模袋混凝土護(hù)坡在水利工程中的應(yīng)用

趙啟學(xué)

盤錦市盤山縣河務(wù)管理所 遼寧盤錦 124000

摘要：在現(xiàn)階段的水利工程施工過(guò)程中，預(yù)制混凝土砌塊護(hù)坡應(yīng)用十分普遍，有利于提高水利工程的施工質(zhì)量，增強(qiáng)波浪拍打的能力，并且有效的提高工程施工的效率，進(jìn)而有效的保證工程整潔及環(huán)保。本文主要對(duì)我國(guó)水利工程實(shí)際情況進(jìn)行分析，借鑒了國(guó)外混凝土砌塊護(hù)坡的成熟技術(shù)，逐漸在我國(guó)水利工程中應(yīng)用混凝土砌塊護(hù)坡的技術(shù)，增強(qiáng)我國(guó)的堤壩防洪及保護(hù)能力，以提高工程技術(shù)的水平有著十分重要意義。

關(guān)鍵詞：水利工程；模袋混凝土；護(hù)坡應(yīng)用

前言

由于堤壩迎面坡面波浪的沖擊較為嚴(yán)重，水位上漲及下降、水流沖刷對(duì)堤壩造成嚴(yán)重?fù)p壞，并且部分堤壩泄洪的能力不強(qiáng)，水土流失的現(xiàn)象也是十分嚴(yán)重。因此，我們必須重視模袋混凝土護(hù)坡施工應(yīng)用。下面就對(duì)模袋混凝土護(hù)坡施工在水利工程中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

一、案例工程概況分析

在A省的一個(gè)水庫(kù)工程位于M電站下游的2.0km處，按照水庫(kù)的輸水工程出口施工導(dǎo)流、施工場(chǎng)地的需要，修建永久性的河流改道工程。出口引河工程的全長(zhǎng)為1155m，其中樁號(hào)0+600+900段，為保證隧道出口水流流入原河道，只作為施工期的圍堰，在主體的工程完工之后便進(jìn)行拆除的工作。除此之外，考慮環(huán)保的要求，工程美觀等多方面的因素，該段采用了模袋混凝土護(hù)坡的方式，模袋混凝土的厚度通常都在150mm，下設(shè)有兩布對(duì)其進(jìn)行反濾及防滲。

二、模袋混凝土的護(hù)坡施工設(shè)計(jì)分析

1、模袋型式選擇

護(hù)坡混凝土模袋應(yīng)根據(jù)工程的性質(zhì)、防護(hù)目的、地形條件、水文地質(zhì)、水流條件以及工程的重要性等綜合考慮選用的類型。

按加工工藝的不同，通常將模袋分為機(jī)制模袋、簡(jiǎn)易模袋。機(jī)制模袋主要是工廠生產(chǎn)定型的產(chǎn)品，后者則是用手工縫制的。本工程所選用的厚型無(wú)過(guò)濾點(diǎn)機(jī)制模袋。

2、護(hù)坡厚度的確定

模袋混凝土護(hù)坡主要承受著風(fēng)浪荷載，在冬季寒冷地區(qū)，冰推力的作用下，構(gòu)造要求需在10cm以上。本工程的模袋護(hù)坡基礎(chǔ)埋入了混凝土中，不會(huì)存在著下滑的問(wèn)題。在冬季施工中，地下水位通常都會(huì)低于河道水位，也不會(huì)存在著滲透的問(wèn)題。所以，我們通常只需考慮波浪的作用，波浪對(duì)護(hù)坡作用主要包括了撞擊護(hù)坡正壓力及浮拖力，使得護(hù)坡承載著彎曲的應(yīng)力，按照其應(yīng)力對(duì)護(hù)坡厚度進(jìn)行確定。

3、模袋混凝土護(hù)坡斷面

模袋混凝士的護(hù)坡厚度在150mm，下設(shè)100mm厚粗砂墊層，采用兩布一膜做反濾、防滲，土工膜厚度0.5mm，土工布質(zhì)量1509/m2。為防止水流沖刷造成模袋頂部、底部邊界的破壞，將模袋混凝土的上、下邊界進(jìn)行平封錨固。

