劉 江 平，　朱 福 余

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都　610091)

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淺談模袋混凝土防護(hù)土石圍堰施工技術(shù)

劉 江 平，朱 福 余

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都610091)

為確保圍堰過(guò)水時(shí)土石不流失、不潰堰，最大限度地減少洪水過(guò)后壩內(nèi)泥渣的清理量，采用模袋混凝土施工技術(shù)保護(hù)圍堰，取得了較好的效果。

模袋；混凝土；施工技術(shù)；西泌河水庫(kù)

1　概　述

西泌河水庫(kù)碾壓混凝土大壩上游土石圍堰與左岸導(dǎo)流洞相連，土石圍堰迎水面坡比為1∶2，背水面坡比為1∶1.5，堰頂設(shè)計(jì)高程為641.2 m，圍堰軸線長(zhǎng)度為28 m左右，圍堰上寬6 m，底寬36.5 m，圍堰均由土石混合料填筑，總平面面積為3 000 m2。圍堰剖面見(jiàn)圖1。

2　工程的主要特征

圖1　圍堰剖面圖

2.1堰頂設(shè)計(jì)高程低，抵御洪水能力差

圍堰堰頂設(shè)計(jì)高程為641.2 m，為全斷面過(guò)水圍堰，當(dāng)發(fā)生10 a一遇(P=10%頻率)洪水時(shí)，洪水將漫過(guò)圍堰。圍堰填筑料均為土石混合料，填筑材料松散，洪水漫堰時(shí)，填筑料易于流失潰散，圍堰高程低，圍堰抵御洪水能力差。

2.2模袋混凝土施工速度快，防護(hù)效果較好

模袋混凝土從鋪設(shè)模袋到灌注混凝土只需7 d，工期短，施工速度快。模袋能根據(jù)圍堰形狀進(jìn)行鋪設(shè)，模袋內(nèi)充填高流態(tài)混凝土，充填形狀較好，能全斷面保護(hù)圍堰松散材料不隨洪水流失，能夠保證圍堰穩(wěn)固不潰堰。

3　主要施工技術(shù)

3.1模袋的設(shè)計(jì)與加工

模袋材料為棉綸土工布，生產(chǎn)廠家按照圍堰形體尺寸制作模袋，一般混凝土模袋加工成長(zhǎng)方形，制作時(shí)考慮3%～4%的富余量以便于灌注混凝土?xí)r模袋收縮。模袋長(zhǎng)度為7～8 m，為了加快澆筑速度，根據(jù)混凝土的流動(dòng)性，在模袋端頭增加灌入口，一般灌入口為2 m×2 m，袋口長(zhǎng)度為30 cm，直徑30 cm左右。

3.2堰面整形及整平

先放線測(cè)量并進(jìn)行坡面的修整，反鏟在堰頂從下往上削坡，要求坡面平整、順直、無(wú)明顯凹凸、無(wú)雜物,其表面平整度≤100 mm。在圍堰頂面順流向開(kāi)挖一個(gè)直徑為100 cm的半圓槽，半圓槽從上游堰面通至下游堰趾，引導(dǎo)洪水從半圓槽流向下游。

3.3堰趾基礎(chǔ)處理

用反鏟開(kāi)挖上游堰腳，開(kāi)挖深度深入圍堰基礎(chǔ)面(原始地面線與圍堰填筑面交界面)下50～100 cm，形成圍堰前趾，當(dāng)模袋混凝土完成后，再用反鏟將大塊石壓在模袋上并保護(hù)模袋不被回旋翻滾的洪水掀起。用反鏟清除下游堰腳浮渣直至堅(jiān)硬巖石面，將模袋混凝土澆筑在穩(wěn)固的基巖面上形成圍堰后趾，防止洪水高速過(guò)流時(shí)圍堰后趾產(chǎn)生脈動(dòng)或負(fù)壓現(xiàn)象破壞后趾模袋混凝土。

3.4模袋的鋪設(shè)

(1)施工順序由“先前趾后坡面，先外側(cè)后內(nèi)側(cè)，先上游后下游，先標(biāo)準(zhǔn)后異形斷面”的次序逐條沿坡度方向平順進(jìn)行鋪設(shè)。

(2)坡頂沿圍堰軸線方向設(shè)固定樁4～5個(gè)，固定樁左右間距1～2 m，在下端前趾處設(shè)固定樁；按預(yù)定位置順坡準(zhǔn)確展開(kāi)模袋，在下端固定樁上扎緊下口,模袋上口沿連接松緊器，掛在上端固定樁上，以便調(diào)節(jié)模袋灌注混凝土?xí)r上口張力。上下端固定樁采用φ25鋼筋，鋼筋長(zhǎng)100～200 cm，外留30～50 cm。

