模袋混凝土技術(shù)在圍堰迎水坡面工程中的應(yīng)用

李　為　張　艷　張亦飛

摘要結(jié)合天津市永定新河一期治理工程圍堰護(hù)坡,介紹了模袋混凝土的施工工藝和質(zhì)量控制措施,以期為模袋混凝土技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞模袋混凝土;水下護(hù)坡;施工工藝;質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)TU871.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào) 1007-5739(2009)15-0279-01

永定新河位于天津市區(qū)北側(cè),是天津市北部的防洪屏障, 西起天津市北辰區(qū)的屈家店,東至塘沽區(qū)的北塘鎮(zhèn)入渤海。為防止?jié)q潮時(shí)的淤沙,永定新河治理一期工程擬在新河河口63+041修建防潮閘。防潮閘施工采用明渠導(dǎo)流方案,上、下游圍堰攔斷河床,擋全年洪水。圍堰結(jié)構(gòu)型式主要為水力充填砂袋棱體,上部為填筑土料;圍堰砂的迎水坡設(shè)復(fù)合土工膜防滲;復(fù)合土工膜上部采用模袋混凝土防護(hù)。圍堰基礎(chǔ)采取部分插塑料排水板加固地基的措施,同時(shí)在圍堰基礎(chǔ)鋪設(shè)砂墊層。

1模袋混凝土護(hù)坡設(shè)計(jì)

該工程下游圍堰迎水坡的坡比為1.0∶3.5,模袋混凝土的護(hù)坡厚度為25cm,用于模袋混凝土的土工袋是由添加抗老化劑的丙綸絲機(jī)織而成,土工模袋的型號(hào)和規(guī)格較多,本工程擬采用280g/m²機(jī)織模袋布,其主要性能指標(biāo)見表1。

2主要施工方法

2.1整坡

人工進(jìn)行整坡,要求按設(shè)計(jì)坡比進(jìn)行邊坡整平,達(dá)到表面平整順直,其坡面不平整度應(yīng)小于10cm。

2.2模袋加工及鋪設(shè)

為便于袋子加工,袋布選擇較寬布幅,拼接縫制采用錦綸線,拼接處折疊3層,寬度不小于10cm,縫3道線(先縫1道,折疊后再縫2道)。每個(gè)袋子相鄰拼接縫的間距應(yīng)不大于2.0m。模袋混凝土定位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)邊線,采用補(bǔ)角法進(jìn)行定位。將縫制好的模袋布平鋪在坡面上,然后用φ50鋼管穿入模袋布上預(yù)先縫好的穿管套內(nèi),再用手動(dòng)葫蘆拉住鋼管,掛在堤岸上預(yù)先打好的鋼管樁上,一般按布幅寬度設(shè)置手動(dòng)葫蘆,把模袋布下端拉入坡腳,在上部預(yù)留3%的拉緊縮率。為了防止模袋混凝土護(hù)坡因側(cè)翼、頂部、坡址等邊界破壞,處理好邊界是非常重要的。左右岸側(cè)向邊界(包括臨時(shí)邊界)開溝,把部分模袋混凝土埋入溝中。

2.3模袋混凝土灌注

本工程采用的是商品混凝土,混凝土標(biāo)號(hào)為C20F200,工程實(shí)踐中采用的配合比見表2。

為防止模袋在充灌過程中偏斜和位移,混凝土充灌順序?yàn)橄认潞笊?先左右后中間。混凝土灌注按照接管→開機(jī)→過水→過漿→灌注→養(yǎng)護(hù)的工序進(jìn)行。

模袋混凝土施工采用混凝土泵直接充灌。輸送管鋪設(shè)順直,彎曲處的半徑不小于1.0m,混凝土輸送管根據(jù)輸送距離不同進(jìn)行調(diào)整,輸送管最末端安裝1條軟管,便于移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)進(jìn)料口。攪拌后的混凝土,輸入混凝土泵,再經(jīng)管道灌入模袋。每次充灌前先拌制砂漿以潤(rùn)滑管道,防止堵塞,充灌完畢后,要清洗管道。混凝土充灌自下而上進(jìn)行,每一充灌口的充灌應(yīng)連續(xù),灌注速度應(yīng)控制在10~15m³/h,出口壓強(qiáng)以0.2~0.3MPa為宜。當(dāng)袋內(nèi)混凝土灌注將飽滿時(shí),應(yīng)暫停5~10min,待袋中水分析出后,再灌注至飽滿,灌滿撤管后將灌口扎緊。灌注結(jié)束后,應(yīng)將模袋表面的泥漿雜物沖洗干凈。

