水下邊坡防護模袋混凝土施工方法

□ 王寶兵 王 波

水下邊坡防護模袋混凝土施工方法

□ 王寶兵 王 波

一、施工特點

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流設施，也不必斷航。模袋具有柔性作用，在充填料未達到設計強度前，面對潮汐、風浪的破壞，模袋能起到過渡性的保護作用。模袋可工廠化生產，模袋混凝土可機械化施工，工效高，成本低。

二、適應范圍

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

三、工藝原理

混凝土模袋是以高強化纖長絲為主要原料的機織土工布，根據防護工程的厚度，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，模袋預留的灌入口4m×4m布設一個下料口。將模袋人工鋪設于防護坡面并固定，泵送混凝土灌注成型。模袋在充灌混凝土時具有微量伸縮性，整塊模袋間采用底部土工布片伸長約50cm，并經相互連接加壓接方法。對于扇形狀或弧形狀的工程部位，可提前按設計圖紙進行放樣加工，使其形狀符合地形要求。模袋土工布能夠防止水泥漿流失，保證混凝土的強度。模袋的作用如下：

成型作用?？筛鶕匦吻闆r，按設計要求放樣加工縫制成相應規格和尺寸的模袋，在平面、曲面、坡面上進行水下或者水上混凝土灌注施工。

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

伸縮縫作用。模袋每一單元兩側均設有模袋隔離布，可起到伸縮縫作用。

模袋防護結構設計主要考慮的因素有：工程地質條件，防護目的，現場條件，施工條件，自然氣候，水文地質，使用條件，美學環境，模袋形式，及工程造價等。

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

四、施工工藝與操作要點

（一）坡面開挖驗收

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

（二）施工場地準備

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

(三)機械就位

模袋混凝土施工時，拌和設備及混凝土泵要就近安放，以避免混凝土運輸中導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，各設備要調試完成，一般要配置兩臺拌和機，混凝土泵車安裝在兩臺拌和機的中間，輪流向混凝土泵車提供混凝土?；炷帘密嚨母叨纫c拌和機的出料口高度相適應。

混凝土管道鋪設?；炷凛斔捅霉艿冷佋O采用φ125鋼管，沿堤岸方向水平接至工作點，然后由堤頂接至施工坡面。管道鋪設隨施工進程而脫管、接管。鋪設鋼管時要下墊墊木，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，密封圈不應產生皺折，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，模袋內的尼龍連接繩綁扎應略小于設計厚度1～2cm為宜。模袋每8m寬為一幅，模袋預留的灌入口4m×4m一個，如為扇形狀則應提前按設計圖紙進行放樣加工，使其形狀符合地形要求。當護坡的坡度緩于1∶3時，應采用自下而上的灌注程序施工；當護坡的坡度陡于1∶3時，則應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，模袋的每幅一側底面的模袋布要延伸50cm，以利于下一幅同前一幅壓接。模袋的頂部也要預留50cm長，以利于馬道混凝土澆筑壓接。

鋪設模袋布的坡面驗收合格后方可鋪設模袋布，將已按設計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先縫好的穿管套內，再用葫蘆拉住鋼管，掛在堤岸上預先找好的鋼管樁上，臨時固定在坡面上，模袋布的另一端用船拉向河面，接近設計底邊時，調整模袋布，由潛水員就位錨定于坡腳標高處，同時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)，每個鋼管樁用細鋼絲繩與導鏈上端掛鉤相連，導鏈下部掛鉤用細鋼絲繩與模袋上端鋼管相接，松開模袋卷，將模袋鋪設于坡面，調節導鏈使模袋在坡面上留有足夠的充灌伸縮長度，同時調節模袋松緊，使模袋在充灌過程中能夠充分伏貼在坡面上。對于僅作為護坡用的模袋，當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。

模袋布塊與塊之間搭接時，需把前一塊布的襯底反濾布平鋪好后再鋪設下一塊模袋布。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，搭接密實平順。最后，檢驗鋪設質量，符合要求后方可充灌混凝土。

（五）混凝土料充灌

拌和機拌料時，拌和機的出料口要直接接入現場用的一臺泵受料斗，以減少中間倒運環節。

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

開泵前，先將泵車真空值抽至規定值，空載運轉，檢查活塞桿與泵機體一切正常后才能投入使用。泵送開始時先用水對輸送管道進行濕潤，再拌制約1m3砂漿(1∶1)潤滑料斗、泵體和輸送管內壁，以減少泵送阻力。

要嚴格按照配合比進行配料。坍落度應控制在23±3，以保證混凝土的強度與和易性。原材料進場須經驗收合格后方可使用，水泥應有質保書?；炷涟韬蠒r，勞動力要嚴格分工，各司其職，按時出料，保證混凝土的連續充灌。

中國水利水電第十一工程局有限公司 450001）