水利工程格賓網的檢測方法研究

王建軍

（安徽省水利水電勘測設計研究總院有限公司 合肥 230000）

1 背景

隨著“全面推行河長制，大力推進生態文明建設”的新型發展理念的貫徹，水利工程河道、湖泊等護岸工程越來越多采用生態護岸形式來固腳護岸、提高河流抗沖刷能力。格賓網通常組裝成網箱狀、袋狀等形狀，并填充石料、混凝土塊等材料形成柔性的、透水的、整體的支擋結構，與傳統的漿砌石、混凝土護岸相比，具有施工簡單和耐久性好同時兼顧工程的環境效應和生態效應等諸多優點。目前格賓網沒有系統的檢測標準，本文通過對格賓網各項物理指標的試驗研究，提出具體的格賓網物理指標檢測的試驗方法。

2 取樣

（1）試驗樣品應從同一批次、同一規格型號的成品格賓網取得。

（2）隨機抽取格賓網樣品，取樣數量應滿足測試要求。

3 樣品制備

3.1 鋼絲

應從同一網面不同網絲上隨機截取鋼絲試樣。

未絞合段鋼絲應位于試樣中部；彎曲部位用橡皮錘、橡膠墊板人工輕輕敲打調直，去除覆塑層。

截取2 段長度不低于16cm 的鋼絲用于拉伸試驗；截取2 段長度不低于50cm 的鋼絲用于鍍層附著力測試；截取6 段長度不低于5cm 的未絞合段鋼絲用于鍍鋅層質量測試及鍍層中鋁含量測試；截取6 段長度不低于10cm 的網絲用于鹽霧試驗。

測試質量變化率、腐蝕率時，將切割后的試樣每個端部用石蠟或膠帶進行保護；測試平端滲透深度時，應保留覆塑層。

3.2 網面

拉伸強力試驗的試樣。隨機裁剪2 片網面，單片網面高度應不少于3 個網孔，寬度應不少于10 個網孔。宜在網面固定處雙絞合點外預留5cm 以上網絲進行再絞合加固。

翻邊強力試驗的試樣。隨機裁剪2 片網面，一側帶有端絲，單片網面高度應不少于3 個網孔，寬度應不少于10 個網孔。宜在網面一側雙絞合邊點外預留5cm 以上網絲進行再絞合加固。

4 試驗方法

4.1 覆塑層厚度及同心度

覆塑層為包裹鋼絲的材料層，主要為聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）或聚酰胺（PA6）等材料，覆塑層可以防止格賓網內部鋼絲受損，覆塑層厚度直接影響格賓網質量。

測量覆塑鋼絲的直徑Df1，從鋼絲的一邊去除覆塑層直到露出鋼絲基體，測量其直徑df1，則覆塑層厚度a1=Df1-df1。從鋼絲的另一邊（旋轉180°）去除覆塑層，測量其直徑df2，則覆塑層厚度a2=df1-df2（見圖1）。用同樣的方法在與第一次測量成90°的方向測量厚度a3、a4，覆塑層厚度取a1、a2、a3、a4的平均值。同心度C=amin/amax，amin、amax 分別為覆塑層最小厚度與最大厚度。

圖1 覆塑層厚度測試示意圖

4.2 鋼絲拉伸試驗

鋼絲的拉伸試驗應按《金屬材料 拉伸試驗第1 部分：室溫試驗方法》（GB/T228.1-2010）進行，鋼絲的橫截面積以公稱直徑計算。

采用（2±0.5）mm/min 速率對試樣進行加荷，直至試樣斷裂，記錄試驗過程中試樣承受的最大荷載。將試樣斷裂的部分拼接在一條直線上，測量試樣斷后標距Lu。

（1）抗拉強度按下式計算，準確至1MPa：

式中：

σm—抗拉強度，MPa；

Fm—拉伸試驗過程中試樣承受的最大荷載，N；

S—以公稱直徑計算的橫截面積，mm2。

（2）斷后伸長率按下式計算，準確至0.5%：

式中：ε—斷后伸長率，%；

Lu—斷后標距，mm；L0—原始標距，mm。

4.3 網面拉伸強力試驗

考慮格賓網組合成網箱填充石塊而造成網面承受一定的力及施工吊裝的要求，因此通過網面拉伸強力和網面翻邊強力來控制格賓網的質量。

試驗參照《工程用機編鋼絲網及組合體》（YB/T4190-2018），試驗步驟如下：

（1）將上、下夾具的掛鉤安裝在網面網孔內（見圖2）。

圖2 網面拉伸強力試樣安裝圖

（2）測量上、下夾具最外側受力掛鉤所在網孔中點的水平距離，取平均值作為有效試樣寬度B1。

（3）采用（6±1）mm/min 速率對試樣進行加荷。

（4）施加4000N 的預加荷載，并在預加荷載過程中用光滑木棒輕擊網面10 次。

（5）持續加荷直至第一根網絲斷裂，記錄峰值荷載Fm1。斷裂位置不發生在掛鉤或側向限位裝置附近，則試驗有效，否則應重新取樣進行試驗。

（6）網面拉伸強力按下式計算，準確至0.1kN/m。

式中：Tw—網面拉伸強力，kN/m；

Fm1—峰值荷載，kN；

B1—有效試樣寬度，mm。

4.4 網面翻邊強力試驗

試驗步驟與網面拉伸強力試驗相同，不同點在于本試驗將上夾具的掛鉤安裝在網面網孔內，將下夾具的掛鉤安裝在端絲所在的一排網孔內（見圖3）。

圖3 網面翻邊強力試樣安裝圖

4.5 鍍層質量、鍍層中鋁含量試驗

鍍層質量、鍍層中鋁含量分別采用《鋼產品鍍鋅層質量試驗方法》 （GB/T1839-2008）、《鋅-5%，鋁-混合稀土合金鍍層鋼絲、鋼絞線》（GB/T20492-2019）中的測試方法。

4.6 鹽霧試驗

鹽霧試驗參照《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》（GB/T10125）的方法，按照格賓網的特點，提出質量變化率、腐蝕率、滲透深度三種結果評價方式，經3000h 鹽霧試驗后按照以下公式計算。

4.6.1 質量變化率

鹽霧試驗后，鋼絲質量變化率按下式計算，準確至0.1%：

式中：δ—鋼絲質量變化率，%；

m1—鹽霧試驗前試樣質量，g；

m2—鹽霧試驗后試樣質量，g。

取6 個試樣質量變化率的平均值作為試驗結果。

4.6.2 腐蝕率

鹽霧試驗的鋼絲腐蝕率按下式計算，準確至1g/m2：

式中：μ—t 小時鋼絲腐蝕率，g/m2；

m1—鹽霧試驗前試樣質量，g；

m2—鹽霧試驗后試樣質量，g；

A—鋼絲試驗前表面積，m2。

取6 個試樣腐蝕率的平均值作為試驗結果。

4.6.3 平端滲透深度

鹽霧試驗后，剝去覆塑層，自鋼絲上部端頭測量鋼絲腐蝕長度即為平端滲透深度，精確至0.01mm。取6 個試樣平端滲透深度的平均值作為試驗結果，精確至0.01mm。

5 結語

隨著安徽省水利項目大量使用格賓網防護，目前格賓網沒有系統的檢測標準，本文對格賓網現有檢測方法進行梳理并進行大量試驗研究，明確了格賓網成品測試的取樣、樣品制備與調試方法、試驗方法及數據處理，為省內格賓網檢測提供統一的試驗依據■