周口市沙潁河工程管理處 劉 婧

化纖模袋護岸施工技術是水利行業(yè)經(jīng)過多年的實踐形成的一項保護堤防、防止堤防決口、可直接進行水下護坡施工的新技術，它解決了險工險段水下部分施工難度大、需打圍堰、耗資大、工期長等一系列難題。由于是新技術，在諸多方面還需要改進和完善，只有在實踐中不斷加以改進和創(chuàng)新，這一技術才會得到更為廣泛的應用。

早在1994年，化纖模袋護岸施工技術就在周口市的沙河白衣廟險工、晉莊險工以及劉營、石佛廟、趙集、新莊、尚彎關等險工段施工中得到了應用。本文，筆者以周口市石佛廟險工水下模袋護坡為例，該工程于1994年9月修建完工，已經(jīng)過18 a的洪水考驗，至今仍發(fā)著重要作用。工程完好程度高，對周圍人民的生命財產(chǎn)安全起到良好的保護效果，據(jù)統(tǒng)計其他險工應用此項技術也一直發(fā)揮著作用，這充分說明模袋護岸施工技術在護坡工程上具有重要的作用，值得推廣應用。這一技術填補了深水水下作業(yè)的一項空白，解決了不打圍堰就可直接進行水下護坡的施工技術難題。但是1996年至今，該項技術幾乎沒有采用過，周口市大多水毀修復工程還是采用老方法居多。因此，對化纖模袋護岸施工技術進行改進，具有重要的實際意義。

一、化纖模袋的原料及物理性能

化纖模袋為聚丙烯纖維編織而成，每平方米質量約0.1 kg，有效孔徑為0.09～0.12 mm，縱橫向抗拉強度為300～400 N/cm5。

二、模袋的加工制作

模袋是由生產(chǎn)廠家按設計要求加工成幅寬4.2 m、長度不等的直筒袋，購回后需二次再加工。周口市石佛廟險工水下模袋護坡的具體加工方法和標準如下。

1.模袋鋪設范圍。模袋縱向長180 m，橫向從河底33 m高程向上到44 m，垂直高度為11 m。

2.邊坡穩(wěn)定分析。該險工段經(jīng)常處在周口大閘正常蓄水位47 m高程以下，水深14 m，邊坡按穩(wěn)定分析計算確定。

3.模袋充填厚度。根據(jù)模袋受自重而產(chǎn)生的最大彎曲應力，設計化纖模袋成型厚度為15 cm。

4.模袋長、寬尺寸。按抗滑要求，模袋鋪底5 m，充填砂漿后護底段厚度為25 cm，岸坡充填砂漿后厚度為15 cm，模袋壓頂寬100 cm，并設有50 cm×50 cm 的混凝土加固槽，將模袋充滿砂漿后壓進槽內(nèi)，因模袋充漿后有縱向收縮，設計模袋長30 m。成型后寬4.1 m。

5.模袋控點（拉點）間距及規(guī)格。拉點控制模袋護坡厚度，拉點間距20 cm×20 cm，拉點用3 股×5 絲的尼龍線綁扎成四棱錐形，錐底為5 cm×5 cm的正十字形，護底段拉點錐高13～15 cm其他拉點錐高8～10 cm，充填砂漿后護底段厚25 cm，坡面厚15 cm，兩側邊緣一行拉點錐高控制在5～6 cm，以便相鄰模袋間的搭接。

6.過濾縫。在預鋪模袋的上游縫制50 cm寬、長度與模袋長相同的無紡布，以利接縫處濾水。

7.灌漿口及灌注口袋。在模袋的上層面上從河底到坡頂縫制4～6 排灌漿口袋，每排2 個，間距5～6 m，最下一排距底邊緣2.5～3 m，灌漿口直徑為20 cm，長度視水深而定，一般要超出水面2.0 m以上，并把進料袋卷好，施工前系于細竹竿上，以防止進料袋扭折，便于進料導管插入。

8.模袋底邊及兩側處理。在模袋底邊及兩側縫制拉鼻，底邊間距2.0 m，兩側拉鼻間距5 m，為防止因水流導致翻卷，沿袋長方向每5 m再綁細竹竿1根。每條模袋加工好后，要正反面逐點檢查，發(fā)現(xiàn)不合格拉點，要現(xiàn)場拆除重綁。險工險段施工前要進行斷面測量和尺寸設計，按不同斷面計算加工好的模袋，要按從下游到上游順序編號存放，施工時對號入座，另加工2～3個模袋以備用。

