模袋砼在引江濟(jì)漢工程渠道襯砌板修復(fù)的應(yīng)用

易光波

摘 要：引江濟(jì)漢工程建成通水后，受調(diào)水水位升降的影響，襯砌板下砂石墊層易隨時(shí)間推移被掏空，造成襯砌板塌陷破損。為保障引江濟(jì)漢工程的安全運(yùn)行，逐步開始應(yīng)用模袋砼護(hù)坡修復(fù)施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：模袋砼引江濟(jì)漢渠道修復(fù)；引江濟(jì)漢工程；襯砌板修復(fù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TV5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）30-0152-02

1 濟(jì)漢工程的詳細(xì)工程簡(jiǎn)介

引江濟(jì)漢工程在我國(guó)南水北調(diào)工程中占據(jù)著非常重要的位置，是我國(guó)南水北調(diào)工程的主要水源區(qū)施工工程，引江濟(jì)漢工程主要是從我國(guó)的長(zhǎng)江荊江上游河段將水源引到漢江的興隆河段，總體來(lái)講，引江濟(jì)漢工程是我國(guó)的一項(xiàng)大型的輸水工程。引江濟(jì)漢工程最主要的目的和作用就是進(jìn)行水源的補(bǔ)充，將長(zhǎng)江中的水源引入到漢江的興隆河段以及其下游的相關(guān)河段中，用來(lái)有效的補(bǔ)充由于南水北調(diào)工程導(dǎo)致的水量的缺失，同時(shí)引江濟(jì)漢工程還能夠在很大程度上改善相關(guān)河道的生態(tài)環(huán)境，灌溉條件以及供水條件，航運(yùn)問(wèn)題等等。干渠全長(zhǎng)67.23km。工程沿線各類建筑物共計(jì)107座，其中引江濟(jì)漢干渠各種水閘9座，泵站1座，船閘4座，倒虹吸28座等，設(shè)計(jì)引水流量350m3/s，最大引水流量500m3/s，設(shè)計(jì)水深5.72m-5.85m。渠底寬為60m，渠底襯砌采用C20現(xiàn)澆混凝土襯砌，渠底砼厚8cm，邊坡砼厚12cm，其下均為15cm厚砂石墊層，底板、邊坡上設(shè)5cm直徑排水孔，邊坡坡比為1：2～1∶3.5。

2010年3月26日在湖北省荊州市李埠鎮(zhèn)龍洲垸舉行了開工儀式，引江濟(jì)漢工程正式開工。2014年9月26日，引江濟(jì)漢工程正式通水運(yùn)行。工程正式投入運(yùn)行近三年來(lái)，運(yùn)行管理單位引江濟(jì)漢工程管理局科學(xué)調(diào)度，根據(jù)東荊河、漢江實(shí)時(shí)水情調(diào)控引江濟(jì)漢工程調(diào)水流量，為我省抗旱保豐收作出了重要貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，渠道水位也隨流量變化而升降，以西荊河船閘站點(diǎn)為例，渠底高程25.32m（黃海高程，下同），渠道水位最低29.3m，最高31.65m，對(duì)應(yīng)水深3.98m-6.33m，水位落差達(dá)2.35m。隨著水位的不停變化，邊坡襯砌板下砂石墊層隨著時(shí)間推移逐漸被掏空，部分襯砌板下形成空洞而塌陷破損，局部在水下接近底板部位，長(zhǎng)期不處理極易造成渠道邊坡不穩(wěn)，出現(xiàn)局部脫坡情況，嚴(yán)重威脅工程安全。在引江濟(jì)漢無(wú)法干水維護(hù)的情況下，為確保引江濟(jì)漢工程安全運(yùn)行，需考慮水下施工。目前很多河道主要采用的水下護(hù)底施工型式為水下拋石，但由于引江濟(jì)漢為調(diào)水工程，為保證調(diào)水水量，需嚴(yán)格控制渠道糙率，故無(wú)法采取這種方案，而急需尋找新的水利施工工藝，在這樣的環(huán)境下，膜袋砼的具體施工就自然而然的發(fā)展以及應(yīng)用開來(lái)，并且在應(yīng)用的過(guò)程中取得了非常好的效果。

