土工模袋在公路邊坡工程中的實踐應用

葉丹萍 徐文雄

摘 要：筆者以某公路邊坡工程為例，介紹了土工模袋施工技術的實踐應用，著重介紹了土工模袋施工工藝及質量控制要點，可供相關技術人員參考。

關鍵詞：土工模袋；邊坡工程；施工工藝

1 工程概況

某高速公路K11+254～K12+564段需要經過水網平原區，該區域主要分布有水田、魚塘、菜地等，根據實際情況，沿線路基采用了厚度為40cm左右的M7.5砌片石護坡。因此，護坡施工的時候需要再次進行魚塘放水，這無形中增加了施工成本，再加上實際現場因征地界樁未考慮抽水圍堰寬度，無法在邊坡特別是60cm的護腳外再額外圍堰抽水實施砌石護坡施工。為此提出在不增加征地和魚塘放水情況下，采用土工模袋的邊坡防護，克服上述漿砌片石施工難的問題。

2 施工準備工作

2.1 邊坡修整及模袋的計算長算。對試驗段落的坡面采用人工配合挖土機進行修整，修整時嚴格按設計的邊坡坡率，并利用挖掘機反斗將坡面反壓密實，保證路基邊坡坡面平順，穩定，不得虧坡，線形圓滑，表面無樹枝、植被、塊石等雜物。邊坡修整完后，丈量每個斷面的坡長，確定土工模袋的設計長度。并分別按模袋的伸縮量橫向6%或縱向7%做出施工用的模袋的尺寸做出模袋，灌口也根據實際需要做灌口。

2.2 混凝土準備工作。砼配合比=水：水泥：混合材：砂：石（5～16mm）：外加劑=190：220：280：725：885：7.0，其中，混合材中粉煤灰200，礦粉80，外加劑FDN-1：5.5，FDN-2：1.5。砼強度要求為C20，坍落要求為240～250mm。砼采用集中拌制，由運輸車運至施工現場。

3 施工工藝

3.1 模袋設計、加工及鋪設

3.1.1 模袋設計與加工。（1）模袋單元的寬度與模袋坯布寬的關系直接，一般為2個坯布寬約4米左右。特殊情形也有大于2個坯布寬的，但不宜超過太多，超過太多易產生充灌砼不飽滿的質量問題或必須多設灌口增加充灌操作的換口插管次數。（2）模袋塊的長度應大于設計斷面長，模袋塊寬應大于防護面的岸線長，富裕量視坯布的伸長率、坡比、坡面情況、模袋品種而定。按實踐中的一般情況考慮，15厘米厚的混凝土模袋的岸線方向縮率為6%左右，坡比為1：1.5時的坡向縮率為4%左右。（3）模袋單元之間的隔墻高度為模袋砼的設計厚度尺寸，隔墻用單層機織反濾土工布制作，但模袋塊的兩側的隔墻也有用雙層內夾海綿以強化排水及伸縮縫的功用。（4）灌口一般設置在單元的中間拼接縫上，如是異形塊有時會在其他位置。（5）搭接布的設置可以在模袋塊的左面或右面，這要以模袋塊充灌砼的次序方向而定。

3.1.2 模袋鋪設。（1）卷模袋：平地上展開模袋，按設計編號排好。（2）設定位樁及拉緊裝置：定位樁宜打設在坡頂距模袋上緣1.5m～2.0m處，其間距宜為2m～3m（不宜超過3m），且每塊模袋不少于4根。每根定位樁上均應設緊繩器或滑輪拉緊。在模袋上緣管套中穿入鋼管，用定位樁及緊繩器拉住模袋上緣鋼管。預留模袋縱向（4%左右）、橫向（7%左右）收縮富裕量，模袋的縱向、橫向收縮量宜通過試驗總結確定。（3）鋪模袋：在充灌之前，將模袋從坡上往坡下鋪放調正方向用鋼筋拉緊固定，防護往開始灌注方向走偏。并用人工拉緊下緣。

