水下邊坡防護(hù)模袋混凝土施工方法

□ 王寶兵 王 波

水下邊坡防護(hù)模袋混凝土施工方法

□ 王寶兵 王 波

一、施工特點(diǎn)

模袋混凝土可在水下混凝土充灌施工，安全可靠，不需修筑圍堰及排水導(dǎo)流設(shè)施，也不必?cái)嗪?。模袋具有柔性作用，在充填料未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，面對(duì)潮汐、風(fēng)浪的破壞，模袋能起到過渡性的保護(hù)作用。模袋可工廠化生產(chǎn)，模袋混凝土可機(jī)械化施工，工效高，成本低。

二、適應(yīng)范圍

模袋混凝土廣泛應(yīng)用于能源、交通、水利、海港(堤)等防護(hù)工程領(lǐng)域，也適應(yīng)于軟土地基、軟土填筑堤防等變形性防護(hù)工程。同時(shí)，還可應(yīng)用于閘壩消力池底板加強(qiáng)、防汛搶險(xiǎn)等工程。

三、工藝原理

混凝土模袋是以高強(qiáng)化纖長(zhǎng)絲為主要原料的機(jī)織土工布，根據(jù)防護(hù)工程的厚度，上下兩片縫制并在其中部分成若干小單元格，尼龍拉筋繩控制模袋厚度使之成為整體柔性模袋。一般模袋每8m寬為一幅，模袋預(yù)留的灌入口4m×4m布設(shè)一個(gè)下料口。將模袋人工鋪設(shè)于防護(hù)坡面并固定，泵送混凝土灌注成型。模袋在充灌混凝土?xí)r具有微量伸縮性，整塊模袋間采用底部土工布片伸長(zhǎng)約50cm，并經(jīng)相互連接加壓接方法。對(duì)于扇形狀或弧形狀的工程部位，可提前按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放樣加工，使其形狀符合地形要求。模袋土工布能夠防止水泥漿流失，保證混凝土的強(qiáng)度。模袋的作用如下：

成型作用。可根據(jù)地形情況，按設(shè)計(jì)要求放樣加工縫制成相應(yīng)規(guī)格和尺寸的模袋，在平面、曲面、坡面上進(jìn)行水下或者水上混凝土灌注施工。

過濾作用。模袋布是一種高強(qiáng)化纖長(zhǎng)絲土工布，具有泌水性、濾水性，土坡中的水分可通過模袋內(nèi)的尼龍繩拉筋及兩側(cè)搭接縫排除，以減少滲透水壓力，故不需要在混凝土上另設(shè)泄水孔或鋪設(shè)砂、碎石等過濾層。

伸縮縫作用。模袋每一單元兩側(cè)均設(shè)有模袋隔離布，可起到伸縮縫作用。

模袋防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮的因素有：工程地質(zhì)條件，防護(hù)目的，現(xiàn)場(chǎng)條件，施工條件，自然氣候，水文地質(zhì)，使用條件，美學(xué)環(huán)境，模袋形式，及工程造價(jià)等。

模袋混凝土及邊坡穩(wěn)定計(jì)算通常采用條分法，即用畢肖甫公式計(jì)算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)，為沿滑動(dòng)面的土壤抗滑力距與滑動(dòng)力距之比，以校核邊坡的穩(wěn)定性。

四、施工工藝與操作要點(diǎn)

（一）坡面開挖驗(yàn)收

由技術(shù)熟練的工人用挖泥船（抓斗挖掘機(jī)）進(jìn)行水下土方開挖，同時(shí)通過水下測(cè)量控制好挖成基面的高程、坡度。對(duì)過于凸、凹不平處按設(shè)計(jì)要求作出處理，坡面滿足要求后才能進(jìn)行模袋混凝土的施工，以免造成模袋縮率增大；如有淤泥應(yīng)清除，再用石碴或石子回填，以避免造成模袋滑坡。

（二）施工場(chǎng)地準(zhǔn)備

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件，提前對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整，以滿足砂石骨料、水泥、粉煤灰、外加劑等材料堆放需要，水泥搭設(shè)水泥庫棚，底部用塑料布或油毛氈鋪墊，以防水泥受潮。場(chǎng)地不僅要滿足原材料及混凝土拌和機(jī)、混凝土泵的占地需要，而且要留有一定的空間，以滿足模袋現(xiàn)場(chǎng)縫制的需要。

(三)機(jī)械就位

模袋混凝土施工時(shí)，拌和設(shè)備及混凝土泵要就近安放，以避免混凝土運(yùn)輸中導(dǎo)致混凝土的和易性大大降低，從而影響混凝土的灌入施工。在混凝土灌注之前，各設(shè)備要調(diào)試完成，一般要配置兩臺(tái)拌和機(jī)，混凝土泵車安裝在兩臺(tái)拌和機(jī)的中間，輪流向混凝土泵車提供混凝土?；炷帘密嚨母叨纫c拌和機(jī)的出料口高度相適應(yīng)。

