淺析劉大線航道模袋混凝土護(hù)坡技術(shù)

梁天一+++姚逢文

摘 要：結(jié)合劉大線航道（大豐港疏港航道）整治工程的實(shí)際，闡述了模袋混凝土護(hù)坡的施工工藝和施工技術(shù)，分析了施工過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：模袋混凝土護(hù)坡 施工工藝 缺陷分析 施工技術(shù)

劉大線航道是江蘇省干線航道網(wǎng)規(guī)劃 “兩縱四橫”中的兩縱“連申線”的重要組成部分，是鹽城市“通江達(dá)海，河海聯(lián)運(yùn)”的水運(yùn)綠色大通道。該航道整治工程位于鹽城市轄大豐市境內(nèi)，西起劉莊鎮(zhèn)東側(cè)的通榆河，東至大豐港，全長(zhǎng)55.691km。

地質(zhì)條件及工程設(shè)計(jì)

1、地質(zhì)條件

大豐市地處蘇北黃海之濱，淮河流域尾閭，為濱海相沉積平原地貌。新建的劉大線航道位于大豐市中東部，自然地面標(biāo)高一般為+l.7- +2.5m（黃海高程，下同），河堤較高處為+5.0m左右。主要土層分布為：①la層素填土，含少量植物根系；② 1-1層粉質(zhì)粘土、粉土，可塑～軟塑，層厚0.5-1.5m；③1-2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，流塑～軟塑，層厚1-10m；④1-2層粉土，局部夾粉質(zhì)粘土薄層，層厚1.8-9.7m。航道整治段土層主要為（淤泥質(zhì)）粉質(zhì)粘土，灰色，軟～流塑，中偏高～高壓縮性，容許承載力70-120kpa。

2、模袋混凝土護(hù)坡設(shè)計(jì)

2.1平面設(shè)計(jì)

劉大線航道護(hù)岸設(shè)計(jì)采用了多種結(jié)構(gòu)形式，由于近海臨港段成陸時(shí)間相對(duì)較短，地基軟弱，土層壓縮性高，穩(wěn)定性差，所以采用了木樁結(jié)構(gòu)生態(tài)型護(hù)岸。模袋混凝土護(hù)坡大多選擇岸坡粉土層較厚，土層擾動(dòng)力量小，穩(wěn)定性相對(duì)較好的區(qū)段，平面主要分布情況見表1。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

新建模袋混凝土護(hù)坡全部為二級(jí)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，其前沿線與航道中心線的距離不小于3Om。該結(jié)構(gòu)采用坡比為1：3的模袋混凝土與河底連接，河底高程為-1.8m，模袋混凝土為厚20cm的C20混凝土，模袋采用290g/m2的機(jī)織復(fù)合土工布，模袋混凝土頂高程為+1.2m，坡頂寬0.6-1.0m左右，坡頂上設(shè)置二級(jí)護(hù)岸，依采用結(jié)構(gòu)材料（素砼、漿灌砌塊石、砼自嵌塊等）的不同分為D1、D2、D3、及D4等型式。

模袋混凝土護(hù)坡施工缺陷問(wèn)題分析

劉大線航道模袋混凝土護(hù)坡工程不僅建設(shè)規(guī)模大，而且具有施工路線長(zhǎng)、多點(diǎn)分散、陸域條件復(fù)雜、護(hù)坡結(jié)構(gòu)型式多、施工周期長(zhǎng)、季節(jié)跨度大、岸坡土質(zhì)松軟易被擾動(dòng)等諸多施工特點(diǎn)。在施工過(guò)程中除了產(chǎn)生一些常規(guī)的質(zhì)量通病外，難免也會(huì)出現(xiàn)一些意外情況和較為嚴(yán)重的缺陷問(wèn)題，并直接影響到工程質(zhì)量和觀感效果。

土基塌陷，岸坡難以成型。引起這種狀況的因素較多，也較為復(fù)雜。主要有：① 航道開挖疏浚時(shí)超挖擾動(dòng)，修補(bǔ)成型；② 坡頂堆載超高，引起局部邊坡整體滑動(dòng)；③ 挖機(jī)等大型機(jī)械施工作業(yè)時(shí)過(guò)多靠近坡頂前沿線，引起坡頂崩塌；④ 堤項(xiàng)無(wú)組織排水沖刷；⑤ 河道水位速降較大，成層土的下層失水收縮沉積，引起上層塌陷；⑥ 平地開河前的患溝、患塘等。若不采取有效措施，或僅采用簡(jiǎn)單的復(fù)土貼皮的辦法，極易造成模袋砼的沉降開裂，淘空變形。為此，可采取換填土方、石料，回填壓實(shí)，木樁、水泥樁加固，以及增設(shè)土工布防滲等技術(shù)措施，確保土基的整體性、穩(wěn)定性。

