河套地區(qū)水利工程模袋混凝土技術(shù)應(yīng)用

朱冬梅　王志華

（河套學(xué)院　內(nèi)蒙古巴彥淖爾市　015000）

1　案例分析

某工程的護(hù)砌型式，需要執(zhí)行218m的模袋混凝土護(hù)底。模袋混凝土設(shè)計厚度為10cm、底寬為22m，長度為218m。同時，將模袋混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計為20MPa。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該段的渠底淤泥較厚，當(dāng)對渠底高程進(jìn)行設(shè)計的時候，發(fā)現(xiàn)其深度更大。為了能促進(jìn)施工工期在一定時間內(nèi)完成，可以先鋪一層土織物，上層增加碎石墊層，并對模袋混凝土充滿，保證在軟土基施工工作中，實現(xiàn)良好作業(yè)，也能減少淤泥土方開挖量。模袋混凝土的使用，盡管無法對平整度無法控制，但其具備的整體性能更好，提升了施工速度，也減少材料的運(yùn)輸和使用。

2　模袋混凝土技術(shù)概述

模袋混凝土是20世紀(jì)80年代從日本引進(jìn)的一項新技術(shù)，是應(yīng)用土工模袋作為柔性模板，將流動性細(xì)石混凝土利用混凝土輸送泵壓入模袋內(nèi)，在灌注壓力作用下多余的水分?jǐn)D出，若干單體混凝土模袋體通過模袋內(nèi)預(yù)設(shè)的高強(qiáng)度繩索聯(lián)結(jié)形成整體，上部的混凝土壓載體能有效地抵御水流的沖刷，而底部與河床相貼可防止土顆粒被水流帶走，起到護(hù)坡作用。

2.1　分類

模袋護(hù)坡技術(shù)，主要就是現(xiàn)澆筑混凝土施工工藝。利用織物的模袋，將其制作成軟模具，并利用混凝土泵將其直接灌入到模袋中，以達(dá)到良好的護(hù)坡、防滲等作用，也能節(jié)約人力、物力，實現(xiàn)更為廣泛的應(yīng)用。其基本類別主要分為兩類：①機(jī)制模袋，主要發(fā)揮的是軟體模板的作用，作為一種新材料和新技術(shù)被廣泛應(yīng)用在坡面處理工作中；②簡易模袋，也被稱為編織布模袋，內(nèi)部要填充細(xì)石混凝土或者是砂漿。目前應(yīng)用較為廣泛的是聚丙烯編織布模袋和無排水型編織布模袋，應(yīng)用在護(hù)坡結(jié)構(gòu)中。

2.2　基礎(chǔ)工藝

模袋混凝土在施工期間，主要使用泵送方式。不僅對混凝土、水泥砂漿具備一定要求，還要保證其具備的流動性，保證在模袋內(nèi)實現(xiàn)更為有效擴(kuò)散，也能充滿整個模袋，減少分離現(xiàn)象。同時，在一定條件下，分析材料配合比和外加劑的應(yīng)用，也要為泵送混凝土提出更高要求。工作中，需要根據(jù)工程的實際發(fā)展情況，確定試驗。當(dāng)發(fā)現(xiàn)模袋填充后，其存在的水分會滲出，降低水灰比，混凝土和砂漿的凝固速度也會不斷提升，增加其強(qiáng)度。另外，在對模袋混凝土的護(hù)坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計期間，要確定出模袋形式。工作中，根據(jù)施工工作的實際發(fā)展情況，確定其等級，重點(diǎn)研究施工工作的主要條件、施工情況、水流情況等，保證能確定出排水點(diǎn)型。還要確定出模袋的厚度，保證在使用過程中，能承擔(dān)風(fēng)浪荷載、寒冷地區(qū)的冰推力。

3　模袋混凝土的應(yīng)用

3.1　模袋混凝土的優(yōu)勢

土工模袋施工采用一次噴灌成型，施工簡便、速度快。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。多余的水分通過織物空隙滲出，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。

3.2　袋裝土及模袋鋪設(shè)

（1）袋裝土鋪筑錯疊，分批分層次，并注意檢查拋筑成型坡面的平整度及坡度，滿足設(shè)計要求。

（2）模袋鋪設(shè)前應(yīng)做檢查，尺寸、破損、脫線等，如有破損應(yīng)及時用合格的母材進(jìn)行修補(bǔ)，在超出破損部位周邊10～20cm范圍進(jìn)行修補(bǔ)。

