樂(lè)亭縣地下水超采綜合治理采用的模袋混凝土施工工藝

□宋文洲

采用模袋混凝土加固河道，有澆筑速度快、省工、省料、技術(shù)簡(jiǎn)易、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)投入小、見效快、廣大群眾較容易接受的方法，可按施工需要做成不同形態(tài)，也可水下作業(yè)。施工機(jī)械化水平高、速度快、施工維護(hù)費(fèi)用少。由于樂(lè)亭縣地處沿海，地下水位較高，渠道內(nèi)積水較深，無(wú)法實(shí)現(xiàn)干場(chǎng)作業(yè)，故采用模袋混凝土可以水下作業(yè)的優(yōu)勢(shì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)渠道斷面的硬化，使渠道達(dá)到硬化防沖防刷的目的。

1.工程概況

樂(lè)亭縣地下水超采治理項(xiàng)目地處冀東沖積平原、渤海地區(qū)之濱，京津唐秦環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)腹地。距北京市200km、天津市75km、唐山38km，距天津市空港70km、天津港35km，205國(guó)道橫貫了整個(gè)用水區(qū)，轄區(qū)內(nèi)設(shè)有津唐高速公路出口2個(gè)、京哈鐵路車站3個(gè)，已形成聯(lián)系京津唐區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與我國(guó)東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)文化往來(lái)的重要紐帶。區(qū)內(nèi)路網(wǎng)通暢，主要和輔路相互交織，構(gòu)成了以省道364線和唐港路為骨架村鎮(zhèn)道路為骨架的道路交通結(jié)構(gòu)。

項(xiàng)目渠道工程全長(zhǎng)44.73km，清淤段長(zhǎng)度32.09km，混凝土護(hù)砌段12.64km，護(hù)砌段擬采用混凝土模袋工藝施工。模袋混凝土是用37m混凝土泵車將混凝土灌入模袋內(nèi)，混凝土的厚薄則采用袋中吊筋繩(聚合物如尼龍等)直徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，水泥膠結(jié)后產(chǎn)生一定硬度的板狀結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到渠道防護(hù)目的。斷面示意圖與工程平面示意圖見圖1。

2.施工工藝

施工前準(zhǔn)備→坡面整坡→攤鋪模袋布→混凝土的調(diào)配、運(yùn)輸以及充灌混凝土→沖洗模袋水泥表層以及前期維護(hù)→循環(huán)至下一層模袋。

2.1 施工準(zhǔn)備

在模袋混凝土澆筑之前，按照設(shè)計(jì)施工圖紙把需要用模袋襯砌的渠道挖成底寬5m，坡度比1:2，平均高度為3m左右的階梯式斷面，并通過(guò)人工平整，使邊坡表面滿足工程設(shè)計(jì)的平順特性，經(jīng)項(xiàng)目部自檢，報(bào)監(jiān)理單位驗(yàn)收合格后開始下道工序。模袋布的縫制:在模袋混凝土澆筑之前1～2周，按照設(shè)計(jì)圖紙中模袋布的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，經(jīng)監(jiān)理、甲方代表、設(shè)計(jì)確認(rèn)的相應(yīng)尺寸和條件，聯(lián)系廠家予以縫制。在模袋的充灌與成型時(shí)有縮率，所以在完成模袋的制造時(shí)要適當(dāng)增加縮率，而一般模袋布的縮率為縱向6%、橫向9%。工程計(jì)劃使用3個(gè)攪拌站，以保證工程模袋混凝土的施工。組織3個(gè)施工隊(duì)伍，每個(gè)隊(duì)伍配備一臺(tái)37m混凝土泵車及5臺(tái)12m3混凝土輸送泵，一個(gè)施工區(qū)域最長(zhǎng)控制為50m。在施工現(xiàn)場(chǎng)，沿渠道右岸修筑寬度為5m左右的臨時(shí)施工路面，確?；炷吝\(yùn)輸車及泵車能到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)。機(jī)械設(shè)備及施工原材料可通過(guò)右岸臨時(shí)施工道路運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.2 坡面整平

把原始坡面的林木、野草、廢渣等全面清除完畢，利用自卸車運(yùn)送至監(jiān)理規(guī)定的棄渣點(diǎn)。按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行放樣，用挖掘機(jī)進(jìn)行開挖及回填。對(duì)挖至離建基面10cm的地方人工挖除，保證不擾動(dòng)原基礎(chǔ)。對(duì)已平整完成的渠道坡面要及時(shí)報(bào)驗(yàn)，防止長(zhǎng)時(shí)間裸露和雨水浸漬，以提高地基承載力。坡面上沿開槽50cm×50cm，模袋上沿放入槽內(nèi)。對(duì)回填部位按照設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行分層碾壓，回填過(guò)程中對(duì)每層回填土進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，回填至設(shè)計(jì)高程后按修坡標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行邊坡修整。模袋鋪設(shè)前，要根據(jù)定做編號(hào)與現(xiàn)場(chǎng)一一對(duì)應(yīng)，確保模袋鋪設(shè)位置正確無(wú)誤。在安裝模袋時(shí)，首先檢驗(yàn)?zāi)４牧嫌袩o(wú)損壞情況，檢驗(yàn)完后把模袋攤鋪在邊坡上，用鋼釬把模袋固定好。在安裝模袋前應(yīng)預(yù)留好橫向收縮量，將橫向的壓縮量限制在20cm以內(nèi)。為避免模袋沿坡滑動(dòng)，在坡頂模袋上緣處安裝定樁，定位樁有效長(zhǎng)度為1m左右。每根樁上配拉有緊絞杠，用于調(diào)節(jié)模袋上、下位移和穩(wěn)定模袋。