三、險工岸坡整理

首先按設計要求開挖岸坡，進行削破整治，岸坡及模袋頂部壓槽要開挖平順，所挖土方嚴禁倒入預護河段。

四、砂、灰料加工及制漿

砂、灰料運往工地后要嚴格過篩，以保障灰漿泵及輸漿管暢通無阻。水泥砂漿要做配比實驗，以保證砂漿強度.以普通水泥和中細砂為主，水灰比控制在0.6～0.7，灰砂比為1∶（2～3）；砂漿坍落度在20～30 cm，粉煤灰可摻至水泥重量的30%～40%，并加木質磺酸鈣減水劑，其摻入量為水泥重量的0.3%左右，各種材料的摻入量要標寫在黑板上，并懸掛于灰漿攪拌機旁，由專門技術人員嚴格把關。

五、模袋鋪設

1.鋪前準備。根據(jù)預鋪模袋在水下的端點位置預先備好的船只（長10 m鋼或木板船）2～4艘，分別固定在預鋪模袋兩側，中間用10 cm厚的木板搭接，以便行人和施工操作。

2.鋪設過程。根據(jù)水流方向摸袋要從下游向上游逐個對號鋪設，鋪設時用鋼管從模袋上端拉鼻內(nèi)穿好，用粗鐵絲或粗尼龍繩固定于岸坡的鋼釬上，然后在船上將模袋沿河坡水面鋪設，待將模袋拉到預定位置時，用直徑3～4 英寸的鋼管或用綁有細繩的石塊系于摸袋底邊的拉鼻上，并將其順兩邊角預先固定好的豎向鋼管緩緩壓入水中；為了防止在充灌水泥砂漿時模袋中間因水流作用而折起，橫向每隔3～5 m 用細竹竿將模袋撐開。在模袋入水過程中，要由專人觀察，防止其翻轉扭動。

3.灌注口設置。在鋪設模袋時，水下的灌注口要扎浮子，將其引到水面上，繼而用直徑75～100 mm 的塑料管插入灌注口袋內(nèi)進行灌漿，待充灌后可撥出豎向鋼管。

六、模袋充填灌漿

1.充灌試驗。水下灌漿因看不見砂漿在模袋中的進尺，因此在正式施工前必須先做充灌試驗，記錄好每分鐘的灌入量和每塊模袋充灌的時間間隔以及不同階段的充灌時間。一方面要求出灰漿的實際出漿量和充灌每平方米模袋所需的時間，在充灌水下模袋時，按每個充灌口所控制面積12～14 m2考慮，掌握好每個充灌口所需的充灌時間；另一方面，通過試驗可確定模袋的強度和厚度是否達到設計要求。

2.充灌過程。在充灌過程中掌握好水下施工的進度和充灌時間，若充灌過程發(fā)生斷線或鼓包要及時停灌，待多余水分排出后再繼續(xù)充灌。在充灌時要不斷上下晃動灌注口袋及導管以防止堵塞，待每個灌漿口按預定時間灌漿后，應扎起進料口，然后置于水中。

3.充灌進度控制。為了爭取進度，保證模袋在充灌時不出現(xiàn)斷線或鼓包現(xiàn)象，每個模袋按坡度及砂漿的初凝時間間隔情況分多次充灌，利用施工流水步距和節(jié)拍，同時連續(xù)鋪設幾個模袋，對同一條模袋由水下向水上分期充灌直至壓頂，數(shù)個模袋輪流注漿，有充灌下部的，有充灌中部的，有充灌上部的，達到人和機械有序配合，不會造成窩工，可有效加快施工進度。

七、施工中應注意的問題

1.在模袋加工制作、鋪設、灌漿的整個過程中，嚴禁在其上面抽煙。對按設計加工好的模袋要卷好，由專庫專人保管，嚴禁曝曬。

2.拉點綁扎是關鍵，要認真細致逐面逐點檢查，灌漿過程中一旦斷線，一點觸及數(shù)個乃至數(shù)十個拉點斷線，輕者鼓包造成浪費，影響工期；重者模袋潰爛報廢，造成較大損失。

3.灌注口袋一定要縫制牢固，要逐個檢查試拉，在灌漿過程中，一旦拉掉或撕裂一個進料袋，就意味著報廢一條模袋。

4.對充填物中的砂、粉煤灰要嚴格過篩，以免因堵塞灰漿管而延誤工期。在施工間歇時，停止灌漿前一定要把灰漿泵及輸漿管用清水沖洗干凈，以利再次輸漿。

5.在每次充灌前要適當放松模袋頂部的拉繩以便適應模袋收縮，保證灌漿質量，在充灌期間一般不再松動拉繩，以免模袋滑入河中。

6.在模袋鋪設前要查清預鋪岸坡及河底情況，清除障礙物，以防扎破模袋造成漏漿。

7.模袋定位要準確，兩模袋搭接一定要嚴密，對護坡段上下游端的兩個模袋，要加強保護，防止水流淘刷，導致斷裂。

從以上石佛廟險工模袋制作到施工不難看出，該項技術填補了水下深水施工作業(yè)不必打圍堰這一項空白，但其技術性和可操作性難度較大，技術含量高，推廣應用起來確實比較困難，要想達到廣泛的應用和普遍性的要求，其施工技術有些環(huán)節(jié)必須加以改進。