三、模袋混凝土護(hù)坡在水利工程施工中的應(yīng)用

1、坡面處理

坡面處理是在水庫(kù)原有壩坡的基礎(chǔ)上進(jìn)行。整坡的順序是自上而下順坡進(jìn)行，清除坡面上突出的石塊，樹根等硬物。水庫(kù)大壩為沙壤土均質(zhì)壩。局部壩坡需填方處理的，在填方前由于壩坡土層較干燥，應(yīng)灑水濕潤(rùn)后再填土找平，但要留有足夠的削坡厚度。推土機(jī)順坡碾壓，壓實(shí)后人工削坡，使坡面密實(shí)，防止模袋成型后產(chǎn)生不均勻沉陷。修整后坡面的平整度、坡度、密實(shí)度、平面位置、高程（頂面，坡腳）都要符合設(shè)計(jì)要求。

坡面的整理主要是為了確保壩坡坡面穩(wěn)定，使得竣工之后的模袋護(hù)坡充分穩(wěn)定牢固，線型的順直，外觀的整齊美觀。利于模袋鋪設(shè)及灌注。

2、兩布一膜鋪設(shè)

在進(jìn)行坡面清理合格之后，按照設(shè)計(jì)的要求把兩布一膜分布固定至坡面的頂端和坡腳處。搭接處的搭接長(zhǎng)需在10cm以上，塑料的膜搭接所采用的電烙鐵烙粘方法，使得接膜粘合在一起，避免滲漏問(wèn)題的出現(xiàn)，搭接的布應(yīng)采用尼龍細(xì)線進(jìn)行縫合。

3、模袋鋪設(shè)

在進(jìn)行模袋的鋪設(shè)過(guò)程中，首先應(yīng)對(duì)其進(jìn)行定位。鋪設(shè)應(yīng)在無(wú)風(fēng)及水位較低的時(shí)候進(jìn)行，水流的速度需在1.5 m/s以內(nèi)。在鋪設(shè)之前，把進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收的模袋進(jìn)行再次檢查。查看其編號(hào)是否正確，搭接布和充灌口、穿管孔飛縫制是否完整，模袋是否存在孔洞等的問(wèn)題；鋪設(shè)時(shí)，模袋需按照6%的收縮率，利用穿管孔穿入鋼管、綁扎布條與周邊固定型鋼樁相連接作固定，后澆筑模袋鋪設(shè)的時(shí)候，應(yīng)把相鄰模袋搭接土工布平整的壓在下面，避免兩模袋單位的搭接縫隙較大，造成了泥沙的沖刷或者是淘空現(xiàn)象。

4、機(jī)制模袋混凝土施工技術(shù)

（1）混凝土的原材料

模袋混凝土的原材料主要包含了：水泥、粗細(xì)骨料、水、外加劑。水泥需選用425#，比重為2.92，普通硅酸鹽水泥。為了便于灌注施工，應(yīng)懸著粒徑在20毫米左右的粗骨料，其含泥量在1%以下。細(xì)骨料的質(zhì)地需堅(jiān)硬，清潔、級(jí)配良好；其含泥量3%以內(nèi)。水應(yīng)該選擇日常的生活用水，用于拌制及養(yǎng)生混凝土。外加劑的選擇有抗凍的要求，我們需根據(jù)工程實(shí)際的情況，選擇適當(dāng)?shù)耐饧觿?/p>

（2）砼的配合比

機(jī)制模袋混凝土護(hù)坡施工通常都是采用了泵送施工方法，要求所用的混凝土、水泥、砂漿除了具備可泵性之外，還需具有適宜流動(dòng)性。使得模袋內(nèi)的混凝土可以充分的擴(kuò)散，進(jìn)而填充整個(gè)模袋，不會(huì)出現(xiàn)分離的現(xiàn)象。所以，對(duì)其材料配合比、外加劑應(yīng)用的要求也就比一般的泵送混凝土要高。在必要的時(shí)候，按照工程實(shí)際的情況，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定。該工程模袋混凝土所采用的C25細(xì)石混凝土。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)的指標(biāo)：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25；抗凍指標(biāo)F200；抗?jié)B指標(biāo)W6。水泥選用在32.5級(jí)以上的普通水泥，細(xì)骨料采用級(jí)配良好的中細(xì)砂，粗骨料采用質(zhì)地堅(jiān)硬、不易風(fēng)化的新鮮碎石或是天然骨料，粒徑0.5-3.0cm。

