淺談模袋混凝土防護土石圍堰施工技術

劉 江 平，　朱 福 余

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都　610091)

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淺談模袋混凝土防護土石圍堰施工技術

劉 江 平，朱 福 余

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都610091)

為確保圍堰過水時土石不流失、不潰堰，最大限度地減少洪水過后壩內泥渣的清理量，采用模袋混凝土施工技術保護圍堰，取得了較好的效果。

模袋；混凝土；施工技術；西泌河水庫

1　概　述

西泌河水庫碾壓混凝土大壩上游土石圍堰與左岸導流洞相連，土石圍堰迎水面坡比為1∶2，背水面坡比為1∶1.5，堰頂設計高程為641.2 m，圍堰軸線長度為28 m左右，圍堰上寬6 m，底寬36.5 m，圍堰均由土石混合料填筑，總平面面積為3 000 m2。圍堰剖面見圖1。

2　工程的主要特征

圖1　圍堰剖面圖

2.1堰頂設計高程低，抵御洪水能力差

圍堰堰頂設計高程為641.2 m，為全斷面過水圍堰，當發(fā)生10 a一遇(P=10%頻率)洪水時，洪水將漫過圍堰。圍堰填筑料均為土石混合料，填筑材料松散，洪水漫堰時，填筑料易于流失潰散，圍堰高程低，圍堰抵御洪水能力差。

2.2模袋混凝土施工速度快，防護效果較好

模袋混凝土從鋪設模袋到灌注混凝土只需7 d，工期短，施工速度快。模袋能根據(jù)圍堰形狀進行鋪設，模袋內充填高流態(tài)混凝土，充填形狀較好，能全斷面保護圍堰松散材料不隨洪水流失，能夠保證圍堰穩(wěn)固不潰堰。

3　主要施工技術

3.1模袋的設計與加工

模袋材料為棉綸土工布，生產廠家按照圍堰形體尺寸制作模袋，一般混凝土模袋加工成長方形，制作時考慮3%～4%的富余量以便于灌注混凝土時模袋收縮。模袋長度為7～8 m，為了加快澆筑速度，根據(jù)混凝土的流動性，在模袋端頭增加灌入口，一般灌入口為2 m×2 m，袋口長度為30 cm，直徑30 cm左右。

3.2堰面整形及整平

先放線測量并進行坡面的修整，反鏟在堰頂從下往上削坡，要求坡面平整、順直、無明顯凹凸、無雜物,其表面平整度≤100 mm。在圍堰頂面順流向開挖一個直徑為100 cm的半圓槽，半圓槽從上游堰面通至下游堰趾，引導洪水從半圓槽流向下游。

3.3堰趾基礎處理

用反鏟開挖上游堰腳，開挖深度深入圍堰基礎面(原始地面線與圍堰填筑面交界面)下50～100 cm，形成圍堰前趾，當模袋混凝土完成后，再用反鏟將大塊石壓在模袋上并保護模袋不被回旋翻滾的洪水掀起。用反鏟清除下游堰腳浮渣直至堅硬巖石面，將模袋混凝土澆筑在穩(wěn)固的基巖面上形成圍堰后趾，防止洪水高速過流時圍堰后趾產生脈動或負壓現(xiàn)象破壞后趾模袋混凝土。

3.4模袋的鋪設

(1)施工順序由“先前趾后坡面，先外側后內側，先上游后下游，先標準后異形斷面”的次序逐條沿坡度方向平順進行鋪設。

(2)坡頂沿圍堰軸線方向設固定樁4～5個，固定樁左右間距1～2 m，在下端前趾處設固定樁；按預定位置順坡準確展開模袋，在下端固定樁上扎緊下口,模袋上口沿連接松緊器，掛在上端固定樁上，以便調節(jié)模袋灌注混凝土時上口張力。上下端固定樁采用φ25鋼筋，鋼筋長100～200 cm，外留30～50 cm。