3.2 模袋砼施工

泵送速度一般取決于模袋厚度、坡比、澆注口的孔距、拌和機容量與臺數、泵車規格、泵送最大輸出量等因素。泵送壓力分兩種：高壓低流量與低壓高流量。

泵送壓力額定在5.8～8.5MPa，到模袋出口處能否保持0.2MPa，保證最低壓力即能滿足施工需要，由于在泵管出口處無法設置儀表，充灌的壓力難以證實。泵送距離對一般采用的專用泵車時50～100m。模袋施工泵送以不停泵為佳，泵送輸出壓力應選擇高壓低流量工藝，輸送壓應隨輸送管道的距離調整泵壓。塌落度根據季節變化、氣溫條件，結合輸送距離而定，應根據泵送流暢而酌情調整。水上部分的模袋在充灌前應灑水潤濕，充灌時模袋順坡自然伸入水中。充灌以自下而上的次序進行，應從已充灌的相鄰塊處開始，充灌過程中應及時調整模袋上緣的拉緊力，充灌到灌口處前放枕模袋，以便充灌滿灌口附近的砼。充灌速度應控制再10m3/h～15m3/h的范圍內，出口壓力以0.2MPa～0.3MPa為宜。每一充灌口應連續充灌，灌滿撒管后應將充灌口扎緊。每個模袋單元應一次充填完成，中間不可停機，否則，因有砼初凝，造成堵管，堵管不僅影響充填進度，而且坡面棄漿，浪費材料和污染。混凝土充灌將近飽滿時，應暫停5min～10min，待模袋中水分析出后，再充灌至飽滿。

3.3 施工過程中發生故障及排除方法

3.3.1 堵塞現象。堵塞常出現于泵送機械料斗、輸送管道及模袋內，原因很多：（1）泵送機械不正常，應選用可靠機械，最好在施工前要進行試灌。本次正式灌之前用水泥砂漿試灌以潤滑管道，以防塞管。（2）骨料不合適，粗骨料粒徑最大不能超過泵送管直徑的1/3。（3）坍落度變化，要嚴格控制其在24±2cm以上，天熱時應給管道灑水降溫，避免日曬，防止管道內出現結實段。停水停電造成停工過長（如20～30min）也易使坍落度改變而造成堵塞。（4）充填料配合比不合適，砂、石料用量太多骨料引起，所以應嚴格控制砼配合比。

3.3.2 鼓脹現象。鼓脹是充填厚度明顯不均的結果，常出現在坡底或灌料口。防止方法是灌料至與灌料口齊平，停泵3～5min待淅水后再泵入。有時因泵與灌料口距離遠，操作人員配合不好而超灌。應在快灌滿時注意配合。也會因袋內控制厚度的尼龍繩被拉斷所致，這時應暫時停泵送，待袋內料初凝，割開模袋，將多余鼓料鏟除。

3.3.3 模袋塊之間接縫不密。一般情況相鄰模袋采用靠接，接縫下面鋪反濾無紡土工織物。如施工不善，會出現靠接不緊。國外有采用高強拉鏈先將兩塊聯結好，再進行泵料的。國內有用帶扎的，但效果欠佳。所以在泵料前先將兩塊的底角靠緊并予固定，充料管先灌底部，輔以調整模袋張力。

3.3.4 充填不飽滿或未灌入現象。充填不滿時的應打開原灌口，再行補灌。未灌入的要另開灌口，灌口應放在未灌入處的中間并在邊緣縫紉線處。開口不宜大，灌后應塞入單層土工織物并加荷載，防止回流。

3.4 模袋砼養護

按砼養護方法進行常規養護。

4 結語

土工模袋砼完全具備取代原設計漿砌片石護坡施工的條件，這也拓寬了土工模袋混凝土技術在高速公路上的應用范圍，創造了一種新型邊坡防護的實用技術，特別是解決了水中進行邊坡坡面防護的難題，節省了水中進行魚塘防護的費用，而且施工快，整體性好，與原有的漿砌片石護坡相比，縮短了工期，降低了工程造價，充灌混凝土采用機械施工，保證了工程質量，減少了運行期間維修，延長了工程壽命。

作者簡介：葉丹萍（1983- ），女，漢族，廣東信宜人，在讀工程碩士，從事道路橋梁施工管理工作。