论文部分内容阅读
摘要：模袋混凝土可在水下混凝土充灌施工，安全可靠，不需修筑围堰及排水导流设施，也不必断航。模袋具有柔性作用，在充填料未达到设计强度前，面对潮汐、风浪的破坏，模袋能起到过渡性的保护作用，采用水下模袋混凝土是一种简便易行而又能保证工程质量的施工技术。本文结合工程施工实例,从施工准备、施工方法、质量控制等方面对大型土工织物充填袋的施工工艺进行了阐述分析。实践证明,该施工工艺不仅能够保证施工质量满足技术要求,而且能有效的加快施工进度和节约成本。
关键词：护坡护底；模袋混凝土；施工技术
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
1． 模袋混凝土施工
本工程共有模袋混凝土29388m3，厚度为25cm，施工部位位于A06两侧，B02、B03靠东一侧，工程量大，工期短，而且是以海上作业为主。因此，必须制定高效、可操作性强的施工方案，才能保证工程施工的顺利完成。根据本工程的特点和现场施工条件，采用在模袋船上集中拌和、泵送混凝土入模袋，施工方法为水上和水下充填模袋。
1．1 施工准备
（1）测定河道轴线边线及江底基面高程，并利用船只打深土桩进行测量定位。进一步了解水文地质情况，掌握第一手资料。
（2）组织机械设备进场，并进行维修保养，使之保持完好性能。
（3）组织专门施工班组，进行技术交底，在施工组织设计方面，请有关专家进行技术论证。
（4）备足施工材料，确保材料供应。
1.2模袋按设计要求在工厂进行整片制作，每个模袋里有隔离体，并确保每个隔离体之间互不相通；模袋制作好后即可进行水下铺设。
模袋水下铺设时，水下部分由潜水员先对其四角进行固定，固定前必须按照测量成果进行定位，以确保铺设准确。铺设模袋混凝土由底下向上铺设，模袋铺设完成后，及时进行混凝土的灌注。施工工艺流程如下：
模袋混凝土施工工艺流程图
1.3水上充填模袋施工方法
本工程采用的第二种施工方法水上充填模袋施工方法也叫“滑道法”，在工程船前加工连接一座钢结构滑道，滑道的结构是由两片主桁架作主梁，中间设连接系统组成（其中横向连结系兼作次梁），上面铺焊钢板作为模袋混凝土滑板。滑道末端经起吊可升降，将模袋首缘用地锚固定堤岸上，通过工程船的后移，将滑板上逐段充填好的混凝土模袋在混凝土初凝前（使用了缓凝剂）通过滑板逐段准确下滑到河床设计位置上。
（1）理坡
施工前要进行理坡，做到平顺无突变，本工程的模袋混凝土是在二片石垫层上铺筑，相对来坡面较为平面，施工时只要用在挖机斗上焊上2.5m长的槽钢来进行来回刮动加以整平即可。
（2）模袋的制作和铺设
本工程模袋采用500g/m2抗老化型机织土工模袋布，其主要参数均满足设计要求。
模袋按设计要求在工厂进行整片制作，每个模袋里有隔离体，每个隔离体之间互不相通，铺设模袋混凝土由底层向上铺设。
（3）混凝土的生产
由于工程是在海上，所以在围堤两边布置1组模袋船（包括供砂、石、水泥和水的供料船）来进行混凝土的生产。每组船配有临时搅拌站、混凝土输料系统、起吊扒杆、锚泊系统等，混凝土的拌制按混凝土设计配合比采用自动配料机进行骨料、水泥、黄砂的配料，并按次序进入拌和机，然后自动加水搅拌，外加剂人工掺入。
模袋混凝土粗骨料的最大粒径小于40mm，坍落度不小于200mm。
（4）混凝土的灌注
混凝土輸送采用15m3/h混凝土泵进行，输送距离可达200m，输送混凝土速度为15m3/h，日最大生产强度达到250m3。混凝土泵根据输送距离在完成一段模袋混凝土后，进行移位。
