膜袋混凝土在惠州望江排澇站出水口護岸中的應用

張國獻

【摘要】惠州望江排澇站出水口采用膜袋混凝土護岸，取得了良好的運用效果，通過對膜袋混凝土在惠州望江排澇站工程中的具體運用，可對后續其他類似工程施工起到明顯的借鑒作用。

【關鍵詞】膜袋；混凝土；岸坡；防護

1、工程概況

望江排澇站位于惠州市東江江北大堤堤段上，望江排澇閘站工程屬惠州大堤（北堤）加固工程建設項目之一，主要包括土建工程、水泵電機安裝工程、電氣設備安裝工程、啟閉設備安裝及金屬結構制作安裝工程。設計排水流量為26.61m3/s，總裝機容量為2240kW，機組運行特征水位：內江設計水位11.30m，外江設計水位11.77m，外江最高運行水位13.90m；防洪水位16.81m。出水口設事故防洪閘門3扇、排水閘工作閘門2扇。因排澇站外江出水口地勢低洼，出水口距離東江河道僅15米左右，采用圍堰開挖邊坡后設擋墻方案條件不允許，因此出水口采用膜袋混凝土護岸為最佳選擇。

2、模袋砼施工原理和優點

原理：模袋混凝土是把流動性混凝土用混凝土泵壓入用高強度化學纖維制成的模型墊袋里形成的高強度混凝土硬化體，形成具有一定強度的板狀結構或其它狀結構。由于墊袋本身的透水性使混凝土中多余水分在灌注壓力的作用下被部分擠出，從而降低混凝土水灰比，提高了混凝土的密度和強度。與以往砌筑和普通混凝土相比，具有施工迅速、安全、節省費用等特點，尤其在水下工程中突顯其優越性。模袋混凝土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。

優點：模袋混凝土施工采用一次灌漿成型，施工簡便、速度快。模袋混凝土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。另外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。

3、膜袋材料選用

材料類型：編織布模袋有兩種類型。一種為有排水點型，適用于平均厚度15厘米以下的護坡工程。第二種為無排水點型，適用于平均厚度16厘米以上的護坡工程。，本工程采用 400g/cm2雙層機織模袋，厚度18cm.

材料設計：編織布模袋是一種使混凝土或砂漿按設計形狀要求成形的臨時模具，耐久性差，接縫多，不能保證地基長期穩定，因此需在下面鋪設織物濾層，以防止基土流失。濾層設計中的主要控制指標是布的滲透系數和等效孔徑，根據有關織物反濾準則計算確定，采用希頓準則。模袋護坡混凝土工程的設計內容包括：模袋規格設計、護坡平均厚度設計、護坡邊界處理設計、混凝土或砂漿配比設計等內容。

4、膜袋混凝土施工

4.1 施工準備與測量放線

在施工前，根據實際情況采用混凝土泵車或者地泵進行泵送施工，采用地泵時一般要求現場進行混凝土攪拌，需要有現場攪拌站；如果采用混凝土泵車進行泵送，一般需要混凝土罐車進行運輸。如果采用商品混凝土，就需要施工單位了解商品砼廠與施工區域的運距，以便對混凝土的指標進行控制，防止現場出現問題，同時根據情況編制用料計劃等。一般的模袋混凝土施工前都要進行理坡工作，以保證模袋砼成品的平整度，因此，必須按照設計圖紙的要求，對施放袋裝砂理坡的坡肩、坡腳線和邊線進行放樣，并將高程點在相應位置的鋼釬或者竹竿上進行標識（鑒于后期的整體沉降以及竣工驗收，可以考慮預留一定的沉降量），為理坡做好充分的準備工作。

4.2 水下坡面開挖及平整

模袋護坦施工區域大部分分布在淺水區，考慮到施工區域范圍較大，且地質情況復雜，修整方法為：模袋混凝土護坦端部及底層用長臂挖機進行開挖及平整，修整基本到位后底層采用在挖機斗上焊上2.5m長的槽鋼來進行來回刮動加以整平，確保表面平整度不超過100mm。

4.3 模袋鋪設固定

模袋進場后按施工順序、方位預先分布于現場岸坡，沿岸線施工方向鋪設土工模袋單元，按8m～10m及10m～13m兩個過渡段采用異型單元進行鋪設，對號入座，施工程序方向與單元搭接同向，展開時灌口朝上，檢查在運輸、搬運造成的破損（如有應立即修補）。由施工人員將Ф60mm的鋼管（長度為4m～5m）橫穿于模袋上端預設的布套內，同一單元一次穿好。底板側使用鋼筋固定后與綁帶綁扎在一起，預留余額5cm的模袋作為收縮余重。模袋上端定位后，找出模袋下端，用人工抬起模袋邊走邊放至原地面上，由施工人員將模袋拉開至指定界點并平直定位，相鄰模袋搭接時使用搭接布搭接并預留5cm左右的模袋作為收縮余重。模袋鋪設完成后，及時進行混凝土的灌注。

