模袋混凝土在紅旗泡水庫護坡中的應用

姜連杰

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江大慶 163000)

模袋混凝土在紅旗泡水庫護坡中的應用

姜連杰

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江大慶 163000)

通過對模袋混凝土特點的描述及在紅旗泡水庫護坡中應用優勢的分析，說明模袋混凝土在水庫護坡應用的前景。

模袋混凝土;水庫;護坡;柔性性質;軟性連接

1 模袋混凝土技術的應用發展與特點

模袋混凝土技術是我國20世紀80年代初從國外引進的一項現澆混凝土新技術，它采用織物模袋做軟模具，通過混凝土泵將砂漿或混凝土充灌進模袋成型，起到護坡、護底、防滲等作用。它具有整體性好、耐久性好、地形適應性強、施工速度快、省工省時，并可以在水下鋪設充灌施工等特點，因此在國內應用發展較快。模袋混凝土施工是通過用高壓泵把混凝土或水泥砂漿灌入模袋中，混凝土或水泥砂漿的厚度通過袋內吊筋袋、吊筋繩(聚合物如尼龍等)的長度來控制，混凝土或水泥砂漿固結后形成具有一定強度的板狀結構或其它狀結構，能滿足工程的需要。土工模袋作為一種新型的建筑材料，可廣泛用于江、河、湖、海的堤壩護坡、護岸、港灣、碼頭等防護工程。

2 模袋混凝土技術優點

1)土工模袋施工采用一次噴灌成型，施工簡便、速度快。

2)土工模袋能適應各種復雜地形，特別在深水護岸、護底等不需填筑圍堰，可直接水下施工，機械化程度高，所護坡面面積大、整體性強、穩定性好，使用壽命長。

3)土工模袋具有一定的透水性，在混凝土或水泥砂漿灌入以后，多余的水分通過織物空隙滲出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土的凝固速度，增加混凝土的抗壓強度。

4)模袋織造纖維柔軟，模袋柔性較好，在工程中模袋可以適應任何復雜的坡面地形和復雜的土質及惡劣的施工環境，施工后坡面成型也比較美觀。

3 模袋混凝土在紅旗泡水庫工程中的應用

3.1 應用原由

紅旗泡水庫樞紐工程地處大慶與安達交界處，1973年建成通水，毗鄰大慶市高新區東端，距大慶龍鳳區12.5 km，是引嫩工程中的一座反調節水庫。該工程經過1996—2000年消險擴建以后，工程質量標準與運行效果得到顯著提高和改善，設計日供水量32萬t，興利水位面積 35.30 km2，總庫容1.16億m3。水庫工程由主副壩、進水閘、泄水閘及大慶所屬抽水泵站幾部分組成。

主壩、西副壩及北副壩的混凝土板護坡，在凍脹、冰推和風浪作用下，每年都出現不同程度、不同部位的護坡變形或固腳變形，壩坡隆起或者塌陷。特別是近幾年水庫蓄水期提前，夏、秋兩季，庫區較長時間高水位運行，受季風影響很大，風浪沖蝕淘涮壩體混凝土板護坡，造成護坡混凝土板坍塌破壞，壩體水毀嚴重，對由此產生的沖坑，采用沙袋臨時填充補救，后期再按照原設計標準進行維修處理。2009年、2010年汛期都出現壩坡嚴重破壞現象，形成工程重大隱患，直接威脅水庫工程安全，進而威脅大慶、安達等重要周邊城市及鄉村的生命財產安全。

3.2 模袋混凝土施工優勢

紅旗泡水庫壩體護坡使用混凝土模袋具有以下優勢：

1)施工周期短，紅旗泡水庫每年自4月20日開閘蓄水，至10月20日水位蓄至最高，適于施工時間，水庫水位基本處于高水位運行狀態，水下護坡如采取其他方式進行，必須先填筑圍堰，將圍堰內積水排干，工程造價大，施工時間長，如采用模袋混凝土進行施工，會大大縮短施工工期，不會影響水庫正常供水和補水。

2)工程造價低，普通混凝土護坡澆筑模板造價在工程造價中占很大比例，模袋混凝土施工由模袋代替了模板，由于模袋造價相對低廉，節省工程投資，而且模袋混凝土施工工藝相對簡單，減少施工投入，模袋混凝土造價只略高于漿砌石造價。

3)能夠抑制波浪爬升，紅旗泡水庫屬于平原水庫，庫區面積大，處于季風區域，春夏季刮東南風，秋冬季刮西北風，風力吹程長，風力比較大時，壩坡處涌浪很高，由于混凝土板護坡表面比較光滑，浪頭順護坡爬升很高，風力大時水頭甚至能夠越過壩頂，大壩背水坡沒有防護，受水流沖刷，對大壩安全造成威脅。模袋混凝土施工由于是將混凝土充灌進模袋成型，每個模袋大小可以根據需要進行加工制作，施工特點決定模袋混凝土護坡表面自然形成規律的凹凸起伏，能夠有效阻止波浪爬高，減少風浪對壩坡的破壞。

4)適應變形能力強，模袋混凝土塊與塊之間屬于軟性連接，水庫護坡有些在原狀土開挖以后直接進行護坡處理，原狀土密度比較小，在運行過程中難免會產生沉降現象，模袋混凝土能夠很好地適應基礎變形，起到應有的作用。

5)結合緊密，由于模袋具有柔性性質，在混凝土沖裝過程中，每個模袋之間結合緊密，混凝土凝固以后，混凝土塊塊之間幾乎沒有縫隙。風浪沖向護坡的瞬間壓力很大，水流會順護坡板縫隙流入護坡內部，風浪后退以后，護坡內部水流會對護坡板產生向外壓力，如果壓力大于混凝土板的自重，就會對混凝土板護坡產生破壞。此種破壞是護坡破壞的主要原因，增加混凝土護坡的密實度，減少護坡板之間的縫隙，是減少此種破壞的重要方式。

6)耐久性好，由于模袋使用抗老化織物，有很長的使用年限，模袋本身具有半透水性，混凝土完成澆筑以后，混凝土所含水分會有部分滲出，降低水灰比，增加混凝土強度，從而提高工程耐久性。

7)由于紅旗泡水庫地處大慶地區，水庫環境優美，是一旅游勝地，近年又被授予國家級旅游風景名勝區，模袋混凝土護坡錯落有致，一改混凝土板護坡單調景象，成為水庫又一道靚麗的風景。

4 模袋混凝土應用中存在的問題

1)施工機械設備問題直接影響工程正常施工和進度。

2)充灌材料必須滿足施工設計要求，否則影響正常充灌施工的進度和質量。

3)織物模袋質量與工程質量有著密切的關系，在工程應用時，必須首先通過小塊模袋的充灌試驗來確定模袋的具體型號和尺寸，保證工程正常使用。

4)設計、應用單位需全面了解掌握該項新技術工藝后，針對具體工程應用情況具體分析設計，并注意解決以上有關問題，按照有關應用、施工規范要求，保證工程應用圓滿成功。

今后應在現有施工工藝基礎上，針對以上存在的有關問題，最大限度地發揮施工機械化和水下施工優勢，加快施工進度，降低工程成本，減輕工作強度，充分發揮新技術優勢，滿足工程設計和生產需要，提高模袋混凝土技術經濟效益和社會效益。模袋施工實例見圖1，圖2。

TV861

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1007-7596(2012)03-0109-02

2012-04-11

姜連杰(1966-)，男，黑龍江安達人，高級工程師。

模袋施工實例1

模袋施工實例2