（3）模袋沿坡面展開時應(yīng)始終保持模袋向下拉緊，模袋在鋪展、壓穩(wěn)后，應(yīng)拉緊上緣固定繩索，防止模袋下滑，固定繩索與新建擋墻貼合處必須提前用防磨袋墊置，做好新建擋墻的成品保護(hù)。

（4）接縫位置的底部應(yīng)鋪設(shè)土工織物，模袋搭接位置搭接寬度的偏差標(biāo)準(zhǔn)為0～+2cm，在搭接布平鋪搭接好后再鋪設(shè)下一塊模袋布，且順直平整。模袋在鋪設(shè)橫向收縮率取為4%，縱向收縮量取為3%。

（5）在鋪設(shè)中存在轉(zhuǎn)彎及跨支河口長度與單位工程長度不一致的情況，根據(jù)實際情況加工使用異型單元。

（6）模袋布的鋪設(shè)位置必須準(zhǔn)確無誤，各部位高程符合設(shè)計要求。模袋應(yīng)整齊、無皺褶與基礎(chǔ)面之間應(yīng)壓平緊貼，對鋪設(shè)質(zhì)量水下驗收符合要求后才可充灌工序。

（7）為了防止水流、涌浪或其他因素對模袋產(chǎn)生的擾動或破壞，鋪設(shè)后應(yīng)及時充灌混凝土。

3.3　施工工藝分析

將模袋混凝土技術(shù)應(yīng)用到跌水壩段，水壩段的河底寬度為70m，設(shè)計期間的輸水流量在60m3/s。當(dāng)完成壩址設(shè)計后，發(fā)現(xiàn)5年和10年后都出現(xiàn)嚴(yán)重洪水，其流量也不斷增加。根據(jù)對壩體橫截面的設(shè)計，發(fā)現(xiàn)斷面的整個結(jié)構(gòu)形式都為實用性，頂寬為3.0m，上游的側(cè)邊坡坡比為1：2。在這種情況下：

（1）應(yīng)用模袋混凝土技術(shù)，將其伸入到上游河底，下游側(cè)邊坡坡度為1：1，當(dāng)模袋混凝土技術(shù)伸到消力坎，能達(dá)到水流的約束目的，免受護(hù)坡底部的沖擊。對于河底跌水壩壩體基礎(chǔ)，在原有的跌水壩基礎(chǔ)上，為壩坡面上覆蓋一層無紡?fù)量椢?，并使用模袋對其填充混凝土，保證能順著河道的方向布置。在兩岸模袋之間，都要為其搭建，保證將模袋混凝土厚度維持在15cm，其具備的抗壓強(qiáng)度設(shè)計為25MPa。在下游的消力池，使用模袋混凝土要在混凝土之間設(shè)置分縫，保證能達(dá)到降壓的效果，也能促進(jìn)安全系數(shù)的提升。

（2）應(yīng)用混凝土板塊技術(shù)，預(yù)制場內(nèi)預(yù)制后，混凝土拌和采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)，借助平板振搗器密實，并行木抹初平、鐵抹精平等基礎(chǔ)性操作，要求技術(shù)人員要按照設(shè)計項目的具體設(shè)計要求加工定型鋼模。盡管處理效果也能符合要求，但是會對施工進(jìn)度造成影響。

（3）應(yīng)用干砌石護(hù)坡機(jī)制，要從根本上保證石料墊穩(wěn)、填實，與周邊砌石保持緊密度，嚴(yán)禁架空操作，長度在30cm以下的塊石連續(xù)使用不超過4塊，并且兩端必須加丁字石。長條形石料丁向砌筑，不利于長期使用。

4　總結(jié)

綜上所述，在現(xiàn)有的施工工藝應(yīng)用基礎(chǔ)上，分析其存在的問題，促進(jìn)施工機(jī)械化、水下施工工作優(yōu)勢的發(fā)揮，增加施工進(jìn)度，降低工程的建設(shè)成本，保證技術(shù)在實際應(yīng)用下，能滿足工程的設(shè)計和施工對需求，也能為技術(shù)應(yīng)用提供更高的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。

[1]劉瑞偉，王成華，王繼堂，等.八里灣船閘入湖口施工關(guān)鍵技術(shù)探討與應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理，2015，35（1）：2～4.