定型化模板鋼筋混凝土護坡施工技術研究

任保明，楊 帆，尹勁松

(四川港航建設工程有限公司，四川 成都 610041)

0 前 言

渠道是水利工程中的重要部分，其不僅承擔對地方提供水資源、導流、排洪的作用，同時在生態環境保護和農業用水中也發揮著非常重要的作用，渠道是否正常運行直接關系到整體水利工程能否正常運行。工程中部分渠道為巖質邊坡，有的渠段的巖體完整性較好，有的渠段地質構造裂隙比較發育，巖體較為破碎，存在邊坡空腔，穩定性較差，在暴雨和洪水等災害的影響下，容易發生渠道邊坡垮塌，影響正常運行，因此，需積極采取有效措施進行封填加固，修筑混凝土護坡。

工程上處理巖腔常以封填為主，但大體積混凝土澆筑時在巖腔內部不易密實，澆筑混凝土后與原始巖土體結合情況不明，易形成軟弱面或破裂體。此外，對于高大渠道坡面進行混凝土護坡施工時，混凝土澆筑高度大，存在倉面狹小，混凝土方量大、成片施工段面小，轉移頻繁等問題，影響坡面現澆混凝土襯砌護坡的施工質量和施工效率，對于最終工程項目的綜合效益也具有深遠的影響。一些學者和現場技術人員對堤壩護坡結構進行了有針對性的研究。李維吉等[1]針對京密引水渠7號標段護坡提出混凝土鋼模板施工技術。孟麗萍[2]、劉文生[3]、曾麗萍等[4]利用極限平衡法和有限元強度折減法分別對土質邊坡和膜袋混凝土邊坡進行穩定性分析。張曉波[5]、徐名悅[6]、田文等[7]提出了鉸接式混凝土砌塊護岸，在滿足護岸的基本功能外，還保證了河岸生態的整體性，符合生態護坡的理念。周平[8]、隋險峰[9]、姜傳敏[10]、姜波等[11]、蔡文波等[12]通過對引嫩渠道上混凝土板護坡破壞原因的分析，找出混凝板護坡破壞機理從而提出防治措施。

分析表明，現有研究成果在適宜的工況下取得了較好的工程建設效果，但研究主要針對混凝土護坡結構，從工程施工全過程角度改善混凝土護坡施工質量的研究成果較少。同時，現有工程措施和技術成果中，尚存在施工效率較低，易發生渠道邊坡垮塌、穩定性較差等問題亟需解決。鑒于此，為彌補現有技術的不足，本文以工程為對象、工藝為核心，對復雜巖質渠坡定型化模板現澆鋼筋混凝土護坡施工技術進行了研究。

1 工程技術問題及施工難點

1.1 工程地質影響大

巖質渠道邊坡受地質地形、地下水位發生變化、地表水下滲以及灌溉用水下滲等因素的影響，容易出現巖質邊坡空腔，巖質邊坡空腔是工程建設中經常遇到的工程地質問題，它的穩定性影響著渠道邊坡的安全。

1.2 混凝土澆筑高度大

對于高大渠道坡面進行混凝土護坡施工時，混凝土澆筑高度大，存在倉面狹小，混凝土方量大、成片施工段面小，轉移頻繁等問題，影響坡面現澆混凝土襯砌護坡的施工質量和施工效率。

1.3 防滲性能不佳

渠道的臨水側和背水側存在水頭差，導致渠坡產生滲流，有害滲流產生滲透破壞，由滲透破壞造成的險情約占渠道險情總數的60%以上，一旦該滲透破壞超出臨界值，渠坡就會發生滑坡。

2 施工工藝原理及特點

1)該結構在渠坡空腔采用錨桿拉接免拆定型化模板，通過注漿孔直接在凹巖腔內部填充膨脹混凝土，空腔外錨固外覆防滲土工膜的鋼絲格柵網，空腔內采用泡沫混凝土回填，空腔腔壁預埋抗浮錨桿拉接多層鋼筋網片，防止上浮。

2)該結構在邊坡空腔外依次鋪設鋼絲格柵網、防滲土工膜、墊層和現澆混凝土襯砌，鋼絲格柵網通過雙股鋼絲錨桿拉接，現澆混凝土護坡模板通過滑移提升軌道提升拼接。

3)該結構在巖質渠坡鋪鋼絲格柵網和防滲土工膜進一步防護，提高巖質邊坡的整體性和防滲性能；襯砌澆筑時，襯砌模板上部錨固在坡頂平臺，下部支撐固定在現澆混凝土坡腳，襯砌模板通過模板提升架分塊提升，操作簡單、裝模速度快。

4)采用該結構可以降低巖質邊坡填充防護的施工難度、改善帶空腔巖質邊坡危的崩塌風險、提高巖質邊坡襯砌施工的施工質量和施工效率。

3 施工工藝流程與操作要點

3.1 施工工藝流程

本復雜巖質渠坡定型化模板現澆鋼筋混凝土護坡施工工藝流程如圖1所示。

圖1 渠坡定型化模板現澆鋼筋混凝土護坡施工工藝流程圖

3.2 操作要點

3.2.1 施工準備

1)為確?；炷恋馁|量，必須確保：①水泥：采用大水泥廠生產的合格的P·O42.5普通硅酸鹽水泥；②細骨料：選用符合《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》(JGJ52—79)質量標準的中粗砂，含泥量控制在2%以內；③粗骨料：采用高強度低吸水性的花崗巖或石英碎石，抗壓強度應在80 MPa以上，級配良好，最大粒徑不超過20 mm,針片狀含量<5%，壓碎指標值10%～15%，含泥量控制在1%以內；④外摻料：為改善混凝土和易性，確保混凝土中后期強度，在混凝土中摻入優質粉煤灰取代部分水泥。