2.3 混凝土的配制、輸送及充灌

模袋混凝土的充灌是整個(gè)澆筑流程中的重要步驟，必須完成混凝土攪拌、運(yùn)送、充灌成型的一條龍工序，要掌握好充灌速度。按照設(shè)計(jì)混凝土的強(qiáng)度要求，選用施工質(zhì)量有保證，信譽(yù)良好的商品站，在監(jiān)理的見證下，對(duì)混凝土中的原材料進(jìn)行取樣，并送往有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢查，檢測(cè)合格后按設(shè)計(jì)要求由實(shí)驗(yàn)室試配混凝土?；炷翉桨韬险緮嚢柰瓿珊?，用攪拌車運(yùn)送到施工場(chǎng)地，用泵車充灌到模袋布內(nèi)。混凝土在充灌時(shí)，嚴(yán)格控制充灌產(chǎn)品質(zhì)量，以防止出現(xiàn)鼓脹、充填不飽滿等問(wèn)題，在充灌過(guò)程中用人力踩壓的方法，以保證密實(shí)。充灌速率限制在8m3/h～12m3/h，最大充灌水壓0.2Mpa，在模袋的底層由二端向中央進(jìn)行充灌，充灌至飽滿程度后，停頓約20min，待模袋填充物中水份、空氣等分解后，再進(jìn)行補(bǔ)充充灌，確保充填飽滿。在充灌混凝土的過(guò)程中，每個(gè)模袋都必須一次充灌完成。在充灌現(xiàn)場(chǎng)要有技術(shù)人員指導(dǎo)，與混凝土輸送泵車的操作員隨時(shí)保持聯(lián)系。充灌工程施工現(xiàn)場(chǎng)至少有3個(gè)工作人員進(jìn)行充灌作業(yè)，對(duì)充灌困難區(qū)域則采用踩踏方式，使得模袋充灌更加飽滿。水泥裝滿完畢時(shí)，先用繩將充灌袖口綁緊，以防水泥溢出，待水泥完全初凝后，再將充灌袖口內(nèi)混凝土完全掏空后，將充灌袖口植入模袋內(nèi)，并加水在模袋上沖洗。

圖1 斷面示意圖與工程平面示意圖

2.4 清洗模袋混凝土表面及前期養(yǎng)護(hù)

清洗現(xiàn)場(chǎng)及養(yǎng)護(hù)。施工單位建成后，將水泥輸送管線等施工器具遷移至下一個(gè)單位，將原單位現(xiàn)場(chǎng)的殘余水泥、廢棄物等加以清理，并保持單位表面的整潔、美觀。模袋混凝土在充灌完畢后24h內(nèi)，嚴(yán)禁工作人員踩踏和壓放重物，模袋混凝土完全終凝后，用草袋覆蓋并灑水保護(hù)28天，確?；炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.注意事項(xiàng)

施工現(xiàn)場(chǎng)條件的不同加之現(xiàn)場(chǎng)操作人員的操作不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)下列情況:一是混凝土充灌不密實(shí)，每一幅模袋在充灌過(guò)程中，最后排水排氣不完全，便結(jié)束此次充灌工作。二是爆筋現(xiàn)象，每一幅模袋的施工過(guò)程中，沒(méi)有預(yù)留充灌量，最后導(dǎo)致本副模袋充灌過(guò)量的混凝土，發(fā)生模袋撐裂的現(xiàn)象。三是成型后的坡面不平順，主要是施工中沒(méi)有把模袋布控制好，沒(méi)有預(yù)留合適的收縮量，或受水流的影響，無(wú)法保證模袋布鋪設(shè)平整順直，所以有水作業(yè)時(shí)要保證水下部分的模袋布鋪設(shè)平整并固定好。四是在充灌混凝土施工中要嚴(yán)格控制混凝土塌落度在220左右，混凝土塌落度過(guò)小會(huì)造成充灌不飽滿，造成襯砌面不平整，影響平整度。

總之，施工過(guò)程中人的因素對(duì)工程質(zhì)量起決定性因素，嚴(yán)格控制施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)工人要相互配合，嚴(yán)格控制充灌混凝土的數(shù)量及充灌時(shí)的壓力。

4.維護(hù)建議

完成充灌的模袋混凝土表面要及時(shí)沖洗干凈，確保表面平整，并及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期為28天，養(yǎng)護(hù)過(guò)程中要保持襯砌表面濕潤(rùn)，不發(fā)生時(shí)干時(shí)濕的現(xiàn)象。如果在冬季施工澆筑完成后要注意保溫養(yǎng)護(hù)，采用工程棉被加草簾子雙層覆蓋，避免混凝土凍傷。對(duì)已經(jīng)充灌完成的坡面要及時(shí)的將坡頂按設(shè)計(jì)要求回填，避免襯砌的坡面下滑，同時(shí)保證坡頂邊線的平順。

5.結(jié)語(yǔ)

模袋混凝土主要適用于土石壩，堤道護(hù)坡方法，以及河川、湖、海的護(hù)岸和護(hù)底等基礎(chǔ)構(gòu)件，具有設(shè)計(jì)靈活、施工簡(jiǎn)單、質(zhì)量可靠和可水下施工而無(wú)需構(gòu)筑圍堰等特點(diǎn)。利用工程模袋的高透水性，使混凝土中剩余水份在受到水泥的加壓后能夠有效排出，使水灰比減少，促進(jìn)混凝土凝結(jié)，從而獲得更高密度、更高強(qiáng)度的混凝土及水泥砌塊，水工模袋混凝土已在海岸堤防、河坡護(hù)岸等工程的施工中逐步推廣。