模袋混凝土在紅旗泡水庫(kù)護(hù)坡中的應(yīng)用

姜連杰

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江大慶 163000)

模袋混凝土在紅旗泡水庫(kù)護(hù)坡中的應(yīng)用

姜連杰

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江大慶 163000)

通過(guò)對(duì)模袋混凝土特點(diǎn)的描述及在紅旗泡水庫(kù)護(hù)坡中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的分析，說(shuō)明模袋混凝土在水庫(kù)護(hù)坡應(yīng)用的前景。

模袋混凝土;水庫(kù);護(hù)坡;柔性性質(zhì);軟性連接

1 模袋混凝土技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展與特點(diǎn)

模袋混凝土技術(shù)是我國(guó)20世紀(jì)80年代初從國(guó)外引進(jìn)的一項(xiàng)現(xiàn)澆混凝土新技術(shù)，它采用織物模袋做軟模具，通過(guò)混凝土泵將砂漿或混凝土充灌進(jìn)模袋成型，起到護(hù)坡、護(hù)底、防滲等作用。它具有整體性好、耐久性好、地形適應(yīng)性強(qiáng)、施工速度快、省工省時(shí)，并可以在水下鋪設(shè)充灌施工等特點(diǎn)，因此在國(guó)內(nèi)應(yīng)用發(fā)展較快。模袋混凝土施工是通過(guò)用高壓泵把混凝土或水泥砂漿灌入模袋中，混凝土或水泥砂漿的厚度通過(guò)袋內(nèi)吊筋袋、吊筋繩(聚合物如尼龍等)的長(zhǎng)度來(lái)控制，混凝土或水泥砂漿固結(jié)后形成具有一定強(qiáng)度的板狀結(jié)構(gòu)或其它狀結(jié)構(gòu)，能滿足工程的需要。土工模袋作為一種新型的建筑材料，可廣泛用于江、河、湖、海的堤壩護(hù)坡、護(hù)岸、港灣、碼頭等防護(hù)工程。

2 模袋混凝土技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

1)土工模袋施工采用一次噴灌成型，施工簡(jiǎn)便、速度快。

2)土工模袋能適應(yīng)各種復(fù)雜地形，特別在深水護(hù)岸、護(hù)底等不需填筑圍堰，可直接水下施工，機(jī)械化程度高，所護(hù)坡面面積大、整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)。

3)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(guò)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(qiáng)度。

4)模袋織造纖維柔軟，模袋柔性較好，在工程中模袋可以適應(yīng)任何復(fù)雜的坡面地形和復(fù)雜的土質(zhì)及惡劣的施工環(huán)境，施工后坡面成型也比較美觀。

3 模袋混凝土在紅旗泡水庫(kù)工程中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用原由

紅旗泡水庫(kù)樞紐工程地處大慶與安達(dá)交界處，1973年建成通水，毗鄰大慶市高新區(qū)東端，距大慶龍鳳區(qū)12.5 km，是引嫩工程中的一座反調(diào)節(jié)水庫(kù)。該工程經(jīng)過(guò)1996—2000年消險(xiǎn)擴(kuò)建以后，工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)行效果得到顯著提高和改善，設(shè)計(jì)日供水量32萬(wàn)t，興利水位面積 35.30 km2，總庫(kù)容1.16億m3。水庫(kù)工程由主副壩、進(jìn)水閘、泄水閘及大慶所屬抽水泵站幾部分組成。

主壩、西副壩及北副壩的混凝土板護(hù)坡，在凍脹、冰推和風(fēng)浪作用下，每年都出現(xiàn)不同程度、不同部位的護(hù)坡變形或固腳變形，壩坡隆起或者塌陷。特別是近幾年水庫(kù)蓄水期提前，夏、秋兩季，庫(kù)區(qū)較長(zhǎng)時(shí)間高水位運(yùn)行，受季風(fēng)影響很大，風(fēng)浪沖蝕淘涮壩體混凝土板護(hù)坡，造成護(hù)坡混凝土板坍塌破壞，壩體水毀嚴(yán)重，對(duì)由此產(chǎn)生的沖坑，采用沙袋臨時(shí)填充補(bǔ)救，后期再按照原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維修處理。2009年、2010年汛期都出現(xiàn)壩坡嚴(yán)重破壞現(xiàn)象，形成工程重大隱患，直接威脅水庫(kù)工程安全，進(jìn)而威脅大慶、安達(dá)等重要周邊城市及鄉(xiāng)村的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.2 模袋混凝土施工優(yōu)勢(shì)

紅旗泡水庫(kù)壩體護(hù)坡使用混凝土模袋具有以下優(yōu)勢(shì)：

1)施工周期短，紅旗泡水庫(kù)每年自4月20日開(kāi)閘蓄水，至10月20日水位蓄至最高，適于施工時(shí)間，水庫(kù)水位基本處于高水位運(yùn)行狀態(tài)，水下護(hù)坡如采取其他方式進(jìn)行，必須先填筑圍堰，將圍堰內(nèi)積水排干，工程造價(jià)大，施工時(shí)間長(zhǎng)，如采用模袋混凝土進(jìn)行施工，會(huì)大大縮短施工工期，不會(huì)影響水庫(kù)正常供水和補(bǔ)水。