膜袋砼的施工工藝最早是由美國(guó)的一家公司發(fā)明并且進(jìn)行推廣的，在推廣的過(guò)程中，膜袋砼的施工工藝被日本的公司進(jìn)行了專利買斷。在上世紀(jì)的70年代中期，膜袋砼施工工藝在日本最先進(jìn)行了實(shí)際施工應(yīng)用，隨后這種施工工藝開始全世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用并且取得了非常好的使用效果。在1983年我國(guó)才開始對(duì)膜袋砼的施工工藝進(jìn)行引進(jìn)以及應(yīng)用。膜袋砼的施工工藝最主要的是軟模具采用的是織物模袋，利用混凝土澆筑設(shè)備將混凝土或者是砂漿之類的填充物充灌到模袋中，讓混凝土或者砂石等材料在模袋中進(jìn)行成型，膜袋砼主要的作用有三個(gè)，首先是膜袋砼能夠有效的起到護(hù)坡的作用，其次是膜袋砼能夠有效的起到護(hù)底的作用，最后是膜袋砼能夠有效的起到防滲的作用，因此在施工中較為常用，同時(shí)模袋的耐久性能較好，能夠有效的提升工程施工進(jìn)度，讓工程有非常好的施工整體性，膜袋砼施工對(duì)于施工環(huán)境以及施工地形有著非常好的適應(yīng)性，因此模袋在膜袋砼施工中應(yīng)用非常的廣泛。

2 膜袋砼的具體原理分析以及設(shè)計(jì)具體指標(biāo)分析

2.1 膜袋砼具體施工原理分析

膜袋砼的主要施工工藝原理在于利用充灌設(shè)備將液體性質(zhì)的混凝土或者砂石，填充帶化學(xué)纖維制作而成的模袋模型中來(lái)，這樣能夠有效的利用混凝土的凝固來(lái)形成混凝土高強(qiáng)度硬化體。在膜袋砼施工中，模袋自身具有較好的透水性，因此在混凝土成型的過(guò)程中能夠通過(guò)壓力的作用來(lái)將多余的水分排出模袋，這樣就能夠大大的減少混凝土的施工水灰比，在另一個(gè)方面也提升了混凝土的施工強(qiáng)度以及混凝土密實(shí)度。膜袋砼的施工工藝同我國(guó)傳統(tǒng)形式上的砌筑施工相比有三個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)，首先是膜袋砼具有施工安全的優(yōu)點(diǎn)，其次是膜袋砼具有快速施工的特點(diǎn)，最后是膜袋砼施工能夠有效的節(jié)約施工成本。膜袋砼施工最明顯的施工條件為水下工程的施工，在這種環(huán)境下的施工能夠發(fā)揮出膜袋砼的最大優(yōu)勢(shì)，取得最好的效果。

2.2 膜袋砼詳細(xì)設(shè)計(jì)指標(biāo)分析

模袋的材料：模袋主要是采用兩種材料，分別是抗紫外線和不抗紫外線模袋。抗紫外線的模袋為滌綸，不抗紫外線的模袋為丙綸。質(zhì)量為500g/m2；伸長(zhǎng)度<30%；抗拉強(qiáng)度為橫>2000N/5cm；縱>2200N/5cm，頂破強(qiáng)度不小于4000N；滲透系數(shù)1.0×102～5.0×10-3cm/s；有效孔徑0.25mm<095<0.85mm。模袋砼的水灰比不大于0.55，混凝土強(qiáng)度C20；選用石子坍落度為18～20cm，最大粒徑一般為20mm。

3 膜袋砼的具體工藝流程以及主要的施工方法

3.1 膜袋砼施工中模袋的具體制作方法

模袋是一種中間有間距的拉筋的雙層織物，用以控制混凝土充灌后成型的厚度，為便于施工，其上留有若干的灌口，由于模袋每次工程施工尺寸不一，宜采用定做且批量生產(chǎn)。

3.2 膜袋砼施工中的定位施工以及鋪設(shè)施工

盡量選擇天氣晴朗、無(wú)風(fēng)、水位較低時(shí)進(jìn)行模袋鋪設(shè)?？紤]在模袋鋪設(shè)施工不受干擾時(shí)，在模袋灌口上系上標(biāo)志桿，以便在模袋沉入水底后明確灌口位置。利用岸上的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)采用GPS定位，根據(jù)當(dāng)時(shí)流速、漂距、水深等參數(shù)擬定水面的定位坐標(biāo)。模袋鋪設(shè)根據(jù)水深、水流流速及模袋分塊大小選擇滾鋪或拉鋪方式進(jìn)行。模袋鋪設(shè)時(shí)，除滿足設(shè)計(jì)要求固定外，在排頭加木樁等，防止模袋鋪設(shè)時(shí)滑動(dòng)。第一塊模袋的定位應(yīng)選擇靠下游的部位。在模袋鋪設(shè)定位準(zhǔn)確后，派潛水員潛入水中或水下錄像，檢查模袋是否沉入水底。模袋鋪設(shè)進(jìn)程中盡量避免施工機(jī)械或人為破壞，一旦發(fā)現(xiàn)模袋被破壞，更換破損部分或進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。endprint

