模袋砼和生態砼護坡在航道改造工程中的應用

劉寶

摘 要 隨著環境保護意識的不斷增強，航道整治工程開始選取模袋砼、生態砼等護坡形式，此類方式具有良好整體性，施工便利，能夠滿足豐水期抗水流沖刷需求。為此，本文結合具體工程案例，對航道改造工程中模袋砼、生態砼護坡技術的應用進行了分析與探究。

關鍵詞 模袋砼；生態砼；航道改造工程

中圖分類號 U6 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）14-0057-02

1 工程案例

某航道為IV級—III級標準，規劃為III標準，總長度為138km。在區域經濟發展中該航道發揮著重要的作用。預期2020年此航道水運量可達到5 000萬噸，2030年可達到8 000萬噸。此次航道改造按照限制性航道III級標準進行A段航道改造；按照天然與渠化河道航道II級標準改造B段航道，按照限制性航道II級標準改造C段航道。此航道投資總額為12.8億元，其中1.7億元為改造護岸工程費用，完成改造后可通航2 000t到3 000t級船舶。

本護坡工程以生態與景觀原理為主，按照各個河段需求進行護坡形式選擇，為避免河岸被水流沖刷，及減少水土流失，要求嚴格按照河流水位變化規律分級設計，不僅與護坡護岸功能需求相符，還應提升護岸抗沖刷能力。針對該航道河段特征及整治要求，本文選取模袋砼與生態砼護坡形式進行航道改造。模袋砼的原料為高強度化纖，通過專用機械形成雙層水工柔性模袋，模袋內選取高壓泵對混凝土、砂漿進行沖灌。比較傳統砌體、拋石等工程，該護坡形式施工便捷、整體性良好及成本較低，有利于水下施工。

生態砼護坡通過強度較高的黏結劑，將粒徑較大的骨料穩固成型，通過骨料孔隙儲存功能，促使植物生存、成長，這種護坡形式耐久性強、可避免水土流失，且能夠達到生態環境改善的目的。

2 護坡方案

2.1 水流頂沖段、河道狹窄段水下防護

航道疏浚開挖邊線與大堤距離較近，進而開挖施工將嚴重影響大堤的安全，這種情況下，為避免疏浚對大堤結構安全造成嚴重影響，必須做好河道開挖斷面水下位置的防護工作，防止水流沖頂或堤防對船型波沖擊，降低其穩定性，進而對大堤安全造成嚴重威脅，造成巨大損失。為此結合本航道特征，選取模袋砼護坡效果最佳。如圖1所示。其優點主要包含以下幾點：第一，施工便捷。因護坡工程屬于水下作業，拋石防護以外，其余護坡形式需進行圍堰作業，不僅增加了施工的難度、復雜性，還具有極大不確定性。與其他護坡形式相比，模袋砼施更為便捷。第二，良好整體性。與拋石等傳統護坡形式相比，模袋砼護坡可頂住水流頂沖，不會沖散至設計航道斷面內，更不會因水位較低時，對航行造成嚴重影響。第三，成本低。伴隨環境保護意識的不斷增強，大量礦山關閉，不允許開采，石料使用量也隨之減少，且價格高漲。基于經濟性原則，模袋砼使用價格優勢更為顯著。

2.2 退堤段水下防護

L型彎道為該航道A段河道形狀，因其具有較小彎曲半徑，與限制性II級航道標準不符，因此，必須退堤加寬航道斷面。同時因彎道被水流頂沖影響較大，設計航道斷面與大堤距離過短，新堤坡度陡等因素。如選取拋石護坡形式，航道斷面內極易出現滾落的石頭，進而降低航道斷面，對水位較低航道的通行影響較大。為此，可選取模袋砼護岸形式用于退建堤防段護坡。

2.3 城鎮及配套錨地段護坡

作為環境資源的重要構成成分，河流是人類及自然生存、發展必不可少的要素。護坡形式選擇時，必須對河流、護岸及景觀等眾多因素進行充分考慮，不僅要達到航道整治的目的，還應起到環境保護的作用。特別是城鎮及配套錨地段護坡中，可選取生態砼用于水位變化區，這樣不僅能夠確保水位漲高時，提升抗水流沖刷能力；還能保證水位回落時，滿足植物生長需求，將植物水質凈化的功效充分發揮出來。

