模袋混凝土技術(shù)在錢(qián)塘江海塘工程加固中的應(yīng)用

邵偉龍，郭炳榮

（紹興市柯橋區(qū)水利管理總站，浙江 紹興 312000）

海塘加固工程對(duì)提升塘壩防洪能力，確保當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚拓?cái)產(chǎn)安全具有十分重要的意義，是利國(guó)利民的民生工程。我國(guó)早在20世紀(jì)70年代就從國(guó)外引進(jìn)模袋混凝土技術(shù)，這是一種利用織物袋作為模具，通過(guò)泵將混凝土澆灌進(jìn)織物袋從而成型的混凝土現(xiàn)澆技術(shù)，其作用為防滲漏、護(hù)坡、護(hù)底等[1-3]。模袋混凝土有整體性好、經(jīng)濟(jì)耐久、施工效率高的優(yōu)點(diǎn)，且能實(shí)現(xiàn)水下澆灌等[4-7]。本文研究模袋混凝土技術(shù)應(yīng)用于錢(qián)塘江海塘加固工程施工過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)。

1 工程概況

錢(qián)塘江一線海塘加固工程Ⅰ標(biāo)段（K0+000～K3+200 m）地處紹興市柯橋區(qū)東北角，位于錢(qián)塘江尖山河灣南岸、曹娥江口門(mén)左岸，屬錢(qián)塘江臨江一線海塘，上游接蕭紹交界處—杭州市蕭圍東線治江圍涂工程?hào)|江閘（廿二工段外閘），下游接曹娥江口門(mén)大閘出口段左岸引堤。工程任務(wù)為防洪御潮，完善錢(qián)塘江南岸海塘封閉線，保護(hù)蕭紹平原地區(qū)人民群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全。通過(guò)對(duì)錢(qián)塘江海塘（柯橋區(qū)）海塘加固，增加海塘擋浪墻耐久性，提高海塘防沖能力，確保海塘安全運(yùn)行。

工程主要包括2個(gè)分部工程：堤腳防護(hù)加固分部工程以及護(hù)坦加固分部工程，工程橫斷面分別見(jiàn)圖1和圖2。其中，在樁號(hào)K0+000～K2+600 m堤腳保灘中，板樁外側(cè)8.0 m位置施打密排拉森Ⅳ型鋼板樁，樁頂高程（-1.0，-1.5，-2.0 m），樁長(zhǎng)9.0 m，鋼板樁和現(xiàn)有板樁（或鋼筋籠）之間澆筑50 cm 厚模袋混凝土，混凝土下鋪設(shè)30 cm厚石渣墊層；在樁號(hào)K2+600～K3+200 m加固補(bǔ)強(qiáng)中，原集裝箱大方腳外側(cè)3.5 m處安放小沉井，沉井底高程-4.0 m，沉井上部設(shè)C30鋼筋混凝土帽梁，帽梁頂高程-0.2 m。沉井至原集裝箱大方腳以及原集裝箱大方腳至2.2 m高程大方腳之間鋪設(shè)50 cm厚模袋混凝土。

圖1 堤腳防護(hù)加固分部工程橫斷面圖

圖2 護(hù)坦加固分部工程橫斷面圖

2 模袋混凝土施工要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備

工程在開(kāi)工前成立紹興市柯橋區(qū)錢(qián)塘江一線海塘加固工程項(xiàng)目管理辦公室，作為項(xiàng)目法人派出的工程建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)工程現(xiàn)場(chǎng)的建設(shè)管理工作，辦公室設(shè)在施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)巡塘管理房?jī)?nèi)。

聯(lián)系當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)及工程所在地一線海塘專(zhuān)職管理單位，在現(xiàn)有200 kVA變壓器上臨時(shí)搭接滿(mǎn)足工程所需的供電設(shè)備。為確保模袋混凝土澆筑在停電時(shí)可以繼續(xù)使用，需另備1臺(tái)柴油機(jī)發(fā)電組，以保證突發(fā)情況下可以正常施工。

準(zhǔn)備1臺(tái)HBT60輸送泵和輸送管等配套設(shè)備用于澆灌混凝土。另外需準(zhǔn)備1艘小型船只、1名潛水員便于水面及水下操作。

2.2 基坑開(kāi)挖

使用挖土機(jī)進(jìn)行防洪堤護(hù)腳基坑的開(kāi)挖，并且嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行測(cè)量放樣，標(biāo)定出模袋鋪設(shè)范圍及高程，用挖掘機(jī)對(duì)護(hù)坦進(jìn)行清理整平。在進(jìn)行基坑底開(kāi)挖時(shí)，基坑底兩側(cè)應(yīng)比模袋的鋪設(shè)寬度各寬0.5 m，兩外側(cè)邊坡開(kāi)挖成約1∶1.75，內(nèi)側(cè)坡也根據(jù)設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖成1∶1.75，如有需要，潛水員將下潛對(duì)坡度進(jìn)行適當(dāng)整修確保坡度精準(zhǔn)?；娱_(kāi)挖后使其距離水面2.0～3.5 m，水面上的部位在挖掘機(jī)整修好坡面之后，再讓人工進(jìn)行全面細(xì)致的整修。