混凝土泵的布置尽可能与待浇注的模袋在同一直线上，避免弯管太多影响输送能力，减少产生堵管的可能性。
混凝土泵的出口软管由潜水员伸入模袋上的混凝土灌注口，绑扎好后，即可灌注混凝土。输送管在灌注前，必须用水冲洗、润湿，先灌注一车砂浆。混凝土灌注过程中潜水员必须经常进行观察，并在下面进行不停的踩动使混凝土能够顺畅的流动，从而保证模袋中混凝土的充盈。待灌注口的混凝土灌注量满足要求，及时更换灌注口。在最后一个灌注口进行灌注时，应同时对实际灌注量与理论方量进行比较，避免灌注不足或超灌。灌注结束后的混凝土面高程应控制在要求的范围内。
铺设下一块模袋时，宜预留一定富裕量，搭在前一模袋之上，在充灌时辅以人力使之挤严。充灌完成后的模袋效果示意图。
（5）混凝土的灌注施工中，必须注意以下事项：
①在下设模袋的同时，必须用细绳将每个灌注口用活结扎好，细绳的另一端悬挂在用浮标浮在水面上，以减少潜水员在水下寻找灌注口的时间；②混凝土灌注前应用清水冲洗湿润管道，然后用水泥砂浆润滑管道；③灌注将近饱满时，应暂停5～10min，待模袋中的水分析出后，再灌注至饱满；④每个灌注口灌注结束后，必须用绳子将灌注口绑紧，并确保水上、水下充灌完成后的模袋表面平整；⑤在更换灌注口时，水上安排人员协助潜水员工作；⑥必须保证混凝土泵的运行可靠性，一旦产生堵管现象，应及时处理。
（6）质量控制与检验
模袋的质量控制：模袋生产厂家应按批提供出厂合格证、国家认可的质量检测单位出具的技术性能鉴定书或试验报告。模袋出厂前，到厂家对模袋的规格尺寸、缝制质量和外观等进行检查，并在到场后按有关规定抽检，合格后方能用于工程施工。
模袋混凝土质量控制：模袋混凝土强度采用在充灌口按有关规定取样，先灌入相同材质的小模袋（15cm×150cm）中，吊置10～20min，取出再装入标准试模成型的方式检验。模袋护坡护底的允许偏差、检验数量和检验方法按有关规定严格执行。
模袋混凝土的养护
由于模袋混凝土顶标高为+0.20m,处于水中变动区，海水淹没时间长，因此，模袋混凝土的养护在模袋露出水面后适当进行浇水养护，养护时间不大于14d
2．施工中常见故障及其排除方法
2.1堵塞现象：堵塞常出现在泵送机械料斗、输送管道及模袋内，原因及解决方法:a送机械运转不正常，应备用一台混凝土泵送，保障混凝土浇筑的连续骨料，b规格不符合：要求粗骨料粒径最大不能超过泵送管道的三分之。C气温对坍塌度的影响，天热时应给管道洒水降温，防止管道内出现结实段。D充灌料配合比不适合，应按严格控制配合比。
2.2膨胀现象：膨胀现象常出现在坡底和灌料口，防止方法是灌料至灌料口齐平时，停泵3-5mim,待析水后再泵人，有时也由于袋内控制厚度的尼龙绳被拉断造成的，这时应暂停泵送，往鼓处加载待泵内料初凝，再继续充填。
2.3模袋块之间接缝不密，由于施工不善，会出现靠接不紧，可以采用高强度拉链先将两块连好，再进行泵送料，也可以在泵送料前先将两块的底角靠紧并予以固定。
2.4充填不饱满，此时应打开原灌口进行补灌，未灌入的应另开灌口，灌口应放在未灌入处的中间并在边缘缝纫线处。
2.5水下施工事故，要特别注意水下潜水员的施工安全避免水下各种管、 索纠缠。以免危及生命。
2.6局部拉线撕裂，在充填时，控制厚度的拉线受到填料及泵送压力的作用而崩断，形成局部的隆起，其原因之一没有控制好填料的进入量，至使模袋内压力增大，拉线撕裂。B是人为将注入口间距加大，运送距离长，骨料分离、拌合物失去流动性所至，要特别注意检查模袋的质量，发现问题及时补救。