2)工程造價(jià)低，普通混凝土護(hù)坡澆筑模板造價(jià)在工程造價(jià)中占很大比例，模袋混凝土施工由模袋代替了模板，由于模袋造價(jià)相對(duì)低廉，節(jié)省工程投資，而且模袋混凝土施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，減少施工投入，模袋混凝土造價(jià)只略高于漿砌石造價(jià)。

3)能夠抑制波浪爬升，紅旗泡水庫(kù)屬于平原水庫(kù)，庫(kù)區(qū)面積大，處于季風(fēng)區(qū)域，春夏季刮東南風(fēng)，秋冬季刮西北風(fēng)，風(fēng)力吹程長(zhǎng)，風(fēng)力比較大時(shí)，壩坡處涌浪很高，由于混凝土板護(hù)坡表面比較光滑，浪頭順護(hù)坡爬升很高，風(fēng)力大時(shí)水頭甚至能夠越過(guò)壩頂，大壩背水坡沒(méi)有防護(hù)，受水流沖刷，對(duì)大壩安全造成威脅。模袋混凝土施工由于是將混凝土充灌進(jìn)模袋成型，每個(gè)模袋大小可以根據(jù)需要進(jìn)行加工制作，施工特點(diǎn)決定模袋混凝土護(hù)坡表面自然形成規(guī)律的凹凸起伏，能夠有效阻止波浪爬高，減少風(fēng)浪對(duì)壩坡的破壞。

4)適應(yīng)變形能力強(qiáng)，模袋混凝土塊與塊之間屬于軟性連接，水庫(kù)護(hù)坡有些在原狀土開(kāi)挖以后直接進(jìn)行護(hù)坡處理，原狀土密度比較小，在運(yùn)行過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，模袋混凝土能夠很好地適應(yīng)基礎(chǔ)變形，起到應(yīng)有的作用。

5)結(jié)合緊密，由于模袋具有柔性性質(zhì)，在混凝土沖裝過(guò)程中，每個(gè)模袋之間結(jié)合緊密，混凝土凝固以后，混凝土塊塊之間幾乎沒(méi)有縫隙。風(fēng)浪沖向護(hù)坡的瞬間壓力很大，水流會(huì)順護(hù)坡板縫隙流入護(hù)坡內(nèi)部，風(fēng)浪后退以后，護(hù)坡內(nèi)部水流會(huì)對(duì)護(hù)坡板產(chǎn)生向外壓力，如果壓力大于混凝土板的自重，就會(huì)對(duì)混凝土板護(hù)坡產(chǎn)生破壞。此種破壞是護(hù)坡破壞的主要原因，增加混凝土護(hù)坡的密實(shí)度，減少護(hù)坡板之間的縫隙，是減少此種破壞的重要方式。

6)耐久性好，由于模袋使用抗老化織物，有很長(zhǎng)的使用年限，模袋本身具有半透水性，混凝土完成澆筑以后，混凝土所含水分會(huì)有部分滲出，降低水灰比，增加混凝土強(qiáng)度，從而提高工程耐久性。

7)由于紅旗泡水庫(kù)地處大慶地區(qū)，水庫(kù)環(huán)境優(yōu)美，是一旅游勝地，近年又被授予國(guó)家級(jí)旅游風(fēng)景名勝區(qū)，模袋混凝土護(hù)坡錯(cuò)落有致，一改混凝土板護(hù)坡單調(diào)景象，成為水庫(kù)又一道靚麗的風(fēng)景。

4 模袋混凝土應(yīng)用中存在的問(wèn)題

1)施工機(jī)械設(shè)備問(wèn)題直接影響工程正常施工和進(jìn)度。

2)充灌材料必須滿足施工設(shè)計(jì)要求，否則影響正常充灌施工的進(jìn)度和質(zhì)量。

3)織物模袋質(zhì)量與工程質(zhì)量有著密切的關(guān)系，在工程應(yīng)用時(shí)，必須首先通過(guò)小塊模袋的充灌試驗(yàn)來(lái)確定模袋的具體型號(hào)和尺寸，保證工程正常使用。

4)設(shè)計(jì)、應(yīng)用單位需全面了解掌握該項(xiàng)新技術(shù)工藝后，針對(duì)具體工程應(yīng)用情況具體分析設(shè)計(jì)，并注意解決以上有關(guān)問(wèn)題，按照有關(guān)應(yīng)用、施工規(guī)范要求，保證工程應(yīng)用圓滿成功。

今后應(yīng)在現(xiàn)有施工工藝基礎(chǔ)上，針對(duì)以上存在的有關(guān)問(wèn)題，最大限度地發(fā)揮施工機(jī)械化和水下施工優(yōu)勢(shì)，加快施工進(jìn)度，降低工程成本，減輕工作強(qiáng)度，充分發(fā)揮新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，滿足工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)需要，提高模袋混凝土技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。模袋施工實(shí)例見(jiàn)圖1，圖2。

TV861

B

1007-7596(2012)03-0109-02

2012-04-11

姜連杰(1966-)，男，黑龍江安達(dá)人，高級(jí)工程師。

模袋施工實(shí)例1

模袋施工實(shí)例2