3.3 膜袋砼施工中模袋的具體連接以及接頭處理

第一塊模袋：保證不超出外邊線；第二塊模袋搭接寬度不小于2m，第三塊及其以后之間搭接不小于1m。接頭以上游模袋壓蓋在下游模袋上，并與河底緊密相帖。

4 膜袋砼施工過(guò)程中模袋施工質(zhì)量的檢驗(yàn)以及控制

在膜袋砼施工的過(guò)程中非常重要的一項(xiàng)施工環(huán)節(jié)就是模袋的施工，因此模袋施工的施工質(zhì)量直接影響了膜袋砼施工的施工質(zhì)量，因此在模袋施工的過(guò)程中要嚴(yán)格的控制模袋的施工質(zhì)量，膜袋栓的施工質(zhì)量以及工程的施工總體質(zhì)量等等，只有將上述的施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量進(jìn)行有效的控制以及檢查才能夠在一定程度上保障膜袋砼的施工質(zhì)量達(dá)到施工的要求。下面進(jìn)行詳細(xì)的論述以及分析。

4.1 膜袋砼施工中模袋施工質(zhì)量的檢驗(yàn)以及控制

在膜袋砼施工過(guò)程中，使用的模袋在進(jìn)場(chǎng)前要嚴(yán)格的進(jìn)行檢查以及控制，首先我們要對(duì)模袋的生產(chǎn)廠家進(jìn)行全面的了解和調(diào)查，同時(shí)要對(duì)模袋的生產(chǎn)合格證進(jìn)行檢查，要求模袋的出廠合格證滿足我國(guó)相關(guān)部門規(guī)范的規(guī)定，要求相關(guān)的權(quán)威質(zhì)量檢測(cè)中心或者部門出具相應(yīng)的模袋技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)證書，或者出具模袋的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量報(bào)告等書面報(bào)告。在施工的過(guò)程中我們要求在模袋出廠前針對(duì)模袋的規(guī)格以及尺寸，模袋的外觀以及模袋的具體縫制進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，同時(shí)在模袋進(jìn)場(chǎng)前要針對(duì)模袋的相關(guān)質(zhì)量要求進(jìn)行模袋一定比例的抽查，只有檢驗(yàn)完全符合施工標(biāo)準(zhǔn)的前提下才能夠允許以及同意這一批次的模袋進(jìn)場(chǎng)，在膜袋砼施工中進(jìn)行使用。

4.2 膜袋砼施工中膜袋砼施工強(qiáng)度的檢驗(yàn)以及控制

在膜袋砼施工的過(guò)程中，膜袋砼的施工強(qiáng)度也是影響膜袋砼施工質(zhì)量的一項(xiàng)重要施工因素。在檢查以及控制膜袋砼強(qiáng)度的過(guò)程中，我們通常按照相關(guān)的規(guī)范規(guī)定在工程充灌口的位置進(jìn)行針對(duì)性的取樣檢查。通常的檢查順序?yàn)?，首先要在工程充灌口的位置將同等材質(zhì)，同等規(guī)格的模袋（具體規(guī)格可以參考15厘米×150厘米的模袋）灌入充灌口內(nèi)部，其次是在充灌口的位置吊置處理，處理時(shí)間應(yīng)該控制在10分鐘到20分鐘之間，最后吊置時(shí)間結(jié)束之后，我們要將檢驗(yàn)樣本取出，然后將試樣填充進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的模型中進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)，一旦膜袋砼的施工強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，我們就要及時(shí)的進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)救措施。

4.3 膜袋砼施工中施工質(zhì)量的檢驗(yàn)以及控制

在膜袋砼施工的過(guò)程中，模袋的施工質(zhì)量以及膜袋砼強(qiáng)度的施工質(zhì)量的檢查以及控制都是在為整個(gè)膜袋砼施工質(zhì)量進(jìn)行負(fù)責(zé)。因此我們?cè)谶M(jìn)行膜袋砼施工質(zhì)量檢驗(yàn)以及控制的過(guò)程中要針對(duì)模袋護(hù)坡施工的模袋數(shù)量以及模袋施工的誤差等數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)的檢查，同時(shí)在檢查的過(guò)程中要注意使用的檢查方法，上述的檢查數(shù)據(jù)以及檢查方法一定要嚴(yán)格的按照我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范進(jìn)行，只有這樣才能夠確保工程的膜袋砼施工質(zhì)量達(dá)到我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

模袋砼的強(qiáng)度高、整體性能好，可按工程要求制成厚度不一、面積大小不等的形狀進(jìn)行施工操作，同時(shí)膜袋砼的施工也可以在較為復(fù)雜的施工環(huán)境下進(jìn)行施工，亦可水下施工，不需要作圍堰，護(hù)坡整體性好，抗風(fēng)浪、水流沖擊能力強(qiáng)，對(duì)于引江濟(jì)漢這種調(diào)水工程來(lái)講，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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