4.4 混凝土設計拌合與輸送

據以往施工經驗、參考有關資料對于 h>18厘米的護面建議用以下砂漿配合比。

本工程模袋混凝土強度等級設計要求為C30，南北護岸各配備JF750拌和機、JF550拌和機各1臺，混凝土的拌制按混凝土設計配合比采用自動配料機進行骨料、水泥、黃砂的配料，并按次序進入拌和機，然后自動加水攪拌，外加劑、摻合料人工摻入。現場運輸按工程條件、工序、混凝土量、經濟效益及和易性選定，采用砼泵送輸送至澆注點。

4.5 模袋混凝土充填

正式充填前應確保所有模袋呈濕潤狀態才開始施工。施工時先泵送一次水泥砂漿，以潤滑管道，并在過漿后立即進行砼充填，充填順序應由下而上，依次連續進行，充填間隔時間不超過25分鐘，充填速度宜在12～15m3/h，充填壓力宜為0.2～0.3Mpa。 充填過程中，灌口操作人員應于泵車司機用對講機保持無障礙聯絡，以便發現問題及時開機、關車。陸上人員應適時調節松緊器，保持模袋動態張力均勻，水下有施工人員跟蹤檢查，如發現流動不暢、堵塞、偏移情況，及時處理。另外充填過程中，鋪布人員應按前述順序、方法同時將下塊待充模袋鋪設定位。相鄰塊體之間的連接，采用預先縫好，下層與下層、上層與上層分別縫牢，下層針腳可稀一些，上層密一些，確保整體性和外觀良好。每一只灌口充填完畢，由灌口操作人員和水下施工人員相互配合將軟管緩緩撥出，換至另一只灌口充填。軟管撥出后應快速扎緊灌口以防混凝土溢出。每一塊模袋充填完畢，換至另一塊模袋重復上述工藝流程1-4步驟繼續充填，直至完成充填施工任務。

4.6 模袋混凝土充填注意事項

4.6.1 在下設模袋的同時，必須用細繩將每個灌注口用活結扎好，細繩的另一端懸掛在用浮標浮在水面上，以減少施工人員在水下尋找灌注口的時間。

充填砼時由底板側開始，在1#灌口綁扎好軟管并開始充填，用鋼管壓在1#灌口后約10cm處，以防止模袋外移及確保靠近底板側模袋能充填飽滿。

4.6.2 灌注時施工人員在水中站立于模袋口位置經常檢查袋口位置是否出現石子堆積，產生砼輸送不流暢致使壓力增大，導致加固筋和模袋布脹脫，產生灌注厚度加大的現象，影響表面美觀，同時還需檢查灌注范圍是否灌實。

4.6.3 灌注將近飽滿時，應暫停10min左右，待模袋中的水分析出后，再灌注至飽滿。每個灌注口灌注結束后，必須用繩子將灌注口扎死。 在更換灌注口時，水上安排人員協助施工人員工作。必須保證混凝土泵的運行可靠性，一旦產生堵管現象，應及時處理。當模袋發生脹脫時，用剪刀剪開脹脫的模袋布，掏出多余砼后重新縫接，再充填砼直至飽滿。

5、質量控制與檢驗

主要核對模袋生產廠家和混凝土生產廠家應按批提供出廠合格證、國家認可的質量檢測單位出具的技術性能鑒定書或試驗報告等出廠資料。并嚴格按照監理責任制、業主抽檢制等檢查制度，確保材料進場前和進場后的質量控制。在達到有關抽檢數量，并合格后方能用于工程施工。通過檢驗與檢測，模袋與混凝土的質量都符合設計與規范要求，模袋護坡護底的允許偏差、檢驗數量和檢驗方法都符合相關規定。

6、養護

由于模袋混凝土頂標高為+0.20m，處于水位變動區，東江水淹沒時間長，因此，模袋混凝土養護則在模袋露出水面后適當進行澆水養護，養護時間為20d。

7、結語

本工程模袋混凝土護坡的施工材料檢測合格，施工方法及質量控制與檢驗符合規定，通過現場完工檢測，膜袋混凝土的施工質量符合要求，證明該施工方法及質量控制措施是切實可行的，施工強度滿足工期要求，工程質量和安全能夠得到良好的控制，完全可以起到借鑒施工的作用。

參考文獻：

[1] JTJ221—98，港口工程質量檢驗評定標準[S].

[2] GB502290—98，土工合成材料工程運用技術規程[S].