• 模袋混凝土技术在水利工程中的应用 不要轻易放弃。学习成长的路上,我们长路漫漫,只因学无止境。


    本文结合工程案例,对模袋混凝土护岸工程中的应用技术展开了探讨,以期在以后的工程中取得更好的工程和实际效益。

    关键词护岸工程;模袋混凝土;设计;施工

    0前言

    模袋混凝土技术具有整体性好、耐久性好、地形适应性强、施工速度快、省工省时、可以在水下铺设充灌施工等特点,可以应用于道路、水库、河渠、海堤、港湾等工程。模袋混凝土大致可分为两大类①大面积素混凝土刚性的板形结构;②可适应地基变形的小块混凝土用铰链连接的铰链式结构。目前在我国江、河、湖、海和港口、码头的堤坝护岸护坡采用的模袋混凝土多属于前种形式,也就是本文所要讨论的内容。

    1工程概况

    某河段护岸工程全长68km,流域面积965km2,流域内山区、平原交错。河上游多为山丘区,占流域面积30%,降雨后山水、高地水抢占河槽,形成径流快,汇水快而猛。如果本工程采用常规的砌块护坡形式,施工难度较大,特别是坡脚护底需要先修筑围堰才能正常施工。这样就需要进行优化设计,研究适合工程环境和施工条件的最佳施工方案。通过考察学习和课题研究,经过方案比较,认为模袋混凝土技术适合该段护岸工程施工,并且在沿江31km的护岸建设中应用了该项技术,取得了良好的工程效果和显著的经济效益。

    2模袋混凝土护坡工程设计

    根据工程的性质、防护目的、地形条件、水文地质、水流条件以及工程的重要性等综合因素考虑选用模袋的类型,通过分析,模袋护坡编织布模袋的选择采用无反滤排水点型模袋(NP型),模袋混凝土的厚度为15cm。抗滑稳定安全系数满足要求。

    为增加模袋护坡的抗滑稳定性,除了在水下坡脚水平段设置不小于2m长的模袋混凝土进行锚固外,还在坡顶滩地平台上设置不小于1m长的模袋混凝土。同时,在整理冲坑时特别注重土体的碾压、夯实以及坡度的控制,加强了模袋护坡的抗滑稳定性。

    为了防止模袋混凝土护坡因侧翼、顶部、坡址等边界侵蚀破坏,上下游侧向边界(包括临时边界)必须开沟,把部分模袋混凝土埋入沟中。为保护模袋混凝土护坡的安全,应注意排水问题。本设计采取的措施一是在滩地平台上模袋混凝土水平段不小于1m长,并设置顶沟,沟深大于50cm,上部用现浇混凝土压盖;二是在滩地平台碾压、夯实,从堤脚至模袋处按大于2%的坡度进行整理,确保流水通畅,滩地无积水。

    3模袋混凝土的强度和配合比设计

    合适的配合比是模袋混凝土施工的关键,也与成本密切相关。配合比是根据设计对混凝土性能和施工工艺的要求,通过现场充灌试验来确定的,配合比中,水泥用量、砂率、粗骨料粒径、水灰比、坍落度、外加剂和掺和料要逐一分析确定。经过对混凝土组成材料及拌和物性能要求的分析,再通过现场配合比试验,最终确定工程适用的配合比。

    4模袋混凝土施工

    (1)坡面处理

    挖掘机粗削坡完成后,人工精细修复,检查土的干密度达到设计要求后进行下一步工序。为保证模袋成型后外观美观不出现波状起伏现象,加强坡面平整度的控制,使误差控制在±3cm以内。坡面处理完成后,开挖顶基槽把模袋端头埋入基槽内,以便于固定。

    (2)模袋的检验

    模袋到达现场后,厂家提供“模袋出厂合格证”、“模袋抽检试验报告”。从外观上应检验加工的长、宽及厚度是否符合质量标准,缝制宽度≥2cm,针眼间距≤0.8mm,10cm以内不少于12针,模袋表面出现孔洞、缺径、缺纬、蛛网、跳花、大肚纱和合股不均等现象,数量<20处/块(每幅长等于坡长,宽4m为1块),黏合修补可以使用,超出范围则为不合格产品返回厂家。

    (3)模袋铺放

    首先放线定位,内容包括坡顶线定位、坡脚线定位、坡度定位和边界沟槽定位。坡顶线定位用于确定模袋的混凝土灌注高程,坡脚线定位用于控制成型模袋的下边线,坡度定位用于决定所灌注的模袋能否与护坡纵轴线保持垂直。因为当不能垂直时,随着沿纵向伸长,偏斜误差不断积累,导致成型的模袋倾斜,直接影响模袋工程的安全及美观程度。所以在施工中应及时纠正。

    模袋在工厂加工成形后运输至施工现场,由上而下铺放,模袋平铺在坡面上,整个模袋铺放顺序自上而下进行。模袋之间的搭接,模袋须无破损和孔洞,为使两片模袋结合紧密,要求搭接部位用高强度线进行缝合。

    模袋的固定,为了避免模袋在混凝土灌注过程中出现下滑,在模袋铺设完毕、在模袋顶部用大于4m长的7.62cm钢管把模袋横穿起来,在横向钢管下部用4根竖向钢管垂直打入土中,固定在边坡上。