(3)坡頂模袋要預先留有富余，以方便上端能夠控制在規(guī)定位置上，施工過程可隨時加以修正。

(4)每條模袋之間用100 cm寬的土工織物反濾布連接。模袋鋪展、壓穩(wěn)后，應拉緊上緣固定繩索，防止模袋下滑。

(5)鋪設相鄰模袋時，模袋預留一定富余量并搭在前一塊模袋上，在充灌混凝土時使相鄰模袋接縫緊密。

3.5模袋混凝土灌注

(1)混凝土灌注采用泵機，泵機放置在上游河床干燥地方以方便攪拌車卸料，灌注順序：逐單元自低向高處、從灌口依次向內灌注。正式充填前，應使所有模袋濕潤，以利于模袋滑動展開。施工時先泵送水泥砂漿以潤滑管道，然后再進行混凝土充填，充填順序應由下而上，依次連續(xù)進行，灌注間隔時間不超過30 min，以免混凝土坍落度損失料變稠不易流動，灌注速度宜控制在10～15 m3/h且泵送混凝土連續(xù)，將混凝土塌落度控制在20～22 cm。

(2)軟管的管口伸入模袋內，以便泵管壓力直接作用于模袋內的混凝土，減小泵管口承受的反作用力。灌注時，需要操作人員扶住泵管，防止泵管來回擺動，同時掌握泵管口混凝土壓力。當該處混凝土壓力持續(xù)上升時說明混凝土在模袋中流動減慢，此時應適當降低泵機的泵送速度；當發(fā)現(xiàn)模袋內混凝土流動受阻時，可采取用腳踩踏的方法蠕動混凝土將混凝土充填到邊角處；如果泵管口處的混凝土壓力已升的很高或上升速度很快，這時可停止充灌進行檢查并采取措施，如踩踏蠕動無效，可采用其它方法進行處理。

①如果阻塞就發(fā)生在灌口處，可將泵管拆走，將阻塞的石子或混凝土從灌口內掏出，或用木桿將阻塞物搗散疏通后再繼續(xù)灌注。這種情況往往是因混凝土骨料離析或因混凝土超徑含有大石子造成的。

②泵管口周圍先灌注的混凝土已沒有足夠的流動性，這種情況往往是由于灌注中途停歇較長時間而造成的，這時可采用下列措施進行處理：

a.用腳沿最短距離踏出一條凹槽，形成通道，改用砂漿將模袋充滿，也可利用上面—個泵管口充灌。

b.如果模袋已被堵死，可在未充滿部分的上邊緣再開一泵管口進行充灌，泵管口應開在袋側隱蔽處，以保證模袋整體美觀。

(3)灌注過程中，操作人員應按前述順序、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，下層針線可稀一些，上層密一些，以確保其整體性和外觀良好。每一塊模袋灌注完畢，換至另一塊模袋重復上述工藝流程繼續(xù)灌注，直至完成灌注施工任務。

(4)每個灌注口灌注結束后，必須用繩子將灌注口扎死。當模袋發(fā)生脹脫時，用剪刀剪開脹脫的模袋布，掏出多余混凝土后重新縫接，再充填混凝土直至飽滿。

3.6混凝土的養(yǎng)護

混凝土灌輸完成后同時進行混凝土的養(yǎng)護。一般養(yǎng)護期為7 d，要求在此期間護坡表面處于潤濕狀態(tài)。

4　結　語

(1)圍堰坡面形體整形及平整誤差不超過規(guī)定要求，防止了模袋混凝土在灌注過程中出現(xiàn)凹凸不平現(xiàn)象。

(2)認真處理圍堰前趾和后趾基礎，使前趾和后趾基礎穩(wěn)固，堰面模袋混凝土穩(wěn)定性較好。用大塊石保護前趾模袋混凝土，防止洪水卷起前趾模袋混凝土，確保了模袋混凝土的防護效果。

(3)灌注模袋混凝土時，模袋混凝土與模袋混凝土之間銜接緊密，碼放距離均勻，模袋邊緣充填飽滿，模袋成形整齊美觀。

(4)在圍堰下游距后趾6 m處設置小擋坎，擋坎壓住由下往上的模袋混凝土，圍堰過水時擋坎挑起洪水流向下游，消除了圍堰后趾因水流過快而產生脈動或負壓現(xiàn)象。

(責任編輯：李燕輝)

2016-05-20

TV551;TV544;TV52

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1001-2184(2016)04-0110-02

劉江平(1965-)，男，江蘇靖江人，項目經(jīng)理，高級工程師，從事水電工程施工技術與管理工作；

朱福余(1965-)，男，江蘇泰興人，項目總工程師，高級工程師，學士，從事水電工程施工技術與管理工作.