施工過程中,袋子不得有破損,如發(fā)現(xiàn)破損,必須及時(shí)進(jìn)行等強(qiáng)度修補(bǔ),以防袋內(nèi)充填物流失,造成圍堰塌陷。

2.4封頂、封邊及竣工清理

封頂、封邊混凝土邊線要順直,頂部要平整。模袋充灌成型,待邊、頂、底處理后,清除上面的雜物,混凝土進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段。

3質(zhì)量控制措施

一是水下水力充填砂袋和堰身填土削坡要滿足設(shè)計(jì)要求,斷面測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)理單位確認(rèn)后方可進(jìn)入下一道施工,盡可能消滅混凝土流淌不到的“盲區(qū)”。二是在模袋布的縫制過程中要檢查布面是否有缺經(jīng)緯織線、跳花、彈性箍不足等缺陷,避免由于這些缺陷存在使充灌過程中出現(xiàn)塌陷、鼓包和破口等現(xiàn)象。三是為了防止堵塞事故的發(fā)生,混凝土拌合物方面要嚴(yán)格控制,保證混凝土的泵送性良好,而且灌進(jìn)模袋后流動(dòng)性良好,粗骨料的最大粒徑不能超過設(shè)計(jì)要求的20mm,混凝土拌合物的坍落度不宜小于22cm。模袋砼的充灌速度不能太快,灌注速度應(yīng)控制在10~15m³/h,砼輸送軟管的出口壓強(qiáng)以0.2~0.3MPa為宜。四是充灌要連續(xù)作業(yè),盡量減少停歇時(shí)間,發(fā)生不可避免停歇時(shí),盡量控制在30min之內(nèi),最長(zhǎng)停歇時(shí)間在較好條件下可達(dá)1h左右,但易發(fā)生堵塞,應(yīng)盡量避免發(fā)生。五是為防止鼓包和灌不飽的事故發(fā)生,要注意混凝土泵操作人員與充灌人員的密切配合,及時(shí)傳遞信息,使操作混凝土泵的人員能掌握停、送混凝土的時(shí)間,在沒充滿時(shí)及時(shí)送料,在充灌完成時(shí)能及時(shí)停機(jī)。六是每次間斷作業(yè)后、開灌前,都要用水和砂漿潤(rùn)滑管道,然后再進(jìn)行正常施工,防止送料堵塞。七是水下模袋混凝土試件應(yīng)在充灌口取樣,并灌入與模袋相同的織物布袋中,吊置10～20min,取出后裝入標(biāo)準(zhǔn)抗壓試模成型。模袋混凝土在充灌完畢后通過拍攝水下錄像來(lái)檢查質(zhì)量,攝錄時(shí)以模袋搭接布為標(biāo)志按分條單元由下至上進(jìn)行,拍攝結(jié)果是質(zhì)量缺陷處理的依據(jù),隨其他工程資料一并存檔。

4結(jié)語(yǔ)

采用土工模袋混凝土護(hù)坡有無(wú)比優(yōu)越的性能,主要特點(diǎn):一是土工模袋施工采用混凝土一次噴灌成形,整體性好,施工簡(jiǎn)便,速度快。二是施工時(shí)無(wú)需圍堰,可水上水下直接施工,機(jī)械化程度高,施工后的坡面面積大,整體性強(qiáng),穩(wěn)定性好。三是土工模袋有一定的透水性,在充填料受力后,能通過織物表面迅速降低水灰比,加快混凝土凝固速度,從而達(dá)到高密度、高強(qiáng)度的硬化體,足夠抗御浪潮沖刷。四是模袋混凝土充灌時(shí)柔性大,可保證成型后模體緊貼護(hù)體表面,適合復(fù)雜變化地形,且可按工程要求制成大小不等和厚度不同的各種幾何形狀,適應(yīng)性強(qiáng)。

5參考文獻(xiàn)

[1] 霍海平,胡建明,張志堅(jiān).模袋混凝土技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].水利水電快報(bào),2008(1):36-37.

[2] 高良瑋.模袋凝土應(yīng)用技術(shù)[J].內(nèi)蒙古水利,2007(2):84-85.