3 施工要點分析

3.1 模袋砼施工要點

1）施工準備。組織相關施工人員對設計文件、圖紙等全面了解，熟悉掌握，且嚴格按照模袋砼設計強度，進行水泥配合比試驗。隨后合理布設施工導線、高程控制點。

2）邊坡整修。完成測量放樣作業后，可選取機械設備開挖施工，要求坡面留設相應厚度的保護層，不得出現超挖回填現象。隨后進行坡面修整。應保證坡面平整，不得出現凹凸現象，或存有雜物，避免損壞模袋，對充灌質量造成極大影響。

3）鋪設模袋。模袋鋪設環節，需將非織造土工織物鋪設到機織模袋各片連接底面，選取搭接方式用于各個非織造土工織物，20cm～30cm為搭接寬度范圍。選取鐵絲制成n形釘在坡頂固定土工織物。按照充灌施工進度對土工織物一次鋪設面積大小進行確定。為保證模袋砼具有良好穩定性，需在坡頂嵌入模袋頂端，選取現場縫接方式連接相近2塊模袋。根據指定位置沿坡將模袋準確展開，并將下口扎緊，選取樁固定上下端。沿連接松緊器將模袋掛于固定樁上，進而對模袋施工充灌過程中的動態張力進行合理調節，保障模袋砼充灌厚度相同。

4）澆筑混凝土。提前通過水將充灌攪拌機內壁、模袋進行濕潤，根據設計配合比對混凝土進行裝料攪拌。混凝土完成拌和作業后需及時對其坍落度進行測量，待其滿足設計要求后，即可向模袋內灌入。選取專用灌料泵進行模袋砼充填。遵循從下到上、由左到右的順序進行充填作業，施工時應對模袋上緣拉力進行適當調節，保證模袋護坡厚度相同。如鋼筋存于模袋內，應避免鋼筋沉底現象發生。可通過松緊器對充填環節模袋收縮情況加以嚴控。模袋上部2m左右充灌施工時，必須及時將其上端固定樁松開，使模袋順著坡面收縮充分，隨后向坡頂灌注。

5）養護施工。完成以上護坡作業后，需做好模袋混凝土養護作業。通常7d為養護周期，該階段應保證護坡表面始終處于濕潤狀態。

3.2 生態砼施工要點

1）鋪土工布。坡面清理干凈后，即可鋪筑土工布。一般選取搭接、縫合等方式安裝土工布。

2）測量放線。鋪砌預制塊時，需先將邊線放出，坡面樁設置間隔距離為5m，以此對方向、高程加以嚴格控制。

3）鋪砌。相隔3m～5m進行一塊鋪設，并作為控制點，根線可鋪砌到中間位置。拿放生態砼塊時不得損壞塊體，壓平可選取木錘工具。如生態砼塊在鋪砌后平整度較差，不得將碎磚石填筑到生態砼塊下放，應將生態砼塊取出，選用粘土再次找平，隨后重新鋪好。

4）填縫。鋪砌完生態砼以后，可根據相關規定對其質量進行驗收，待其合格后，即可選取水泥砂漿進行磚縫填灌施工。

5）養生。為避免磚縫砂漿開裂，要求定時做好灑水保濕工作，通常養生時間控制在3d左右。

6）覆土及植物選擇。完成生態混凝土鋪設作業后，需選取覆土方式對坡面砌塊之間進行處理。誘導植物生根發，按照就近原則，可選取地表土壤，并以土壤菌、緩性肥料、保水劑加以輔助。按照生物多樣性原理，物種多樣性將進一步完善生態系統，增加系統復雜性。因此在生態護坡植物選擇時，應選取多種植物進行合理搭配，通常選取4～6種，當地物種為主。

7）坡面植被分布及植生。伴隨水位變化情況，往往存在水位變動區。該生態系統的構成成分為水、水生生物及空氣。通過建立與完善坡岸生態系統，該對水流水質進行有效改善。同時，按照植物生長特征，可選取挺水植物種植到水位變動區，植苗、插條及埋植是挺水植物設置的主要方式，通過此類方式，不僅能夠對污染物進行有效攔截，還能涵養水源，避免水土流失。

4 結論

綜上所述，隨著國民經濟的不斷提升，運輸量持續增加，人們對水運工程提出了更高的要求，不僅僅要求提升水運工程的整體質量，更重視水運工程施工的安全性。模袋砼與生態砼因其自身優點被廣泛應用于航道改造工程建設，且具有顯著的效果。為延長航道工程使用壽命，要求施工單位必須詳細檢查施工材料質量，認真遵循施工工藝，嚴格控制施工質量，進一步提升工程整體質量。

參考文獻

[1]欒大偉.模袋混凝土在內河航道護坡中的應用與發展[J].中國水運（下半月），2013，13（7）：167-168.