模袋鼓包。鼓包是由上下層模袋間分布的拉筋加工質(zhì)量缺陷或受力斷裂，混凝土充灌時(shí)大面積隆起所形成的。導(dǎo)致這種缺陷的原因主要有：① 模袋加工質(zhì)量未達(dá)標(biāo)，強(qiáng)度不足；② 模袋型號(hào)規(guī)格選用錯(cuò)誤，以低代高；③ 混凝土坍落度過(guò)大，導(dǎo)致泵送速度加快，壓力增大，特別是充灌到坡頂時(shí)壓力過(guò)大對(duì)坡底模袋會(huì)造成較強(qiáng)沖擊。較為有效的措施是：① 應(yīng)嚴(yán)把模袋材料質(zhì)量關(guān)，增加到廠中間檢查環(huán)節(jié)，加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)控制；② 若護(hù)坡橫斷面較長(zhǎng)時(shí)，可采取相鄰兩塊模袋分段交替充灌的方法；③ 切實(shí)加強(qiáng)混凝土的拌、運(yùn)、輸過(guò)程控制，確保充灌口的坍落度在22-23cm 左右，泵送壓力、速度控制在0.2-0.3Mpa、10-15m3 /h以內(nèi)較為適宜。

模袋混凝土出現(xiàn)“施工縫”或“冷縫”。由于模袋混凝土是自下而上充灌，所以施工縫及冷縫大多為縱向通縫，這兩種縫隙的隱患較大，在一定環(huán)境條件作用下易造成護(hù)坡的變形、斷裂與破壞。出現(xiàn)“施工縫”或“冷縫”通常是由施工組織不當(dāng)引起的，如工間休息、工班交接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，交替施工流水節(jié)拍過(guò)長(zhǎng)，混凝土緩凝時(shí)間不足、運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)、機(jī)械故障未及時(shí)修理等。為此，應(yīng)確保模袋混凝土在初凝前連續(xù)灌填到位，防止初凝后二次補(bǔ)澆成型情況的發(fā)生。

模袋混凝土表面龜裂。成型后的模袋混凝土表面出現(xiàn)較多不規(guī)則的裂紋。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是由混凝土質(zhì)量及混凝土養(yǎng)護(hù)不到位引起的。解決辦法主要有：一是調(diào)整混凝土配合比，在拌合料中適當(dāng)摻加粉煤灰、減水劑等改善混凝土的和易性，減小水灰比，防止因混凝土和易性差產(chǎn)生離析引起不均勻開裂，以及因過(guò)多水分析出而導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生；二是充灌施工時(shí)為使模袋混凝土灌注均勻，往往在初凝前輔以人工踩平的方法，應(yīng)防止初凝發(fā)生時(shí)仍繼續(xù)踩踏整平，以免引起破壞；三是通過(guò)對(duì)水面以上混凝土終凝后5-7d 的早期養(yǎng)護(hù)，保證水硬性固結(jié)材料的水分供應(yīng)，以防養(yǎng)護(hù)不到位引起模袋砼表面龜裂。

其他“質(zhì)量通病”缺陷。諸如材料質(zhì)量缺陷，平整度、坡比、標(biāo)高等超標(biāo)，接縫、觀感缺陷等等。水運(yùn)工程產(chǎn)生質(zhì)量通病的因素很多，而絕大多數(shù)是由于施工、管理、監(jiān)督不到位引起的，只有不斷提高全員的質(zhì)量意識(shí)，狠抓材料控制環(huán)節(jié)、技術(shù)控制環(huán)節(jié)、施工控制環(huán)節(jié)等各環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控，才能最大限度地減少缺陷問(wèn)題的發(fā)生。

模袋混凝土護(hù)坡施工技術(shù)及要點(diǎn)

1、施工準(zhǔn)備

模袋混凝土護(hù)坡工程施工準(zhǔn)備主要包括施工技術(shù)準(zhǔn)備、施工人員組織、機(jī)具設(shè)備準(zhǔn)備、物資材料準(zhǔn)備、工地試驗(yàn)室及其他現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備等。施工技術(shù)準(zhǔn)備是項(xiàng)目成功實(shí)施的基礎(chǔ)和保障。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件、圖紙水文地質(zhì)條件和場(chǎng)地條件等制定合理的施工組織方案及技術(shù)管理措施。合理制定人員組織、材料配置及機(jī)具配套方案；綜合氣象、水文、地質(zhì)、環(huán)境等各種條件合理確定季節(jié)施工、施工順序及施工進(jìn)度；制定切實(shí)可行的質(zhì)量保證措施、安全保證措施、水土保持及環(huán)境保護(hù)措施等。

2、測(cè)量放線

工程施工前應(yīng)認(rèn)真復(fù)核現(xiàn)場(chǎng)的控制導(dǎo)線和水準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)控制樁采取必要保護(hù)措施。根據(jù)確認(rèn)的控制坐標(biāo)點(diǎn)，采用全站儀建立施工用主軸線控制網(wǎng)以及局部的直角坐標(biāo)網(wǎng)，報(bào)請(qǐng)工程師復(fù)核；再根據(jù)模袋混凝土護(hù)坡設(shè)計(jì)圖紙及定位坐標(biāo)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線，設(shè)置控制導(dǎo)線、控制樁等。