3．结语
该工程水下模袋混凝土的施工方法及质量控制与检验，通过现场施工实践，证明施工方法及质量控制措施是切实可行的，施工强度完全满足工期要求，工程质量也得到了良好的控制。
关键词：护坡护底；模袋混凝土；施工技术
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
1． 模袋混凝土施工
本工程共有模袋混凝土29388m3，厚度为25cm，施工部位位于A06两侧，B02、B03靠东一侧，工程量大，工期短，而且是以海上作业为主。因此，必须制定高效、可操作性强的施工方案，才能保证工程施工的顺利完成。根据本工程的特点和现场施工条件，采用在模袋船上集中拌和、泵送混凝土入模袋，施工方法为水上和水下充填模袋。
1．1 施工准备
（1）测定河道轴线边线及江底基面高程，并利用船只打深土桩进行测量定位。进一步了解水文地质情况，掌握第一手资料。
（2）组织机械设备进场，并进行维修保养，使之保持完好性能。
（3）组织专门施工班组，进行技术交底，在施工组织设计方面，请有关专家进行技术论证。
（4）备足施工材料，确保材料供应。
1.2模袋按设计要求在工厂进行整片制作，每个模袋里有隔离体，并确保每个隔离体之间互不相通；模袋制作好后即可进行水下铺设。
模袋水下铺设时，水下部分由潜水员先对其四角进行固定，固定前必须按照测量成果进行定位，以确保铺设准确。铺设模袋混凝土由底下向上铺设，模袋铺设完成后，及时进行混凝土的灌注。施工工艺流程如下：
模袋混凝土施工工艺流程图
1.3水上充填模袋施工方法
本工程采用的第二种施工方法水上充填模袋施工方法也叫“滑道法”，在工程船前加工连接一座钢结构滑道，滑道的结构是由两片主桁架作主梁，中间设连接系统组成（其中横向连结系兼作次梁），上面铺焊钢板作为模袋混凝土滑板。滑道末端经起吊可升降，将模袋首缘用地锚固定堤岸上，通过工程船的后移，将滑板上逐段充填好的混凝土模袋在混凝土初凝前（使用了缓凝剂）通过滑板逐段准确下滑到河床设计位置上。
（1）理坡
施工前要进行理坡，做到平顺无突变，本工程的模袋混凝土是在二片石垫层上铺筑，相对来坡面较为平面，施工时只要用在挖机斗上焊上2.5m长的槽钢来进行来回刮动加以整平即可。
（2）模袋的制作和铺设
本工程模袋采用500g/m2抗老化型机织土工模袋布，其主要参数均满足设计要求。
模袋按设计要求在工厂进行整片制作，每个模袋里有隔离体，每个隔离体之间互不相通，铺设模袋混凝土由底层向上铺设。
（3）混凝土的生产
由于工程是在海上，所以在围堤两边布置1组模袋船（包括供砂、石、水泥和水的供料船）来进行混凝土的生产。每组船配有临时搅拌站、混凝土输料系统、起吊扒杆、锚泊系统等，混凝土的拌制按混凝土设计配合比采用自动配料机进行骨料、水泥、黄砂的配料，并按次序进入拌和机，然后自动加水搅拌，外加剂人工掺入。
模袋混凝土粗骨料的最大粒径小于40mm，坍落度不小于200mm。
（4）混凝土的灌注
混凝土輸送采用15m3/h混凝土泵进行，输送距离可达200m，输送混凝土速度为15m3/h，日最大生产强度达到250m3。混凝土泵根据输送距离在完成一段模袋混凝土后，进行移位。
混凝土泵的布置尽可能与待浇注的模袋在同一直线上，避免弯管太多影响输送能力，减少产生堵管的可能性。