2)在渠道邊坡開挖成型后,用全球衛星定位系統GPS進行坡腳和坡頂的施工放線,按照設計圖紙要求,對坡度和高程進行修整，對巖面進行掛線清理，使渠坡揭露為較穩定平整的巖面。

3.2.2 操作要點

1)空腔填充(見圖2)：巖質渠道邊坡空腔采用錨桿拉接免拆定型化模板，通過注漿孔直接在凹巖腔內部填充膨脹混凝土。若遇較大巖溶空腔則按照設計要求清理，然后在空腔腔壁埋入多層鋼筋網片，空腔內澆筑泡沫混凝土。

2)錨桿和排水孔施工：錨桿分系統錨桿和隨機錨桿兩種，系統錨桿為整個巖面按一定間排距均勻設置；隨機錨桿主要設置在邊坡薄弱地帶，如斷層帶兩側、相對破碎帶處、有傾向的危石處。每側渠坡設置兩排排水孔，排水孔成梅花型布置。排水孔采用風鉆進行鉆孔，排水孔的斜率i=0.1，孔徑50 mm,間排距4 m，梅花形布置，出口處連接拍門式逆止式排水器。

圖2 空腔填充處理示意圖

3)坡腳施工：坡腳側模依地形采用竹膠板作為面板，方木做背肋，用方木作為圍檁，內拉外撐，與巖基結合部外側培石渣防止跑漿。在施工前，對巖基進行清理，保證混凝土厚度，對松渣、浮石進行清理，用風管吹凈灰塵后，灑水濕潤后澆筑混凝土，振搗找平后，要進行抹平、收面、壓光處理。

4)鋼絲格柵網安裝：首先定位造孔、布置架立筋，垂向架立筋選用Φ16鋼筋，入巖20 cm，間距200 cm×200 cm；順渠道方向設5道平架立筋Φ16鋼筋，同時鋼筋骨架與錨桿連接焊接牢固，鋼筋骨架要焊接、架立牢固然后按照設計要求綁扎鋼筋網片。用吊車將鋼筋網片吊入倉面，貼掛到鋼筋骨架上，側面及迎水面保護層厚度均為5 cm，網片要與骨架綁扎牢固。

5)防滲土工膜鋪設：防滲土工膜在鋪設前，需要先對鋪設區域進行檢查、丈量，根據丈量的尺寸將倉庫內尺寸相匹配的防滲膜運至施工平臺，鋪設時根據現場實際條件，采取從上往下“推鋪”的便利方式。鋪設時應平整、順直，避免出現褶皺、波紋，以使兩幅土工膜對正、搭齊。搭接寬度要滿足設計要求。

6)模板安裝：安裝模板前，首先要測量放樣，對坡腳和坡頂按標高和定位進行掛線，然后安裝滑軌側模支架，利用網片骨架做參考面，吊入最下端模板，最后根據澆筑速度由人工配合吊車按模板順序自下而上進行模板安裝。補倉施工可以直接裝模，由于拉桿較多、倉面狹小擬采用拉鉤式螺桿與邊坡預埋筋拉結，以減少拉桿焊接時間，提高裝模效率。

7)混凝土施工：石質渠段渠坡混凝土施工按伸縮縫劃分單元，4 m一塊，跳倉澆筑，首先澆筑坡腳，然后進行渠坡混凝土施工。渠坡總體施工為分塊跳倉澆筑，渠坡分兩次澆筑。在完成第一個倉面第一層混凝土澆筑工序后轉入第二個倉面進行澆筑，第一個倉面進行模板安裝加固工作，依次循環。施工道路充分利用一級馬道及渠道底板，混凝土水平運輸選用混凝土罐車，入倉方式為溜筒和吊罐結合，振搗采用Φ50軟軸振搗器。在混凝土澆筑完畢后，迎水面模板要起到部分承重作用，故拆模不能過早，可采取試拆頂層模板仔細觀察混凝土是否向外滑移，以確定拆模時間。護坡結構示意見圖3。

圖3 復雜巖質渠坡定型化大模板現澆鋼筋混凝土護坡結構示意圖

4 結 語

1)基于當前工程的實際需要，本文提出了一種提高復雜巖質渠坡現澆鋼筋混凝土護坡的施工效率、縮短施工周期、降低施工難度，提高渠坡的坡面穩定性和防滲性能的復雜巖質渠坡定型化模板現澆鋼筋混凝土護坡施工技術，并對該技術的施工工藝流程和控制要點進行分析論述。

2)結合工程實際，本文對研究技術的施工工藝流程和關鍵技術要點進行了系統研究，闡明了研究技術的工程適用性和工程應用價值。

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