混凝土管道鋪設(shè)?；炷凛斔捅霉艿冷佋O(shè)采用φ125鋼管，沿堤岸方向水平接至工作點(diǎn)，然后由堤頂接至施工坡面。管道鋪設(shè)隨施工進(jìn)程而脫管、接管。鋪設(shè)鋼管時(shí)要下墊墊木，以利鋼管接管、拆卸。管道布置選擇管路最短、彎頭最少的方案。管接頭要安裝正確，密封圈不應(yīng)產(chǎn)生皺折，接頭手柄要到位貼緊，保證接頭密封良好，不得漏漿透氣，以防造成管道泄漏。

（四）模袋布縫制與鋪設(shè)定位

模袋布在廠家訂做。為防止模袋灌入混凝土膨脹超厚，模袋內(nèi)的尼龍連接繩綁扎應(yīng)略小于設(shè)計(jì)厚度1～2cm為宜。模袋每8m寬為一幅，模袋預(yù)留的灌入口4m×4m一個(gè)，如為扇形狀則應(yīng)提前按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放樣加工，使其形狀符合地形要求。當(dāng)護(hù)坡的坡度緩于1∶3時(shí)，應(yīng)采用自下而上的灌注程序施工；當(dāng)護(hù)坡的坡度陡于1∶3時(shí)，則應(yīng)采用僅在上口灌入的方式，但要配置潛水員在水中模袋上踏踩，以保證混凝土流入到模袋底部。模袋每幅的兩側(cè)縫上系帶（在廠家訂制），由潛水員綁扎系緊。水上部分采用人工縫扎，以利于美觀。在廠家制作時(shí)，模袋的每幅一側(cè)底面的模袋布要延伸50cm，以利于下一幅同前一幅壓接。模袋的頂部也要預(yù)留50cm長(zhǎng)，以利于馬道混凝土澆筑壓接。

鋪設(shè)模袋布的坡面驗(yàn)收合格后方可鋪設(shè)模袋布，將已按設(shè)計(jì)縫制好的模袋布平鋪在坡面上，然后用φ50鋼管穿入模袋布上預(yù)先縫好的穿管套內(nèi)，再用葫蘆拉住鋼管，掛在堤岸上預(yù)先找好的鋼管樁上，臨時(shí)固定在坡面上，模袋布的另一端用船拉向河面，接近設(shè)計(jì)底邊時(shí)，調(diào)整模袋布，由潛水員就位錨定于坡腳標(biāo)高處，同時(shí)用沙包將模袋壓伏在河底或坡面土層上。在坡面的頂部每隔2m打下固定用的鋼管樁(Φ48)，每個(gè)鋼管樁用細(xì)鋼絲繩與導(dǎo)鏈上端掛鉤相連，導(dǎo)鏈下部掛鉤用細(xì)鋼絲繩與模袋上端鋼管相接，松開模袋卷，將模袋鋪設(shè)于坡面，調(diào)節(jié)導(dǎo)鏈?zhǔn)鼓４谄旅嫔狭粲凶銐虻某涔嗌炜s長(zhǎng)度，同時(shí)調(diào)節(jié)模袋松緊，使模袋在充灌過程中能夠充分伏貼在坡面上。對(duì)于僅作為護(hù)坡用的模袋，當(dāng)模袋鋪至河底坡腳后，在穿管孔中穿入鋼管并下沉固定模袋下端即可。

模袋布?jí)K與塊之間搭接時(shí)，需把前一塊布的襯底反濾布平鋪好后再鋪設(shè)下一塊模袋布。水下部分，兩塊模袋間搭接要鋪平，水上由人工將綁扎布條扎緊，水下由潛水員綁扎。模袋塊與塊之間連接處應(yīng)留有約10cm的過量寬度，以保證模袋充灌混凝土膨脹后與已成型的模袋混凝土充分靠緊，搭接密實(shí)平順。最后，檢驗(yàn)鋪設(shè)質(zhì)量，符合要求后方可充灌混凝土。

（五）混凝土料充灌

拌和機(jī)拌料時(shí)，拌和機(jī)的出料口要直接接入現(xiàn)場(chǎng)用的一臺(tái)泵受料斗，以減少中間倒運(yùn)環(huán)節(jié)。

模袋混凝土充灌是整個(gè)施工過程的關(guān)鍵工序，要做到混凝土攪拌、泵送、充灌一條龍作業(yè)，把握好充灌速度。

開泵前，先將泵車真空值抽至規(guī)定值，空載運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查活塞桿與泵機(jī)體一切正常后才能投入使用。泵送開始時(shí)先用水對(duì)輸送管道進(jìn)行濕潤(rùn)，再拌制約1m3砂漿(1∶1)潤(rùn)滑料斗、泵體和輸送管內(nèi)壁，以減少泵送阻力。

要嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行配料。坍落度應(yīng)控制在23±3，以保證混凝土的強(qiáng)度與和易性。原材料進(jìn)場(chǎng)須經(jīng)驗(yàn)收合格后方可使用，水泥應(yīng)有質(zhì)保書?；炷涟韬蠒r(shí)，勞動(dòng)力要嚴(yán)格分工，各司其職，按時(shí)出料，保證混凝土的連續(xù)充灌。

中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司 450001）