模袋混凝土技術在圍堰迎水坡面工程中的應用

李　為　張　艷　張亦飛

摘要結合天津市永定新河一期治理工程圍堰護坡,介紹了模袋混凝土的施工工藝和質量控制措施,以期為模袋混凝土技術的推廣應用提供參考。

關鍵詞模袋混凝土;水下護坡;施工工藝;質量控制

中圖分類號TU871.1文獻標識碼B文章編號 1007-5739(2009)15-0279-01

永定新河位于天津市區(qū)北側,是天津市北部的防洪屏障, 西起天津市北辰區(qū)的屈家店,東至塘沽區(qū)的北塘鎮(zhèn)入渤海。為防止?jié)q潮時的淤沙,永定新河治理一期工程擬在新河河口63+041修建防潮閘。防潮閘施工采用明渠導流方案,上、下游圍堰攔斷河床,擋全年洪水。圍堰結構型式主要為水力充填砂袋棱體,上部為填筑土料;圍堰砂的迎水坡設復合土工膜防滲;復合土工膜上部采用模袋混凝土防護。圍堰基礎采取部分插塑料排水板加固地基的措施,同時在圍堰基礎鋪設砂墊層。

1模袋混凝土護坡設計

該工程下游圍堰迎水坡的坡比為1.0∶3.5,模袋混凝土的護坡厚度為25cm,用于模袋混凝土的土工袋是由添加抗老化劑的丙綸絲機織而成,土工模袋的型號和規(guī)格較多,本工程擬采用280g/m²機織模袋布,其主要性能指標見表1。

2主要施工方法

2.1整坡

人工進行整坡,要求按設計坡比進行邊坡整平,達到表面平整順直,其坡面不平整度應小于10cm。

2.2模袋加工及鋪設

為便于袋子加工,袋布選擇較寬布幅,拼接縫制采用錦綸線,拼接處折疊3層,寬度不小于10cm,縫3道線(先縫1道,折疊后再縫2道)。每個袋子相鄰拼接縫的間距應不大于2.0m。模袋混凝土定位應根據設計要求的結構邊線,采用補角法進行定位。將縫制好的模袋布平鋪在坡面上,然后用φ50鋼管穿入模袋布上預先縫好的穿管套內,再用手動葫蘆拉住鋼管,掛在堤岸上預先打好的鋼管樁上,一般按布幅寬度設置手動葫蘆,把模袋布下端拉入坡腳,在上部預留3%的拉緊縮率。為了防止模袋混凝土護坡因側翼、頂部、坡址等邊界破壞,處理好邊界是非常重要的。左右岸側向邊界(包括臨時邊界)開溝,把部分模袋混凝土埋入溝中。

2.3模袋混凝土灌注

本工程采用的是商品混凝土,混凝土標號為C20F200,工程實踐中采用的配合比見表2。

為防止模袋在充灌過程中偏斜和位移,混凝土充灌順序為先下后上,先左右后中間?；炷凉嘧凑战庸堋_機→過水→過漿→灌注→養(yǎng)護的工序進行。

模袋混凝土施工采用混凝土泵直接充灌。輸送管鋪設順直,彎曲處的半徑不小于1.0m,混凝土輸送管根據輸送距離不同進行調整,輸送管最末端安裝1條軟管,便于移動對準進料口。攪拌后的混凝土,輸入混凝土泵,再經管道灌入模袋。每次充灌前先拌制砂漿以潤滑管道,防止堵塞,充灌完畢后,要清洗管道。混凝土充灌自下而上進行,每一充灌口的充灌應連續(xù),灌注速度應控制在10~15m³/h,出口壓強以0.2~0.3MPa為宜。當袋內混凝土灌注將飽滿時,應暫停5~10min,待袋中水分析出后,再灌注至飽滿,灌滿撤管后將灌口扎緊。灌注結束后,應將模袋表面的泥漿雜物沖洗干凈。

施工過程中,袋子不得有破損,如發(fā)現破損,必須及時進行等強度修補,以防袋內充填物流失,造成圍堰塌陷。

2.4封頂、封邊及竣工清理

封頂、封邊混凝土邊線要順直,頂部要平整。模袋充灌成型,待邊、頂、底處理后,清除上面的雜物,混凝土進入養(yǎng)護階段。

3質量控制措施

一是水下水力充填砂袋和堰身填土削坡要滿足設計要求,斷面測量數據經監(jiān)理單位確認后方可進入下一道施工,盡可能消滅混凝土流淌不到的“盲區(qū)”。二是在模袋布的縫制過程中要檢查布面是否有缺經緯織線、跳花、彈性箍不足等缺陷,避免由于這些缺陷存在使充灌過程中出現塌陷、鼓包和破口等現象。三是為了防止堵塞事故的發(fā)生,混凝土拌合物方面要嚴格控制,保證混凝土的泵送性良好,而且灌進模袋后流動性良好,粗骨料的最大粒徑不能超過設計要求的20mm,混凝土拌合物的坍落度不宜小于22cm。模袋砼的充灌速度不能太快,灌注速度應控制在10~15m³/h,砼輸送軟管的出口壓強以0.2~0.3MPa為宜。四是充灌要連續(xù)作業(yè),盡量減少停歇時間,發(fā)生不可避免停歇時,盡量控制在30min之內,最長停歇時間在較好條件下可達1h左右,但易發(fā)生堵塞,應盡量避免發(fā)生。五是為防止鼓包和灌不飽的事故發(fā)生,要注意混凝土泵操作人員與充灌人員的密切配合,及時傳遞信息,使操作混凝土泵的人員能掌握停、送混凝土的時間,在沒充滿時及時送料,在充灌完成時能及時停機。六是每次間斷作業(yè)后、開灌前,都要用水和砂漿潤滑管道,然后再進行正常施工,防止送料堵塞。七是水下模袋混凝土試件應在充灌口取樣,并灌入與模袋相同的織物布袋中,吊置10～20min,取出后裝入標準抗壓試模成型。模袋混凝土在充灌完畢后通過拍攝水下錄像來檢查質量,攝錄時以模袋搭接布為標志按分條單元由下至上進行,拍攝結果是質量缺陷處理的依據,隨其他工程資料一并存檔。

4結語

采用土工模袋混凝土護坡有無比優(yōu)越的性能,主要特點:一是土工模袋施工采用混凝土一次噴灌成形,整體性好,施工簡便,速度快。二是施工時無需圍堰,可水上水下直接施工,機械化程度高,施工后的坡面面積大,整體性強,穩(wěn)定性好。三是土工模袋有一定的透水性,在充填料受力后,能通過織物表面迅速降低水灰比,加快混凝土凝固速度,從而達到高密度、高強度的硬化體,足夠抗御浪潮沖刷。四是模袋混凝土充灌時柔性大,可保證成型后模體緊貼護體表面,適合復雜變化地形,且可按工程要求制成大小不等和厚度不同的各種幾何形狀,適應性強。

5參考文獻

[1] 霍海平,胡建明,張志堅.模袋混凝土技術在水利工程中的應用[J].水利水電快報,2008(1):36-37.

[2] 高良瑋.模袋凝土應用技術[J].內蒙古水利,2007(2):84-85.