八、存在問題及技術改進

1.模袋二次制作需要改進。模袋購回后需二次再加工，且加工制作程序太繁雜，還要投入大量人力，耗費太多時間，并且人工費用較高，人工綁扎結點也不夠結實、不夠標準。改進方法如下。

化纖模袋生產(chǎn)廠家按規(guī)格標準用機械制造成型后，根據(jù)不同結點比例、單位時間不同控制面積、不同成型厚度、不同模袋尺寸分出型號、規(guī)格、編碼后成品出售，這樣買回來后便可直接投入使用。

2.模袋鋪設技術需要改進。過去模袋是沿河坡向水中鋪設，從設計位置將模袋沿水面用小船拉到一定位置后再用鋼管或石塊壓入水中，這種方式施工時難度大，因浮力作用或遇到大風模袋會在水面漂浮或翻卷，很難按設計要求全部沉入水下，需要投入較多人力、物力，耗費很長時間，甚至達不到理想的效果。技術改進如下。

事先按模袋寬度4 m預制圓環(huán)形或圓柱形混凝土柱體，長度為4 m，內(nèi)徑200 mm，外徑400 mm，將模袋在平地水平攤開，圓柱體放在模袋入水的一端，即從鋪入河底一端開始滾動柱體，使模袋象布匹一樣裹住混凝土圓柱體，將模袋卷成圓筒狀后抬到預鋪位置，最外端模袋固定于岸坡上，然后從坡上向坡下滾動柱體，釋放開所裹繞的模袋，由于混凝土圓柱體有一定的重量，滾到接觸水面后也不上浮，會一直沿坡面往水下滾動，如果事先在圓柱上做好準備（比如兩端纏繞繩索）稍加外力作用就很快將柱子滾到河底，所裹繞的模袋也隨之展入水下設計位置，這樣既省時又省力，還能克服模袋上浮及翻折問題。

3.模袋充填灌漿技術改進。充填灌漿是整個工程施工的關鍵，必須保證灌入的砂漿達到一定強度和塔落度，而且水下施工時初凝時間要快，這就要求充灌時一定要按規(guī)程操作，首先輸漿管不能過長、過細，要保證有一定的壓力，這就要求灰漿盤不能固定不變，要跟隨模袋移動，處于灌漿模袋的最近位置輸送灰漿，切實掌握好每個充灌口所需的充灌時間，避免少灌或因超時多灌撐斷拉線。技術改進：船只只需兩艘，灰漿盤采用移動式裝置，能夠跟隨施工模袋移動，這樣一來就大大縮短了水泥砂漿的入袋時間，防止砂漿過快凝固阻塞輸漿管。在進行每塊模袋充灌時，要按模袋在鋪設斷面上坡度大小，因地制宜，分別情況，分期進行充灌，緩坡一次可充灌多一些，陡坡一次可充灌少一些，在每次充灌前都要適當移動坡頂模袋拉繩，然后將拉繩固定，在充灌中拉繩不許再松動，以防模袋由于充灌后產(chǎn)生的重力下滑。

九、施工技術效益

通過對已竣工的模袋工程進行分析，經(jīng)過不斷觀測、對比，在總結其變化規(guī)律基礎上，對模袋工程施工技術提出了以上幾點改進措施，周口市多處險工險段經(jīng)過多年的洪水考驗，至今工程完好，效益顯著。

1.與磚石護坡相比，模袋護坡技術具有不打圍堰、不排水、不挖基、削坡土方少、動用勞力少等優(yōu)點，且易于工程管理，便于水下施工，進度較快。

2.可因地制宜，就地取材，節(jié)省投資。若采用拋石護基、磚石或混凝土護岸，因塊石、石子等骨料當?shù)貨]有，需從外地采購，運輸困難，價格較高。而用水泥砂漿充填模袋護坡，砂子、水泥，灰（可用粉土替代）均可就地取材，價格便宜，成本低。

3.抗沖性能好，較拋石等穩(wěn)定，即使若干年后基礎有變化，用模袋修復起來也比較方便。

十、結論

通過對化纖模袋護岸施工技術的改進，使模袋施工技術在應用更具有可操作性和簡便性，是今后水利堤防除險加固，消除隱患非常簡便快捷的好方法，尤其對深水水下護坡施工，效果更為顯著。