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河套地区水利工程模袋混凝土技术应用

2018-02-14朱冬梅王志华

建材与装饰 2018年13期
关键词:模袋护坡铺设

朱冬梅 王志华

(河套学院 内蒙古巴彦淖尔市 015000)

1 案例分析

某工程的护砌型式,需要执行218m的模袋混凝土护底。模袋混凝土设计厚度为10cm、底宽为22m,长度为218m。同时,将模袋混凝土的抗压强度设计为20MPa。经过调查发现,该段的渠底淤泥较厚,当对渠底高程进行设计的时候,发现其深度更大。为了能促进施工工期在一定时间内完成,可以先铺一层土织物,上层增加碎石垫层,并对模袋混凝土充满,保证在软土基施工工作中,实现良好作业,也能减少淤泥土方开挖量。模袋混凝土的使用,尽管无法对平整度无法控制,但其具备的整体性能更好,提升了施工速度,也减少材料的运输和使用。

2 模袋混凝土技术概述

模袋混凝土是20世纪80年代从日本引进的一项新技术,是应用土工模袋作为柔性模板,将流动性细石混凝土利用混凝土输送泵压入模袋内,在灌注压力作用下多余的水分挤出,若干单体混凝土模袋体通过模袋内预设的高强度绳索联结形成整体,上部的混凝土压载体能有效地抵御水流的冲刷,而底部与河床相贴可防止土颗粒被水流带走,起到护坡作用。

2.1 分类

模袋护坡技术,主要就是现浇筑混凝土施工工艺。利用织物的模袋,将其制作成软模具,并利用混凝土泵将其直接灌入到模袋中,以达到良好的护坡、防渗等作用,也能节约人力、物力,实现更为广泛的应用。其基本类别主要分为两类:①机制模袋,主要发挥的是软体模板的作用,作为一种新材料和新技术被广泛应用在坡面处理工作中;②简易模袋,也被称为编织布模袋,内部要填充细石混凝土或者是砂浆。目前应用较为广泛的是聚丙烯编织布模袋和无排水型编织布模袋,应用在护坡结构中。

2.2 基础工艺

模袋混凝土在施工期间,主要使用泵送方式。不仅对混凝土、水泥砂浆具备一定要求,还要保证其具备的流动性,保证在模袋内实现更为有效扩散,也能充满整个模袋,减少分离现象。同时,在一定条件下,分析材料配合比和外加剂的应用,也要为泵送混凝土提出更高要求。工作中,需要根据工程的实际发展情况,确定试验。当发现模袋填充后,其存在的水分会渗出,降低水灰比,混凝土和砂浆的凝固速度也会不断提升,增加其强度。另外,在对模袋混凝土的护坡结构进行设计期间,要确定出模袋形式。工作中,根据施工工作的实际发展情况,确定其等级,重点研究施工工作的主要条件、施工情况、水流情况等,保证能确定出排水点型。还要确定出模袋的厚度,保证在使用过程中,能承担风浪荷载、寒冷地区的冰推力。

3 模袋混凝土的应用

3.1 模袋混凝土的优势

土工模袋施工采用一次喷灌成型,施工简便、速度快。特别在深水护岸、护底等不需填筑围堰,可直接水下施工,机械化程度高,所护坡面面积大、整体性强、稳定性好,使用寿命长。多余的水分通过织物空隙渗出,可以迅速降低水灰比,加快混凝土的凝固速度,增加混凝土的抗压强度。

3.2 袋装土及模袋铺设

(1)袋装土铺筑错叠,分批分层次,并注意检查抛筑成型坡面的平整度及坡度,满足设计要求。

(2)模袋铺设前应做检查,尺寸、破损、脱线等,如有破损应及时用合格的母材进行修补,在超出破损部位周边10~20cm范围进行修补。

(3)模袋沿坡面展开时应始终保持模袋向下拉紧,模袋在铺展、压稳后,应拉紧上缘固定绳索,防止模袋下滑,固定绳索与新建挡墙贴合处必须提前用防磨袋垫置,做好新建挡墙的成品保护。

(4)接缝位置的底部应铺设土工织物,模袋搭接位置搭接宽度的偏差标准为0~+2cm,在搭接布平铺搭接好后再铺设下一块模袋布,且顺直平整。模袋在铺设横向收缩率取为4%,纵向收缩量取为3%。

(5)在铺设中存在转弯及跨支河口长度与单位工程长度不一致的情况,根据实际情况加工使用异型单元。

(6)模袋布的铺设位置必须准确无误,各部位高程符合设计要求。模袋应整齐、无皱褶与基础面之间应压平紧贴,对铺设质量水下验收符合要求后才可充灌工序。

(7)为了防止水流、涌浪或其他因素对模袋产生的扰动或破坏,铺设后应及时充灌混凝土。

3.3 施工工艺分析

将模袋混凝土技术应用到跌水坝段,水坝段的河底宽度为70m,设计期间的输水流量在60m3/s。当完成坝址设计后,发现5年和10年后都出现严重洪水,其流量也不断增加。根据对坝体横截面的设计,发现断面的整个结构形式都为实用性,顶宽为3.0m,上游的侧边坡坡比为1:2。在这种情况下:

(1)应用模袋混凝土技术,将其伸入到上游河底,下游侧边坡坡度为1:1,当模袋混凝土技术伸到消力坎,能达到水流的约束目的,免受护坡底部的冲击。对于河底跌水坝坝体基础,在原有的跌水坝基础上,为坝坡面上覆盖一层无纺土织物,并使用模袋对其填充混凝土,保证能顺着河道的方向布置。在两岸模袋之间,都要为其搭建,保证将模袋混凝土厚度维持在15cm,其具备的抗压强度设计为25MPa。在下游的消力池,使用模袋混凝土要在混凝土之间设置分缝,保证能达到降压的效果,也能促进安全系数的提升。

(2)应用混凝土板块技术,预制场内预制后,混凝土拌和采用强制式混凝土搅拌机,借助平板振捣器密实,并行木抹初平、铁抹精平等基础性操作,要求技术人员要按照设计项目的具体设计要求加工定型钢模。尽管处理效果也能符合要求,但是会对施工进度造成影响。

(3)应用干砌石护坡机制,要从根本上保证石料垫稳、填实,与周边砌石保持紧密度,严禁架空操作,长度在30cm以下的块石连续使用不超过4块,并且两端必须加丁字石。长条形石料丁向砌筑,不利于长期使用。

4 总结

综上所述,在现有的施工工艺应用基础上,分析其存在的问题,促进施工机械化、水下施工工作优势的发挥,增加施工进度,降低工程的建设成本,保证技术在实际应用下,能满足工程的设计和施工对需求,也能为技术应用提供更高的社会效益与经济效益。

[1]刘瑞伟,王成华,王继堂,等.八里湾船闸入湖口施工关键技术探讨与应用[J].水利建设与管理,2015,35(1):2~4.

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