淺析劉大線航道模袋混凝土護坡技術

梁天一+++姚逢文

摘 要：結合劉大線航道（大豐港疏港航道）整治工程的實際，闡述了模袋混凝土護坡的施工工藝和施工技術，分析了施工過程中出現的缺陷問題，并提出了相應的處理措施。

關鍵詞：模袋混凝土護坡 施工工藝 缺陷分析 施工技術

劉大線航道是江蘇省干線航道網規劃 “兩縱四橫”中的兩縱“連申線”的重要組成部分，是鹽城市“通江達海，河海聯運”的水運綠色大通道。該航道整治工程位于鹽城市轄大豐市境內，西起劉莊鎮東側的通榆河，東至大豐港，全長55.691km。

地質條件及工程設計

1、地質條件

大豐市地處蘇北黃海之濱，淮河流域尾閭，為濱海相沉積平原地貌。新建的劉大線航道位于大豐市中東部，自然地面標高一般為+l.7- +2.5m（黃海高程，下同），河堤較高處為+5.0m左右。主要土層分布為：①la層素填土，含少量植物根系；② 1-1層粉質粘土、粉土，可塑～軟塑，層厚0.5-1.5m；③1-2層淤泥質粉質粘土，流塑～軟塑，層厚1-10m；④1-2層粉土，局部夾粉質粘土薄層，層厚1.8-9.7m。航道整治段土層主要為（淤泥質）粉質粘土，灰色，軟～流塑，中偏高～高壓縮性，容許承載力70-120kpa。

2、模袋混凝土護坡設計

2.1平面設計

劉大線航道護岸設計采用了多種結構形式，由于近海臨港段成陸時間相對較短，地基軟弱，土層壓縮性高，穩定性差，所以采用了木樁結構生態型護岸。模袋混凝土護坡大多選擇岸坡粉土層較厚，土層擾動力量小，穩定性相對較好的區段，平面主要分布情況見表1。

2.2結構設計

新建模袋混凝土護坡全部為二級護岸結構，其前沿線與航道中心線的距離不小于3Om。該結構采用坡比為1：3的模袋混凝土與河底連接，河底高程為-1.8m，模袋混凝土為厚20cm的C20混凝土，模袋采用290g/m2的機織復合土工布，模袋混凝土頂高程為+1.2m，坡頂寬0.6-1.0m左右，坡頂上設置二級護岸，依采用結構材料（素砼、漿灌砌塊石、砼自嵌塊等）的不同分為D1、D2、D3、及D4等型式。

模袋混凝土護坡施工缺陷問題分析

劉大線航道模袋混凝土護坡工程不僅建設規模大，而且具有施工路線長、多點分散、陸域條件復雜、護坡結構型式多、施工周期長、季節跨度大、岸坡土質松軟易被擾動等諸多施工特點。在施工過程中除了產生一些常規的質量通病外，難免也會出現一些意外情況和較為嚴重的缺陷問題，并直接影響到工程質量和觀感效果。

土基塌陷，岸坡難以成型。引起這種狀況的因素較多，也較為復雜。主要有：① 航道開挖疏浚時超挖擾動，修補成型；② 坡頂堆載超高，引起局部邊坡整體滑動；③ 挖機等大型機械施工作業時過多靠近坡頂前沿線，引起坡頂崩塌；④ 堤項無組織排水沖刷；⑤ 河道水位速降較大，成層土的下層失水收縮沉積，引起上層塌陷；⑥ 平地開河前的患溝、患塘等。若不采取有效措施，或僅采用簡單的復土貼皮的辦法，極易造成模袋砼的沉降開裂，淘空變形。為此，可采取換填土方、石料，回填壓實，木樁、水泥樁加固，以及增設土工布防滲等技術措施，確保土基的整體性、穩定性。

模袋鼓包。鼓包是由上下層模袋間分布的拉筋加工質量缺陷或受力斷裂，混凝土充灌時大面積隆起所形成的。導致這種缺陷的原因主要有：① 模袋加工質量未達標，強度不足；② 模袋型號規格選用錯誤，以低代高；③ 混凝土坍落度過大，導致泵送速度加快，壓力增大，特別是充灌到坡頂時壓力過大對坡底模袋會造成較強沖擊。較為有效的措施是：① 應嚴把模袋材料質量關，增加到廠中間檢查環節，加強進場控制；② 若護坡橫斷面較長時，可采取相鄰兩塊模袋分段交替充灌的方法；③ 切實加強混凝土的拌、運、輸過程控制，確保充灌口的坍落度在22-23cm 左右，泵送壓力、速度控制在0.2-0.3Mpa、10-15m3 /h以內較為適宜。

模袋混凝土出現“施工縫”或“冷縫”。由于模袋混凝土是自下而上充灌，所以施工縫及冷縫大多為縱向通縫，這兩種縫隙的隱患較大，在一定環境條件作用下易造成護坡的變形、斷裂與破壞。出現“施工縫”或“冷縫”通常是由施工組織不當引起的，如工間休息、工班交接時間過長，交替施工流水節拍過長，混凝土緩凝時間不足、運輸時間長、機械故障未及時修理等。為此，應確保模袋混凝土在初凝前連續灌填到位，防止初凝后二次補澆成型情況的發生。