根據(jù)選用的材料，應(yīng)先進(jìn)行原材料的試驗(yàn)工作，之后進(jìn)行室內(nèi)的配合比試驗(yàn)，確定混凝土的配合比、外加劑等材料。再按照試驗(yàn)室所給定配合比，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的試拌，按照試拌的情況對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

（3）模袋充灌

灌注填料作為關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，其直接關(guān)系到工程建設(shè)的質(zhì)量及進(jìn)度、造價(jià)等。因此，我們必須嚴(yán)格控制其施工過(guò)程的質(zhì)量。其施工工序?yàn)椋航庸?-開機(jī)--過(guò)水--過(guò)漿--拌制--灌注--養(yǎng)護(hù)。施工時(shí)要掌握好以下技術(shù)要點(diǎn)：

①接管：接好輸送管道，管道不宜過(guò)長(zhǎng)，管子鋪設(shè)要順直。彎曲處的半徑不小于1 m，把噴出管插入模袋并扎緊注入口。

②開機(jī)：開動(dòng)攪拌機(jī)和機(jī)壓泵，使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。注灌開始時(shí)要用較好轉(zhuǎn)速16-14 VPM待順暢后調(diào)整到較高轉(zhuǎn)速。

③過(guò)水：對(duì)攪拌機(jī)、機(jī)壓泵和輸送管道過(guò)水一遍，觀察是否正常順暢，發(fā)現(xiàn)故障立即排除。

④過(guò)漿：過(guò)水后再壓送水泥沙漿一遍，以潤(rùn)滑管道。砂漿級(jí)配一般為：水泥：黃砂：水=1：2：0.7。

⑤拌制：嚴(yán)格按混凝土級(jí)配用量計(jì)量后向拌和機(jī)料斗進(jìn)料、攪拌。拌制前要控制好混凝土的級(jí)配比及進(jìn)料量，施工人員的灌注操作技術(shù)問(wèn)題。由于土工模袋工程的特殊性，對(duì)發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題不可能在事后再予返工或修補(bǔ)，因此必須嚴(yán)格控制好施工中的每個(gè)環(huán)節(jié)和每道工序，必須做好事前控制。

⑥灌注。重點(diǎn)要掌控好灌注速度和灌注順序。灌注速度應(yīng)控制在10～15 m/h范圍內(nèi)。每塊模袋灌注的順序?yàn)椤叭仍瓌t”，即先下后上，先左右后中間，先上游后下游，以防模袋在充灌過(guò)程中產(chǎn)生偏斜或移位。注入口應(yīng)注一個(gè)打開一個(gè)，注完立即封口。在灌足灌好的前提下，注入口用得越少越佳。當(dāng)模袋內(nèi)混凝土灌注將近飽滿時(shí)，應(yīng)暫停5 min，待模袋中的水份析出后，再灌注至飽滿。灌注完成后，應(yīng)及時(shí)對(duì)模袋的坡頂、坡腳應(yīng)進(jìn)行錨槽回填覆蓋和壓腳棱體施工。

結(jié)束語(yǔ)

總之，模袋混凝土的護(hù)坡和傳統(tǒng)塊石、混凝土護(hù)坡相比，有著施工簡(jiǎn)單，施工速度快，勞動(dòng)力低的優(yōu)點(diǎn)，在水利工程的施工中得到了廣泛的應(yīng)用。因此，我們必須加強(qiáng)對(duì)其施工應(yīng)用的控制，結(jié)合工程實(shí)際情況，進(jìn)行有針對(duì)性的應(yīng)用，進(jìn)而有效的保證水利工程的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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