機織模袋混凝土護坡施工方法研究

孫麗妍

(吉林省水利水電工程局,長春130021)

0 引言

自1998年我省二松、嫩江兩大流域相繼發(fā)生特大洪水后,各類堤壩、水庫的除險加固引起各級政府部門的高度重視,并引發(fā)了新一輪的水利工程建設熱潮。機織模袋混凝土這一施工技術也正是在此種情況下被引入我省的,做為一名工程技術人員,本文作者不僅參加了我省第一個機織模袋混凝土護坡的施工(大安二～三道崗子除險加固工程),而且近年來又相繼參加了多個機織模袋混凝土防護工程的施工,本文就機織模袋混凝土施工在具體施工中遇到的問題做了一些總結(jié)。

1 原材料的選擇

機織模袋混凝土的原材料主要有模袋布、水泥、粗細骨料、外加劑、水。

(1)高強機織混凝土模袋,是一種軟體混凝土模板,其特點是強度高、整體性能好,可按實際工程要求制成面積大小、厚度不一的各種幾何形狀,灌注時柔性較好?？杀ＷC成型厚度,并且能夠緊貼基面,對于復雜的地形尤其適用。這種技術還可以水下施工,不需做圍堰,護坡整體性好?？癸L浪、水流沖擊能力強。與砌石護坡相比較,具有機械化施工程度高,工期較短,工程維護費用低,不易被動物破壞等優(yōu)點。模袋布有需錨筋固定(模袋布帶穿管布)和不需錨筋固定2種,這里主要介紹不需錨筋固定的。模袋布的成型厚度按設計要求選用,模袋布尺寸按現(xiàn)場實際放樣結(jié)果與理論計算相結(jié)合確定。每一單元模袋布制作尺寸計算如式(1)(適用于鋪設模袋布的基面為標準形狀的,如基面為非標準形狀,需在實際測量時將其分割成標準形狀):

式中:K1——長度方向收縮率,一般取值為9%～11%;

K2——寬度方向收縮率,一般取值為4%～5%;

L——每一單元模袋布實測長度;

B——每一單元模袋布實測寬度;

S——計入收縮率后的模袋布面積(即灌注砼前的模袋布面積,其大于灌入模袋布后的實際成型面積)。

模袋成型后結(jié)算時,面積需要再次實際測得(實測長度LJ、寬度BJ,最終得出實際完成的模袋砼面積SJ),計算得出SJ=LJ×BJ

(2)水泥、骨料規(guī)格按設計要求選用,砂料含泥量小于3%,云母含量小于1%;卵石級配要良好,使用前除去有機質(zhì)和淤泥。拌和用水要求為凡適宜飲用的水均可使用,未經(jīng)處理的工業(yè)廢水不得使用。拌和用水所含物質(zhì)不應影響混凝土和易性和混凝土強度的增長,以及引起混凝土的腐蝕。外加劑需為經(jīng)過試驗可用的。

2 施工工藝流程

施工工業(yè)流程圖見圖1。

圖1 施工工業(yè)流程圖

3 施工方案

機織模袋砼采用砼泵輸送充灌,后臺采用裝載機上料,自動配料稱量設備,強制式攪拌機攪拌,依據(jù)砼泵的作業(yè)范圍,布置設備料場及臨時拌和站。施工用設備有裝載機、混凝土輸送泵、供水水泵、柴油發(fā)電機組、自動上料系統(tǒng)、拌和機、倒運水泥車等。拌和站、儲料場根據(jù)砼泵輸送能力及現(xiàn)場實際布設,施工用水用電根據(jù)現(xiàn)場實際確定。砼澆筑系統(tǒng)單位小時生產(chǎn)能力根據(jù)合同計劃進度安排,以式(2)作為參考確定:

式中:P——砼系統(tǒng)所需小時生產(chǎn)能力(m3/h);

Qm——高峰月砼澆筑強度(m3/h);

M——月工作日數(shù)(25 d);

N——日工作時數(shù)(20 h);

Kh——小時不均勻系數(shù)(常取1.5)。

4 施工方法

模袋施工安排晝夜2大班連續(xù)作業(yè)。每班設帶班負責人1人,施工員 1人,質(zhì)檢員 1人,分別負責施工組織檢查管理工作。

4.1 模袋拼接

模袋采用細線縫合的拼接方式,拼接接頭應確保其具有可靠的防滲效果,接縫的強度不低于母材的70%。

4.2 模袋鋪設

(1)模袋按工程要求裁剪、拼幅,避免織物操作時被損傷,保持其不受臟物污染,發(fā)現(xiàn)織物有損,立即修補或更換。

(2)鋪設面上應清除一切樹根、雜草和尖石,不允許出現(xiàn)凸出及凹陷的部位,并應碾壓密實。封邊、封頂溝槽開挖完,經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后鋪設模袋布,鋪設時根據(jù)堤段樁號不同位置,進行模袋尺寸對位檢查、展鋪。