(3)坡頂模袋要預(yù)先留有富余，以方便上端能夠控制在規(guī)定位置上，施工過(guò)程可隨時(shí)加以修正。

(4)每條模袋之間用100 cm寬的土工織物反濾布連接。模袋鋪展、壓穩(wěn)后，應(yīng)拉緊上緣固定繩索，防止模袋下滑。

(5)鋪設(shè)相鄰模袋時(shí)，模袋預(yù)留一定富余量并搭在前一塊模袋上，在充灌混凝土?xí)r使相鄰模袋接縫緊密。

3.5模袋混凝土灌注

(1)混凝土灌注采用泵機(jī)，泵機(jī)放置在上游河床干燥地方以方便攪拌車卸料，灌注順序：逐單元自低向高處、從灌口依次向內(nèi)灌注。正式充填前，應(yīng)使所有模袋濕潤(rùn)，以利于模袋滑動(dòng)展開(kāi)。施工時(shí)先泵送水泥砂漿以潤(rùn)滑管道，然后再進(jìn)行混凝土充填，充填順序應(yīng)由下而上，依次連續(xù)進(jìn)行，灌注間隔時(shí)間不超過(guò)30 min，以免混凝土坍落度損失料變稠不易流動(dòng)，灌注速度宜控制在10～15 m3/h且泵送混凝土連續(xù)，將混凝土塌落度控制在20～22 cm。

(2)軟管的管口伸入模袋內(nèi)，以便泵管壓力直接作用于模袋內(nèi)的混凝土，減小泵管口承受的反作用力。灌注時(shí)，需要操作人員扶住泵管，防止泵管來(lái)回?cái)[動(dòng)，同時(shí)掌握泵管口混凝土壓力。當(dāng)該處混凝土壓力持續(xù)上升時(shí)說(shuō)明混凝土在模袋中流動(dòng)減慢，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低泵機(jī)的泵送速度；當(dāng)發(fā)現(xiàn)模袋內(nèi)混凝土流動(dòng)受阻時(shí)，可采取用腳踩踏的方法蠕動(dòng)混凝土將混凝土充填到邊角處；如果泵管口處的混凝土壓力已升的很高或上升速度很快，這時(shí)可停止充灌進(jìn)行檢查并采取措施，如踩踏蠕動(dòng)無(wú)效，可采用其它方法進(jìn)行處理。

①如果阻塞就發(fā)生在灌口處，可將泵管拆走，將阻塞的石子或混凝土從灌口內(nèi)掏出，或用木桿將阻塞物搗散疏通后再繼續(xù)灌注。這種情況往往是因混凝土骨料離析或因混凝土超徑含有大石子造成的。

②泵管口周圍先灌注的混凝土已沒(méi)有足夠的流動(dòng)性，這種情況往往是由于灌注中途停歇較長(zhǎng)時(shí)間而造成的，這時(shí)可采用下列措施進(jìn)行處理：

a.用腳沿最短距離踏出一條凹槽，形成通道，改用砂漿將模袋充滿，也可利用上面—個(gè)泵管口充灌。

b.如果模袋已被堵死，可在未充滿部分的上邊緣再開(kāi)一泵管口進(jìn)行充灌，泵管口應(yīng)開(kāi)在袋側(cè)隱蔽處，以保證模袋整體美觀。

(3)灌注過(guò)程中，操作人員應(yīng)按前述順序、方法同時(shí)將下塊待充模袋鋪設(shè)定位。相鄰塊體之間的連接采用預(yù)先縫好下層與下層、上層與上層，下層針線可稀一些，上層密一些，以確保其整體性和外觀良好。每一塊模袋灌注完畢，換至另一塊模袋重復(fù)上述工藝流程繼續(xù)灌注，直至完成灌注施工任務(wù)。

(4)每個(gè)灌注口灌注結(jié)束后，必須用繩子將灌注口扎死。當(dāng)模袋發(fā)生脹脫時(shí)，用剪刀剪開(kāi)脹脫的模袋布，掏出多余混凝土后重新縫接，再充填混凝土直至飽滿。

3.6混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土灌輸完成后同時(shí)進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)。一般養(yǎng)護(hù)期為7 d，要求在此期間護(hù)坡表面處于潤(rùn)濕狀態(tài)。

4　結(jié)　語(yǔ)

(1)圍堰坡面形體整形及平整誤差不超過(guò)規(guī)定要求，防止了模袋混凝土在灌注過(guò)程中出現(xiàn)凹凸不平現(xiàn)象。

(2)認(rèn)真處理圍堰前趾和后趾基礎(chǔ)，使前趾和后趾基礎(chǔ)穩(wěn)固，堰面模袋混凝土穩(wěn)定性較好。用大塊石保護(hù)前趾模袋混凝土，防止洪水卷起前趾模袋混凝土，確保了模袋混凝土的防護(hù)效果。

(3)灌注模袋混凝土?xí)r，模袋混凝土與模袋混凝土之間銜接緊密，碼放距離均勻，模袋邊緣充填飽滿，模袋成形整齊美觀。

(4)在圍堰下游距后趾6 m處設(shè)置小擋坎，擋坎壓住由下往上的模袋混凝土，圍堰過(guò)水時(shí)擋坎挑起洪水流向下游，消除了圍堰后趾因水流過(guò)快而產(chǎn)生脈動(dòng)或負(fù)壓現(xiàn)象。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2016-05-20

TV551;TV544;TV52

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1001-2184(2016)04-0110-02

劉江平(1965-)，男，江蘇靖江人，項(xiàng)目經(jīng)理，高級(jí)工程師，從事水電工程施工技術(shù)與管理工作；

朱福余(1965-)，男，江蘇泰興人，項(xiàng)目總工程師，高級(jí)工程師，學(xué)士，從事水電工程施工技術(shù)與管理工作.