模袋混凝土表面龜裂。成型后的模袋混凝土表面出現較多不規則的裂紋。出現這種現象的原因是由混凝土質量及混凝土養護不到位引起的。解決辦法主要有：一是調整混凝土配合比，在拌合料中適當摻加粉煤灰、減水劑等改善混凝土的和易性，減小水灰比，防止因混凝土和易性差產生離析引起不均勻開裂，以及因過多水分析出而導致裂紋產生；二是充灌施工時為使模袋混凝土灌注均勻，往往在初凝前輔以人工踩平的方法，應防止初凝發生時仍繼續踩踏整平，以免引起破壞；三是通過對水面以上混凝土終凝后5-7d 的早期養護，保證水硬性固結材料的水分供應，以防養護不到位引起模袋砼表面龜裂。

其他“質量通病”缺陷。諸如材料質量缺陷，平整度、坡比、標高等超標，接縫、觀感缺陷等等。水運工程產生質量通病的因素很多，而絕大多數是由于施工、管理、監督不到位引起的，只有不斷提高全員的質量意識，狠抓材料控制環節、技術控制環節、施工控制環節等各環節的質量管控，才能最大限度地減少缺陷問題的發生。

模袋混凝土護坡施工技術及要點

1、施工準備

模袋混凝土護坡工程施工準備主要包括施工技術準備、施工人員組織、機具設備準備、物資材料準備、工地試驗室及其他現場準備等。施工技術準備是項目成功實施的基礎和保障。應根據設計文件、圖紙水文地質條件和場地條件等制定合理的施工組織方案及技術管理措施。合理制定人員組織、材料配置及機具配套方案；綜合氣象、水文、地質、環境等各種條件合理確定季節施工、施工順序及施工進度；制定切實可行的質量保證措施、安全保證措施、水土保持及環境保護措施等。

2、測量放線

工程施工前應認真復核現場的控制導線和水準點，對控制樁采取必要保護措施。根據確認的控制坐標點，采用全站儀建立施工用主軸線控制網以及局部的直角坐標網，報請工程師復核；再根據模袋混凝土護坡設計圖紙及定位坐標進行現場測量放線，設置控制導線、控制樁等。

施工過程中常采用“粗放、精放、復測校核”三段式測量方式進行控制，“粗放”主要用于前期場地平整、現場工作面清理和坡角線的大致控制；“精放”用于斷面控制樁的設置、護坡土基修整，以及分段樣坡、樣架設置、“復測校核”主要用于施工復核、工序驗收及控制點維護等。

3、岸坡的修整

岸坡修整應采取“先水上后水下、先機械后人工、分段分塊施工”的方法。水上部分以反鏟長臂挖掘機自水面向上鏟坡，人工自上而下修坡，拍平壓實，坡比誤差控制在5%以內，坡面平整度按10cm控制，填土區整坡時，應分層壓實，密實度符合設計要求，并做好新老坡結合，嚴禁貼皮回填；水下部分的邊坡及底角土方采用抓斗式挖泥船挖除，自航式泥駁外運，河底控制高程為-2.0m，嚴禁超挖。

4、模袋鋪設

模袋鋪設前，應按施工編號詳細檢查模袋的規格尺寸、縫制質量、表面缺陷（如孔洞、跳花、蛛網、缺經、缺緯等），確保合格。檢查完后，模袋鋪平，卷緊，扎牢，按編號順序運至鋪設現場。打開包袋，按序鋪于坡面上，檢查塔接布、袖口、穿管布等質量。

鋪設模袋。采用人工鋪設，自上而下順序滾鋪。應按混凝土施工方向順序鋪展，準確定位，并與相鄰模袋布雙線縫接緊密。接縫處底部應鋪設土工布濾層，寬度lm ， 土工布每側與模搭接不少50cm 平整鋪設。

5、充灌模袋混凝土

混凝土的制備與輸送。混凝土原材料應符合設計及規范要求，現場取樣檢測、試驗，合格材料方可進場使用，配合比應根據設計強度及已檢測材料的實驗配置，并須滿足泵送及模袋充灌的流動性要求。

模袋混凝土充灌。充灌前應對水上部分的模袋灑水潤濕，充灌應從已灌混凝土模袋側開始，由下而上，依次采用低流量方式灌注，流速控制在10-15m3/h，管口壓力控制在0.2-0.3m/pa左右。需要注意的是在充灌接近飽滿時，可暫停10 分鐘，待模袋中填料水分、空氣析出后，再進行充灌，確保充填飽滿。模袋混凝土施工過程中應按每100m3（不足100m3時按每班）1 組，在充灌口取料且按相關規定留置試塊，并應滿足強度要求。

6、清理及養護

模袋混凝土充灌結束后，用繩或鐵絲將袖口扎緊，待混凝土稍微固定、流動性變小后，人工用撬杠將袖口塞入模袋內，確保收口整齊。待混凝土初凝后應隨即將模袋表面的灰渣沖洗干凈。模袋混凝土終凝后12-18h 應對水面以上部分及時加以養護。

結束語

模袋混凝土護坡技術在劉大線航道整治工程中得到大規模運用，主要是基于兩個方面的因素：一是該航道岸坡土質松軟，承載力不足，粉質土難以抵擋河水沖刷而固坡定形；二是模袋混凝土護坡具有地形適應性強，護坡面積大，壽命周期長，施工效率高，投資節省，外形美觀等特點。從多種角度來衡量這項應用確實是技術與項目的上佳結合。近期，如何積極推廣、運用好模袋混凝土護坡技術，切實掌握其施工規律及控制環節，并有效指導項目建設仍是擺在所有參建者面前的一項重要任務。

參考文獻：

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[2]GB5O29O-98. 土工合成材料應用技術規范.

[3]JTS257-2008. 水運工程質量檢驗標準.

（作者單位：鹽城市航道管理處）