施工過(guò)程中常采用“粗放、精放、復(fù)測(cè)校核”三段式測(cè)量方式進(jìn)行控制，“粗放”主要用于前期場(chǎng)地平整、現(xiàn)場(chǎng)工作面清理和坡角線的大致控制；“精放”用于斷面控制樁的設(shè)置、護(hù)坡土基修整，以及分段樣坡、樣架設(shè)置、“復(fù)測(cè)校核”主要用于施工復(fù)核、工序驗(yàn)收及控制點(diǎn)維護(hù)等。

3、岸坡的修整

岸坡修整應(yīng)采取“先水上后水下、先機(jī)械后人工、分段分塊施工”的方法。水上部分以反鏟長(zhǎng)臂挖掘機(jī)自水面向上鏟坡，人工自上而下修坡，拍平壓實(shí)，坡比誤差控制在5%以內(nèi)，坡面平整度按10cm控制，填土區(qū)整坡時(shí)，應(yīng)分層壓實(shí)，密實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求，并做好新老坡結(jié)合，嚴(yán)禁貼皮回填；水下部分的邊坡及底角土方采用抓斗式挖泥船挖除，自航式泥駁外運(yùn)，河底控制高程為-2.0m，嚴(yán)禁超挖。

4、模袋鋪設(shè)

模袋鋪設(shè)前，應(yīng)按施工編號(hào)詳細(xì)檢查模袋的規(guī)格尺寸、縫制質(zhì)量、表面缺陷（如孔洞、跳花、蛛網(wǎng)、缺經(jīng)、缺緯等），確保合格。檢查完后，模袋鋪平，卷緊，扎牢，按編號(hào)順序運(yùn)至鋪設(shè)現(xiàn)場(chǎng)。打開包袋，按序鋪于坡面上，檢查塔接布、袖口、穿管布等質(zhì)量。

鋪設(shè)模袋。采用人工鋪設(shè)，自上而下順序滾鋪。應(yīng)按混凝土施工方向順序鋪展，準(zhǔn)確定位，并與相鄰模袋布雙線縫接緊密。接縫處底部應(yīng)鋪設(shè)土工布濾層，寬度lm ， 土工布每側(cè)與模搭接不少50cm 平整鋪設(shè)。

5、充灌模袋混凝土

混凝土的制備與輸送。混凝土原材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)、試驗(yàn)，合格材料方可進(jìn)場(chǎng)使用，配合比應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度及已檢測(cè)材料的實(shí)驗(yàn)配置，并須滿足泵送及模袋充灌的流動(dòng)性要求。

模袋混凝土充灌。充灌前應(yīng)對(duì)水上部分的模袋灑水潤(rùn)濕，充灌應(yīng)從已灌混凝土模袋側(cè)開始，由下而上，依次采用低流量方式灌注，流速控制在10-15m3/h，管口壓力控制在0.2-0.3m/pa左右。需要注意的是在充灌接近飽滿時(shí)，可暫停10 分鐘，待模袋中填料水分、空氣析出后，再進(jìn)行充灌，確保充填飽滿。模袋混凝土施工過(guò)程中應(yīng)按每100m3（不足100m3時(shí)按每班）1 組，在充灌口取料且按相關(guān)規(guī)定留置試塊，并應(yīng)滿足強(qiáng)度要求。

6、清理及養(yǎng)護(hù)

模袋混凝土充灌結(jié)束后，用繩或鐵絲將袖口扎緊，待混凝土稍微固定、流動(dòng)性變小后，人工用撬杠將袖口塞入模袋內(nèi)，確保收口整齊。待混凝土初凝后應(yīng)隨即將模袋表面的灰渣沖洗干凈。模袋混凝土終凝后12-18h 應(yīng)對(duì)水面以上部分及時(shí)加以養(yǎng)護(hù)。

結(jié)束語(yǔ)

模袋混凝土護(hù)坡技術(shù)在劉大線航道整治工程中得到大規(guī)模運(yùn)用，主要是基于兩個(gè)方面的因素：一是該航道岸坡土質(zhì)松軟，承載力不足，粉質(zhì)土難以抵擋河水沖刷而固坡定形；二是模袋混凝土護(hù)坡具有地形適應(yīng)性強(qiáng)，護(hù)坡面積大，壽命周期長(zhǎng)，施工效率高，投資節(jié)省，外形美觀等特點(diǎn)。從多種角度來(lái)衡量這項(xiàng)應(yīng)用確實(shí)是技術(shù)與項(xiàng)目的上佳結(jié)合。近期，如何積極推廣、運(yùn)用好模袋混凝土護(hù)坡技術(shù)，切實(shí)掌握其施工規(guī)律及控制環(huán)節(jié)，并有效指導(dǎo)項(xiàng)目建設(shè)仍是擺在所有參建者面前的一項(xiàng)重要任務(wù)。

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（作者單位：鹽城市航道管理處）