2.3 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

本工程采用商品混凝土，強(qiáng)度等級(jí)C30，經(jīng)商品混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)運(yùn)送至澆灌地點(diǎn)并進(jìn)行見(jiàn)證取樣。C30試塊立方體抗壓強(qiáng)度檢測(cè)220組，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 C30模袋混凝土試塊抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果表

2.4 模袋鋪設(shè)

模袋進(jìn)場(chǎng)后按施工順序、方位預(yù)先放置于現(xiàn)場(chǎng)岸坡，沿岸線施工方向鋪設(shè)土工模袋，施工程序方向與單元搭接同向，展開(kāi)時(shí)灌口朝上，檢查模袋在運(yùn)輸、搬運(yùn)過(guò)程中是否造成破損（如有應(yīng)立即修補(bǔ)）。由施工人員將Ф50 mm的鋼管（長(zhǎng)度為6 m）橫穿于模袋上端預(yù)設(shè)的布套內(nèi)，模袋上端采用鐵絲與原地面打設(shè)的鋼筋頭綁扎定位后，找出模袋下端，用人工抬起模袋邊走邊放置清理整平的石渣墊層上，將模袋拉開(kāi)至指定界點(diǎn)并平直定位，底部預(yù)留5～10 cm的模袋作為伸縮余量。相鄰模袋搭接使用鐵絲綁扎，模袋鋪設(shè)完成驗(yàn)收后及時(shí)進(jìn)行混凝土灌注。

2.5 模袋混凝土灌注

混凝土經(jīng)攪拌運(yùn)輸車(chē)運(yùn)送至灌注地，通過(guò)混凝土輸送泵泵送入模袋，坍落度控制在18～22 cm。

施工時(shí)先泵送1次水泥砂漿，以潤(rùn)滑管道，并在過(guò)漿后立即進(jìn)行混凝土充填，充填順序由下而上，依次連續(xù)進(jìn)行，充填間隔時(shí)間不超過(guò)30 min，充填速度為30～50 m3/h，充填壓力為0.2～0.3 MPa。澆筑過(guò)程中，為防止混凝土流動(dòng)不暢、堵塞，通過(guò)人工踩踏模袋，確?；炷亮鲃?dòng)性。待模袋即將充滿(mǎn)，采用自制鋼釬在模袋面上插孔，排出多余的空氣及浮漿，以確保模袋混凝土充盈率。

每一只灌口充填完畢，由灌口操作人員將軟管緩緩撥出，換至另一只灌口充填。軟管撥出后快速扎緊灌口以防混凝土溢出。每一只模袋充填完畢，換至另一只模袋重復(fù)上述工藝流程繼續(xù)充填，直至完成充填任務(wù)。在整個(gè)灌注過(guò)程中，潛水員隨時(shí)在水下觀察模袋位置及灌注過(guò)程是否出現(xiàn)異常，施工作業(yè)人員則在岸邊觀察灌注過(guò)程是否出現(xiàn)異常，確保有序的從上游施工至下游。

3 施工中存在的問(wèn)題及解決方法

3.1 堵塞問(wèn)題

堵塞現(xiàn)象是本工程施工中最為常見(jiàn)的，特別容易在輸送管道以及模袋中出現(xiàn)，主要原因及解決方法如下：①送料機(jī)械沒(méi)有及時(shí)清潔干凈并進(jìn)行保養(yǎng)，容易造成機(jī)械老化，零件損壞，導(dǎo)致堵塞現(xiàn)象，因此施工隊(duì)伍首先應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)的機(jī)械并及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)，在每次開(kāi)工前檢查是否可以正常施工；②塌落度時(shí)常不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的18～22 cm，當(dāng)塌落度為22 cm時(shí)，混凝土易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，造成模袋澆灌不飽和的情況，因此施工時(shí)需嚴(yán)格控制塌落度，確保灌注不堵塞以保證灌注質(zhì)量。

3.2 膨脹問(wèn)題

如模袋混凝土澆灌時(shí)出現(xiàn)膨脹問(wèn)題，主要是混凝土泵加壓過(guò)快引起。因此在澆灌時(shí)，應(yīng)控制泵送的壓力和流速，壓力應(yīng)控制在0.10～0.15 MPa，流速應(yīng)控制在9～11 m3/h。同時(shí)，混凝土泵連續(xù)泵送3次后應(yīng)間隔休息一段時(shí)間，待模袋中的混凝土完全散開(kāi)后再繼續(xù)進(jìn)行灌注。除此之外，在灌注過(guò)程中應(yīng)派人全程觀察，如出現(xiàn)嚴(yán)重膨脹現(xiàn)象時(shí)應(yīng)立即停灌，待膨脹問(wèn)題解決后再進(jìn)行灌注，以免影響模袋整體的平整度以及水面上的外觀美觀度[8-10]。

4 結(jié) 語(yǔ)

應(yīng)用模袋混凝土進(jìn)行江河防洪堤壩加固時(shí)不需要拆除圍堰和施工排水，能直接在水上水下配合作業(yè)，不易受水位變化的影響。此外，模袋混凝土施工方法機(jī)械化程度高，不僅節(jié)省工期，還降低施工成本。錢(qián)塘江一線海塘加固工程Ⅰ標(biāo)段中應(yīng)用模袋混凝土技術(shù)，實(shí)際效果好，實(shí)現(xiàn)了固腳護(hù)坡目的，可供類(lèi)似工程借鑒參考。