盐城市腾达潜水打捞有限公司
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    模袋混凝土护坡与传统的砌体工程比较,具有施工迅速、节省费用,特别是水下施工方便的优越性。国外的模袋混凝土护坡最早见于1969年竣工的加拿大多伦多航道试验工程中。19世纪80年代以后,日本旭化成株式会社根据美国建筑技术公司的发明(1960年专利)用高强度涤纶66型布制成了各种模袋又称法布。法布具有透水性,使混凝土剩余水分受到浇注压力后可以及时排除,使水灰比降低,加快混凝土或砂浆凝固,得到高密度、高强度的混凝土或砂浆砌体。
    我国近年来才在水利工程中推广使用土工织物,模袋混凝土在沿海堤坊、河坡护岸工程中应用还属刚刚起步阶段。
    1 模袋产品
    模袋属于土工合成材料,它是用高强化纤长丝经机织而成的双层袋状织物。模袋上、下两层之间沿纵横2个方向每隔一段距离(多为25~20cm),有一定长度(多为7~10?cm)的尼龙绳,把上、下两层织物联结在一起,并控制灌注成形的厚度。因其可以起到模板的作用,故称其为模袋[1]。
    模袋基本型式根据填充材料不同可分为砂浆型和混凝型,根据模袋护坡作用和结构不同,砂浆型模袋可分为反滤排水点—EP型、无反滤排水点—NF型、铰链块型—RB型和框格型—NB型、混凝土模袋通常为无排水点—CX型。由于均匀断面型混凝土衬砌自承能力强,可铺在1∶1的陡坡上,能增加坡面的抗滑稳定性,防止滑坡。常被用于河道堤防护坡、渠道、池塘衬砌。
    2 模袋砼护坡的施工程序和工艺要求
    模袋混凝土护坡就是以机织土工模袋作柔性模板,利用混凝土输送泵将细石混凝土压入模袋,形成具有一定厚度,一定平面尺寸的混凝土单元,若干单元通过模袋布联结成整体,从而达到护坡的功能[2]。图1为川水港闸上游两侧模袋混凝土护坡工程设计断面示意图。
    
     2.1 边坡处理
     在进行坡面地形测量得出相应数据后作如下处理:
     (1)旱地边坡处理。铺模前应按设计要求对边坡进行挖填整平,保证坡面平顺,无杂物,填方部位要夯(压)实。
     (2)水下边坡处理。对陡坡河岸应先抛石找坡,然后在抛石坡面上铺碎石找平层,将块石覆盖住。找平层要大体平顺,保证不平整度小于15cm,可利用潜水员进行检查。
    (3)开挖埋固沟。用挖泥船在坡脚水下开挖,控制不平整度在30?cm以内,开挖弃碴于沟槽外侧。埋固沟底宽1.0?m,深1.0?m。
    2.2 模袋铺设
    模袋铺设前,要按施工编号进行详细检查,看有无孔洞,缺经、缺纬、蛛网、跳花等缺陷,检查完后,模袋铺平、卷紧、扎牢,按编号顺序运至铺设现场。打开袋包,按编号顺序铺在坡面上,检查塔接布、充灌袖口和穿管布等是否缝制有误,是否破坏。如果正常,则进行相邻模袋布的缝接,穿钢管于模袋穿管孔中。如果发现异常则要尽快解决。
    铺设模袋时必须预留横向(顺水流方向)收缩量,一般地讲,起圈厚度在15~25?cm,横向收缩量控制在20?cm左右。
    为了防止模袋顺坡下滑,在坡顶模袋上缘封顶混凝土沟槽以外适当设置壑位桩。定位桩的间距视坡长、坡度、模袋厚度等条件而定。通常是在模袋布的小单元分界面打设一个定位桩,用尼龙绳将穿入模袋穿管孔中的钢管系牢,另一端通过拉紧装置与定位桩相连。每根桩上配拉紧绞杠,用以调整模袋上、下位置并固定模袋。
    风浪较大的施工现场,可用砂袋分散压住铺好的模袋,防止风浪使模袋变位。
    2.3 充灌混凝土
    (1)混凝土的原材料和配合比。粗骨料的最大粒径主要取决于模袋充灌后的拉筋带厚度。拉筋带厚度与起圈厚度有关,如用无锡市新海浪工业用布有限公司生产的模袋起圈厚度为12?cm,拉筋带厚度为7?cm。
??? 一般模袋起圈厚度12~30?cm,骨料最大粒径在1~1.5?cm;起圈厚度30~70?cm,骨料最大粒径小于2.5?cm。粗骨料应优先选用卵石,当选用碎石时,应严格控制颗粒形状及针片状含量。砂子宜选用中细河砂。水泥多为普通硅酸盐水泥,标号425#。掺料为粉煤灰,掺量最高可达30%。常用的外加剂为木钙减水剂。
??? (2)配合比根据混凝土标号、原材料特性及混凝土和易性等要求,通过试验决定。川水港闸上游两侧护岸工程坡长250?m,坡度比1∶3,模袋厚度12?cm,混凝土标号C20,水泥为425#普通硅酸盐水泥,砂为中砂,含泥量小于5%,云母含量小于1%,碎石粒径0.5~1.0?cm,含泥量小于1%。砂石料不含多孔、风化易破碎颗粒。该工程试验室,设定配合比为水泥∶砂子∶碎石=1∶1.97∶3.28,混凝土塌落度20±19.5?cm,掺入了适量减水剂。
    (3)混凝土的生产和充灌
    混凝土用常规搅拌机生产,混凝土充灌用混凝土输送泵。沿海堤防工程及河坡护岸工程用HBT-30型混凝土输送泵。
    为了保证混凝土进入模袋时的塌落度值,在高温季节施工时,当管道长时,(不宜超过50?cm),应预先以水润湿管道,对模袋同样应预先润湿。充灌模袋的速度不宜过快,压力不宜过大,一般利用低流量灌注。速度宜控制在10~15?m3/h,管道口压力控制在0.2~0.3?Mpa。
    模袋布自下而上从两侧向中间进行充灌,充灌饱满后,暂停10?min,待模袋填料中水分、空气析出后,再稍充些填料,这样就能充填饱满,而且使充灌后的混凝土强度大于同标后的常规方法浇筑的混凝土。
    在灌注混凝土的过程中,一个小单元模袋应尽量1次连续充灌完成;充灌地点设专人指挥,与混凝土的操作者时刻保持密切联系。充灌地点配备适当数量的人员观察灌注情况,对灌注困难的部位可采取踩踏的方法使其充满。
    充满结束后,用绳将充灌袖口系紧,防止混凝土外溢,待混凝土稍微凝固,用人工将袖口混凝土掏出,将袖口布塞入布袋内,用水将模袋表面冲洗干净。对施工中难以避免的脚印尽量消除,然后进行保护,防止人畜踩踏或其它物品撞、压。
    (4)用大块石填水下埋固沟,水下探查成果。
    (5)模袋抗滑稳定措施见断面图。顶端固定桩顶高?4.2?m,砼封顶找平至?4.2?m,模袋底端埋入埋固沟。
    2.4 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。
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