆砌石护坡对石料要求高，需一定的块度和平面度，加之近期长江南京河段整治工程项目较多，石料不易获得。而采用雷诺护垫的网箱和卵石填充料护坡，则大宗材料的采购变得简便易得。

网箱钢丝采用镀锌或镀高尔凡，镀层粘附力强，这样可以减少钢丝氧化，提高箱体的防腐能力，延长运行期，总体防腐性能、耐久性好。

4.2 施工便捷，机械利用率高

雷诺护垫施工质量控制的关键在于“三平”，即：护坡整平、网箱铺平、石料匀平，施工工艺简单。在匀平充填石料时，可采用小型长臂挖机装料至网箱，配合人工辅助施工，因此人力需要较少，施工速度快，施工效率高，消除了砌石工紧缺的困难。

4.3 生态性能好

雷诺护垫为一种薄型钢丝石笼网垫，网内填充卵石或块石，属透水结构，网垫相互铰接，整体性较好。工程完工后，对恢复河岸植物影响小。运行一定时段后，植物可以穿透雷诺护垫正常生长，故对河岸的生态系统能起到良好的保护和恢复作用，具有很好的环境亲和性。

4.4 适应性强，推广前景大

雷诺网箱为柔性结构，能够较好地适应岸坡变形，其内填充料经震动后能自动调整至新的平衡。根据现场情况，雷诺网箱长度可以按适应地形和设计需要的结构尺寸进行组装，即使是在坡度较陡的长江岸坡，其也能很好地适应，推广前景大。

4.5 易于维护

雷诺护垫由一个个相对独立的立方体组成，当运行期某处网格钢丝遭到破坏或冲刷变形时，只需要进行局部修复，对其周边网格不造成影响。对于雷诺护垫的维护和养护，只需要定期清除网格表面的垃圾、杂草，工作量较小。

5 结语

雷诺护垫生态护坡在国内尚属新技术、新工艺，虽然在内河、湖泊等工程中得到了推广应用，但在南京长江整治工程中的应用属首次。雷诺护垫设计理念新颖，其通过将散粒料归整成片化，提升了整体的抗冲反滤保土效果。随着人们对生态水利、人文水利的重视，雷诺护垫技术在长江河道治理工程中也将有广阔的应用前景。