    (4)模袋混凝土充灌

    ①充灌混凝土工艺流程(用泵车泵送砼)混凝土搅拌车运至现场→泵车接管→泵软管插入模袋灌口内→绑扎固定→灌注→质量检验。

    ②充灌混凝土压力控制和充灌疏导

    混凝土灌注速度控制在10~15m3/h,出口压力以0.2~0.3MPa为宜。

    软管的管口应穿过灌口进入模袋内,以便泵压力直接作用于模袋内的混凝土,减小灌口承受的反作用力。

    充灌时,2人扶住泵软管,以防其有较大的摆动,同时掌握灌口混凝土压力,当该处混凝土压力持续上升时说明混凝土在模袋中流动减慢,此时应适当降低泵车的充灌速度,当发现模袋内砼流动受阻时,可采取用脚踩踏的方法进行疏导;如果灌口处砼压力已升得很高,或上升速度很快,应停止充灌,进行检查并采取措施,如踩踏疏导无效,新万博体育登陆,新万博体育客服,新万博体育官方客服可区别下列情况,分别进行处理

    如果阻塞就发生在灌口处,可将泵管拆走,将阻塞的石子或混凝土从灌口内掏出,或用一木杆将阻塞物捣散疏通后,再继续充灌,这种情况往往是混凝土离析造成的,或因为混凝土含有大石子造成的。

    灌口周围先充灌的混凝土已没有足够的流动性,这种情况往往由于充灌中途有较长时间的停歇而造成,这时可采用下列措施用脚沿最短距离踏出一条凹槽,形成通道,改用砂浆将模袋充满,也可利用上面一个灌口充灌;如果模袋已被截死,可在未充满部分的上边缘再开一灌口进行充灌,灌口应开在侧边隐蔽处,以保证整体美观。

    ③充灌混凝土顺序

    充灌混凝土的顺序采取自下而上逐排口逐仓充灌(每排3个灌口),每排的充灌顺序为由模袋搭接的一侧开始向另一侧逐口充灌,采用这样的充灌顺序实际上是几条条模袋轮流交替充灌,同一次连续充满一条模袋后再充灌下一条模袋的顺序相比,这样的顺序有以下的优点

    几条模袋内充灌的砼量相差最小,模袋因充涨而发生的长度收缩也就相差不多,这样便于掌握模袋坡肩位置。

    降低了模袋内砼面升高的速度,减小了模袋承受的压力。

    先充灌模袋拼缝一侧的灌口,可避免模袋横向收缩造成该侧向位移,从而保证了拼缝严密。在一排灌口充灌完毕后,应将坡肩端的锚固绳具适当放松,以防模袋由于充涨收缩而过分绷紧,造成充灌困难,甚至将模袋拉坏。

    一个灌口充灌完成后,即将灌布套内混凝土清除,将布套塞进灌口并缝合灌口,然后将模袋表面冲洗干净,这种处置灌口的方法,可使模袋表面平整美观,对于水下的灌口,可以只简单地将布套绑扎封闭。

    总的来看,充灌混凝土的技术关键是使混凝土具有良好的流动性及和易性,并保证充灌作业的连续进行。

    ④模袋混凝土充灌过程中应注意和解决如下几个问题

    为防止堵塞事故,应随时检查混凝土级配和坍落度;防止过粗骨料进入和堵塞管道新万博体育登陆,新万博体育客服,新万博体育官方客服;防止泵入空气,造成堵管或气爆;充灌应连续,停机时间一般不得超过20min。泵与充灌操作人员之间应随时联系,紧密配合,充灌到位后及时停机,以防充灌过程产生鼓包或鼓破。出现鼓胀时,应及时停机,查找原因并处理。随时检查坡顶钢桩是否牢固,以防充灌过程中模袋下滑,灌完一片后,移动设备,按上述步骤进行下一片的充灌施工,应特别注意两片间联接、靠紧;模袋混凝土泵送距离不宜超过50m,充灌速度宜控制在10m3/h以内,混凝土泵的出口压力以0.2~0.3MPa为宜。充灌混凝土应连续进行,当模袋内混凝土充灌将近饱满时,暂停5~10min,待水分析出后,再灌至饱满。模袋混凝土充灌找平时,在初凝前可采用人工踩平;模袋混凝土在充灌口留取试块,每100m3混凝土留1组试样,混凝土强度应达设计标准;全部护坡施工完成后,进行坡顶、坡脚和上下游两侧接头的回填处理,同时进行护面混凝土的养护。一般养护期为7d,要求在此期间护坡表面处于润湿状态。

    (5)清理现场及养护

    一个施工单元完成后,把混凝土输送管道等施工器具转移到下个单元,把本单元现场清理干净。模袋混凝土终凝后,用草袋覆盖洒水养护。养护时间按设计要求确定。

    5结语

    模袋混凝土护坡是一种较新的水利施工技术,它具有施工迅速,费用较低且护坡效果较好的特点,适宜在各种水利工程中应用推广,而且随着土工合成材料新产品不断涌现,质量不断提高,价格逐步下降,模袋混凝土护坡的适用性,推广应用的潜在市场会越来越大。

    参考文献

    [1]孙建华,王彦飞.浅谈土工模袋在护岸工程中的应用[J].水利科技与经济,2005,11(8).

    [2]苏战军,吴晓强.水下模袋混凝土护坡护底施工技术[J].浙江水利科技,2003(2).

    [3]JTJ/T239—1998,水运工程土工织物应用技术规程[S].

    [4]GB50290—98,土工合成材料工程应用技术规程[S].




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