(3)模袋與基礎及支持層之間應壓平貼緊,避免架空,清除氣泡,以保證安全。

(4)按預定位置順坡準確展開模袋,模袋按設計要求分縫,模袋由人工鋪設、縫合,在其上緣伸入錨固槽內(nèi)的部分與坡面部分的分界用縫線縫好,待充灌時先充灌錨固槽內(nèi)的這部分,靠其固定整個模袋單元。

(5)鋪設過程中,作業(yè)人員不得穿硬底皮鞋及帶釘?shù)男?嚴禁在模袋上實行可能引起模袋損壞的施工作業(yè)。

4.3 模袋充灌

模袋鋪設經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后,進行模袋灌注。模袋砼充灌是施工中的一個重要環(huán)節(jié),是施工中難度較大,工作繁重的工序,它需要多人之間的密切配合,而且是相互聯(lián)系、相互制約的工序,它由砼拌合,砼泵送料、充灌、處理灌注袖口,清洗模袋表面等工作構成。

(1)砼拌合:砼配合比嚴格按施工配合比進行,不得產(chǎn)生離析現(xiàn)象,摻入適量外加劑,保證砼的和易性,并保證拌合時間,砼拌合由自動拌合系統(tǒng)完成。砼自動拌合系統(tǒng)見圖2。

(2)模袋布整形:在砼灌注之前進行模袋整形,保證模袋在灌注中能形成一個美觀的外型,并能順利地完成灌注過程。將模袋拉平拉直,在已經(jīng)灌注完成的邊緣留出一定的余量,雍起一道皺折,在另外的一條邊緣雍起少量皺折做為充灌予留量,保證模袋充滿、充鼓、順直。模袋布整形后就可以進行充灌。

圖2 砼自動拌合系統(tǒng)

(3)砼泵送料:砼泵送料主管線采用4寸鋼管,管線長度200～300 m,轉(zhuǎn)彎半徑不大于1 m,灌注用管采用高壓軟管,砼由泵輸入送料管,再通過灌注管頭送入模袋。

(4)砼充灌:充灌模袋事先宜用水適當潤濕,將灌注管頭插入灌注袖口,進行砼充灌前,先充灌2～3罐砂漿,來潤滑管道,保證砼暢通。模袋灌注點與拌和站之間,采用無線對講機時刻保持聯(lián)系。根據(jù)澆筑情況隨時調(diào)整泵送壓力,灌注地點有專人看管。施工過程中合理控制進料速度。

灌注時采用人工阻塞通向坡面路徑的辦法,首先將封頂灌制完成,使其具有足夠的錨固力,防止模袋下滑。封頂完成后,人工打通通向坡面的路徑,在有接頭的時候,接頭部位要格外注意,要用人工踩踏的方法使其充滿。在正常灌注過程中盡量使其自行灌注,不要輔以人工幫助,但需輔以人工處理時,要稍早一些,以免時間短來不及處理完而形成坑、癟面,影響美觀,影響質(zhì)量。主要是掌握時機,最好是采用一次灌注法完成1個小單元的灌注。灌注中主要采用對講機對話的方式保持前臺與砼泵操作者的聯(lián)系,使砼泵的操作者及時得到信息,掌握停灌時機,以免出現(xiàn)打不飽和打鼓包現(xiàn)象。在模袋的每一個小單元將充灌完成時采用停打、打停的點送料方式給砼模袋一個排水、排氣時間,保證模袋充滿、充飽。在充灌過程中還要輔以人工適當整形,發(fā)現(xiàn)有歪斜的情況時,進行人工調(diào)直。模袋充灌結(jié)束后,應完全避免人踩或其他物品的撞、壓,以保證模袋外形美觀。這一單元完成,轉(zhuǎn)入下一單元,如此循環(huán)往復,直至完成。機織模袋砼灌注分倉分塊圖如圖3。

圖3 機織模袋砼灌注分倉分塊圖

(5)清理現(xiàn)場:充灌完成后,將現(xiàn)場清理好,將充灌用的用品、用具移至下一施工段,并安置設備,準備下一施工段的施工。

(6)養(yǎng)生:模袋砼充灌完畢24 h后,用草簾子覆蓋充灌完的模袋,進行灑水養(yǎng)護。一般養(yǎng)護期為14 d,在此期間護坡表面保持潤濕狀態(tài)。

5 結(jié)語

機織模袋砼是20世紀80年代新興的一項施工技術,現(xiàn)在已廣泛應用于水利工程建設中,隨著長時間的應用,它的施工方法也會逐漸改進,以期更快更好地完成各項施工任務。

[1]DL/T 5144—2001,混凝土施工規(guī)范[S].