混凝土泵的出口软管由潜水员伸入模袋上的混凝土灌注口，绑扎好后，即可灌注混凝土。输送管在灌注前，必须用水冲洗、润湿，先灌注一车砂浆。混凝土灌注过程中潜水员必须经常进行观察，并在下面进行不停的踩动使混凝土能够顺畅的流动，从而保证模袋中混凝土的充盈。待灌注口的混凝土灌注量满足要求，及时更换灌注口。在最后一个灌注口进行灌注时，应同时对实际灌注量与理论方量进行比较，避免灌注不足或超灌。灌注结束后的混凝土面高程应控制在要求的范围内。
铺设下一块模袋时，宜预留一定富裕量，搭在前一模袋之上，在充灌时辅以人力使之挤严。充灌完成后的模袋效果示意图。
（5）混凝土的灌注施工中，必须注意以下事项：
①在下设模袋的同时，必须用细绳将每个灌注口用活结扎好，细绳的另一端悬挂在用浮标浮在水面上，以减少潜水员在水下寻找灌注口的时间；②混凝土灌注前应用清水冲洗湿润管道，然后用水泥砂浆润滑管道；③灌注将近饱满时，应暂停5～10min，待模袋中的水分析出后，再灌注至饱满；④每个灌注口灌注结束后，必须用绳子将灌注口绑紧，并确保水上、水下充灌完成后的模袋表面平整；⑤在更换灌注口时，水上安排人员协助潜水员工作；⑥必须保证混凝土泵的运行可靠性，一旦产生堵管现象，应及时处理。
（6）质量控制与检验
模袋的质量控制：模袋生产厂家应按批提供出厂合格证、国家认可的质量检测单位出具的技术性能鉴定书或试验报告。模袋出厂前，到厂家对模袋的规格尺寸、缝制质量和外观等进行检查，并在到场后按有关规定抽检，合格后方能用于工程施工。
模袋混凝土质量控制：模袋混凝土强度采用在充灌口按有关规定取样，先灌入相同材质的小模袋（15cm×150cm）中，吊置10～20min，取出再装入标准试模成型的方式检验。模袋护坡护底的允许偏差、检验数量和检验方法按有关规定严格执行。
模袋混凝土的养护
由于模袋混凝土顶标高为+0.20m,处于水中变动区，海水淹没时间长，因此，模袋混凝土的养护在模袋露出水面后适当进行浇水养护，养护时间不大于14d
2．施工中常见故障及其排除方法
2.1堵塞现象：堵塞常出现在泵送机械料斗、输送管道及模袋内，原因及解决方法:a送机械运转不正常，应备用一台混凝土泵送，保障混凝土浇筑的连续骨料，b规格不符合：要求粗骨料粒径最大不能超过泵送管道的三分之。C气温对坍塌度的影响，天热时应给管道洒水降温，防止管道内出现结实段。D充灌料配合比不适合，应按严格控制配合比。
2.2膨胀现象：膨胀现象常出现在坡底和灌料口，防止方法是灌料至灌料口齐平时，停泵3-5mim,待析水后再泵人，有时也由于袋内控制厚度的尼龙绳被拉断造成的，这时应暂停泵送，往鼓处加载待泵内料初凝，再继续充填。
2.3模袋块之间接缝不密，由于施工不善，会出现靠接不紧，可以采用高强度拉链先将两块连好，再进行泵送料，也可以在泵送料前先将两块的底角靠紧并予以固定。
2.4充填不饱满，此时应打开原灌口进行补灌，未灌入的应另开灌口，灌口应放在未灌入处的中间并在边缘缝纫线处。
2.5水下施工事故，要特别注意水下潜水员的施工安全避免水下各种管、 索纠缠。以免危及生命。
2.6局部拉线撕裂，在充填时，控制厚度的拉线受到填料及泵送压力的作用而崩断，形成局部的隆起，其原因之一没有控制好填料的进入量，至使模袋内压力增大，拉线撕裂。B是人为将注入口间距加大，运送距离长，骨料分离、拌合物失去流动性所至，要特别注意检查模袋的质量，发现问题及时补救。
3．结语
该工程水下模袋混凝土的施工方法及质量控制与检验，通过现场施工实践，证明施工方法及质量控制措施是切实可行的，施工强度完全满足工期要求，工程质量也得到了良好的控制。