网箱桥水毁形式分析及应对对策

周通 韩永超

摘要：网箱桥作为一种我国山区桥梁建设近几年新兴起的一种施工方法，属于一种新技术、新工艺，它为山区小跨桥梁设计、施工提供了一种新的思路与方法。但调查发现，网箱桥在应用过程中水毁频发。针对这一问题，通过查询相关资料及建桥实践经验分析了网箱桥梁的水毁的成因及适用范围，并从桥梁设计、施工、防护等方面提出网箱桥预防水毁的措施及综合治理方法。

关键词：网箱桥；水毁；成因；防护

引言

在人口相对集中但又数量不多的地方，小型人行便桥是沟通山区经济活力的重要静脉。山区地形复杂，场地不平整，机械施工难度大，而传统的混凝土桥梁造价高，用料大，后期难以维护等特点也掣肘了其在山区的应用。伴随国家“环保型、节约型”的社会方针，在工程领域，绿色环保材料越来越受到建设者的青睐。在挡土墙、护岸、消能等方面，网箱的研究和应用得到了进一步的凸显，逐渐走进大众的视野。网箱又称石笼、格宾网、蜂巢格网、双绞格网、生态石笼网，它是一种外敷PVC材料的低碳镀锌、铝锌钢丝网拢，利用网捻机，编织成不同规格的柔性防护面，并填充以适量的配石，达到支撑防护、消能等作用。香港无止桥慈善基金创新应用网箱作为基础和桥墩，至今已经完成了几十个建桥项目，修桥范围涉及贵州、云南、甘肃、四川等多个省市地区，本文通过调研和理论分析， 从工程角度出发， 探讨网箱桥水毁的形式及其防治措施。

1 网箱桥梁水毁形式及成因

网箱桥主要由基础，桥墩，桥架组成，其中由石笼及配石组成的桥墩是施工主体。石笼具有绿色环保、抗拉、耐久性高、经济适用性好的特色，但是也存在着对基础要求性高、容易被摩擦撕裂等缺点，在应对山区雨季洪峰时，如果设计存在瑕疵，往往發生局部或者整体性破坏。

1.1内部构造问题

1.1.1桥架

网箱桥设计高度一般为2m及以下，雨季时洪水长时间漫过桥顶。为了减少桥架对桥墩的连带破坏，桥架通过搭接的形式与桥墩相连，这一部分减少了主桥墩的侧位移但同时也增加了桥架被冲走的可能性。在洪水来临时，上游带来的各种杂物在水流推动下连续冲击桥架，对桥梁带来了重大隐患。据无止桥慈善基金统计已建14座网箱桥中有5个桥架被冲走，其中4个被损坏。

1.1.2桥墩

插旗村网箱桥主网箱采用100cm×100cm×100cm正方体规格，桥墩顶部两腰处采用100cm×100cm×100cm三角形网箱，网箱与网箱之间采用覆盖PVC膜的钢绞丝（与网箱材料一致）连接，桥墩底部与基础通过6跟ф20螺纹钢筋交接一起。

网箱桥在设计时考虑到了上部受到冲击荷载时的破坏，在与石笼连接时上部采取锡钢网片嵌套钢箱的形式增加受冲能力，但上部钢箱与下部石笼在连接处只是通过钢绞丝连接，强度在受冲时难以满足要求，上部被冲击偏移位置倾覆或者整体被冲走的情况时有发生。

1.1.3基础

在环保理念及施工方便的考虑下，网箱桥基础设计时仍使用的是石笼结构。由于基础开挖方式采用的是明挖，且采用的是透水性较强的网箱结构，极易引起掏空侵蚀现象。

1.2 外部因素

1.2.1选址不当

受河道地形限制， 有些桥梁选址导致桥梁与水流斜交角度过大， 增加了水流阻力，加剧了对墩台基础的冲刷[2]。即使这类基础由于埋深足够，难以对基础造成彻底性损坏，但也很容易对台背路基造成损坏。

1.2.2桥梁的设计不当

首先桥墩之间的距离比较近。以甘肃党政村网箱桥为例，桥墩中心距离为7米，桥墩边缘之间距离只有6米，洪峰过流时夹带的碎物给桥梁造成巨大隐患。

1.2.3 人为因素

随着建筑业的发展，对于河沙的需求激增。大量的挖河取沙使河床下降，桥梁基础暴露出来。再而，随着农村水利工程建设的兴起，或因勘察不到位，许多桥闸坝的建设忽略之间的相互影响，毗邻而建，造成桥点附近水流紊乱，加大对于基础的淘蚀破坏。

1.2.4 自然因素

河道变迁是影响桥梁破坏的重要因素之一。由于洪水对河床冲此淤彼， 改变了进桥水流流态， 加剧了墩台局部冲刷[ 2]。另外，大型泥石流、山体滑坡亦对桥梁安全造成重大影响。

2预防改善措施

2.1内部加固

整体性较差是造成网箱桥水毁的重要因素。传统的铁丝绞结难以达到桥梁的安全性标准。建议将桥墩底部的两侧正方体石笼换成钢箱，与桥墩上部钢箱采用螺栓栓结在一起，这样不仅使整体性得到保障且改良了底部桥墩受压易变形的特点。

2.2外部因素

2.2.1桥位选择

由于不均匀沉降对于网箱桥质量影响极大，软土地基应慎重选择网箱结构。桥梁在选址时应充分考虑到河床地质近几年的演变情况，避免将桥梁建设在膏土等地质薄弱河床上。在兼顾走向的同时，需经过详细的地质勘察、水文调查，在经过比较分析后，选择河道顺直，地质良好，河槽稳定的河段。应尽量远离不良地段，躲避河湾、分叉河段及其他水工建筑物。

2.2.2桥型设计

桥梁设计时应满足排水排沙的要求，保障桥梁的泄洪能力，再而，应与当地的水利规划相一致，满足当地的灌溉需求[ 3]。应严格控制两端桩基和台背路基的距离，避免由于距离过近引起的冲刷加剧现象。在设计时，应避免异形桥，由于非直行桥的桥墩两侧水速不一样，两侧承受的水压也不一样，容易造成对桥墩的淘刷及不均匀沉降。

2.2.2调治与防护工程

应重视防护工程，加强预防。对于部分桩基外露的桩基应进行套箍加固，河床底增设浆砌片石铺砌。在网箱周围，可以布设块石或小型石笼，减少对桥墩的冲刷破坏。在基底处，尤其是软土地质，应铺设倒滤层，减少土质流失。

3 结语

网箱桥是石笼在桥梁方面应用的一个重要创新，但是目前缺乏这方面的研究。桥墩石笼结构和承载力目前大多数也是依靠以往的经验来设计的。目前对于网箱桥的设计国家也没有相应的技术标准及规范。每新技术的运用都需要有一个较长的适应期，只有不断的加深研究，取精去粕才能使其更好的为我们的社会服务。我相信，随着研究的不断深入，网箱桥的应用也将得到长足发展。

参考文献

[1]李宇，陈尧隆.格宾石笼结构的劣性及其补强措施（J）.水土保持通报，2008，8（1）：42-45

[2]孙如光.浅谈桥梁浅基础水毁原因与防治加固对策（J）.山西建筑，2010，36（24）：328-329