模袋混凝土施工工藝

1、概述：模袋混凝土護(hù)坡與傳統(tǒng)的砌體工程比較,具有施工迅速、節(jié)省費(fèi)用,特別是水下施工方便的優(yōu)越性。國(guó)外的模袋混凝土護(hù)坡最早見(jiàn)于1969年竣工的加拿大多倫多航道試驗(yàn)工程中。19世紀(jì)80年代以后,日本旭化成株式會(huì)社根據(jù)美國(guó)建筑技術(shù)公司的發(fā)明(1960年專利)用高強(qiáng)度滌綸66型布制成了各種模袋又稱法布。法布具有透水性,使混凝土剩余水分受到澆注壓力后可以及時(shí)排除,使水灰比降低,加快混凝土或砂漿凝固,得到高密度、高強(qiáng)度的混凝土或砂漿砌體。我國(guó)近年來(lái)才在水利工程中推廣使用土工織物,模袋混凝土在沿海堤坊、河坡護(hù)岸工程中應(yīng)用還屬剛剛起步階段。1、模袋產(chǎn)品模袋屬于土工合成材料,它是用高強(qiáng)化纖長(zhǎng)絲經(jīng)機(jī)織而成的雙層袋狀

2、織物。模袋上、下兩層之間沿縱橫2個(gè)方向每隔一段距離(多為2520cm),有一定長(zhǎng)度(多為710cm)的尼龍繩,把上、下兩層織物聯(lián)結(jié)在一起,并控制灌注成形的厚度。因其可以起到模板的作用,故稱其為模袋1。模袋基本型式根據(jù)填充材料不同可分為砂漿型和混凝型,根據(jù)模袋護(hù)坡作用和結(jié)構(gòu)不同,砂漿型模袋可分為反濾排水點(diǎn)EP型、無(wú)反濾排水點(diǎn)NF型、鉸鏈塊型RB型和框格型NB型、混凝土模袋通常為無(wú)排水點(diǎn)CX型。由于均勻斷面型混凝土襯砌自承能力強(qiáng),可鋪在11的陡坡上,能增加坡面的抗滑穩(wěn)定性,防止滑坡。常被用于河道堤防護(hù)坡、渠道、池塘襯砌。2、模袋砼護(hù)坡的施工程序和工藝要求 模袋混凝土護(hù)坡就是以機(jī)織土工模袋作柔性模板

3、,利用混凝土輸送泵將細(xì)石混凝土壓入模袋,形成具有一定厚度,一定平面尺寸的混凝土單元,若干單元通過(guò)模袋布聯(lián)結(jié)成整體,從而達(dá)到護(hù)坡的功能。一、邊坡處理在進(jìn)行坡面地形測(cè)量得出相應(yīng)數(shù)據(jù)后作如下:(1)旱地邊坡處理。鋪模前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求對(duì)邊坡進(jìn)行挖填整平,保證坡面平順,無(wú)雜物,填方部位要夯(壓)實(shí)。(2)水下邊坡處理。對(duì)陡坡河岸應(yīng)先拋石找坡,然后在拋石坡面上鋪碎石找平層,將塊石覆蓋住。找平層要大體平順,保證不平整度小于15cm,可利用潛水員進(jìn)行檢查。(3)開(kāi)挖埋固溝。用挖泥船在坡腳水下開(kāi)挖,控制不平整度在30cm以內(nèi),開(kāi)挖棄碴于溝槽外側(cè)。埋固溝底寬1.0m,深1.0m。二、模袋鋪設(shè)模袋鋪設(shè)前,要按施工編號(hào)

4、進(jìn)行詳細(xì)檢查,看有無(wú)孔洞,缺經(jīng)、缺緯、蛛網(wǎng)、跳花等缺陷,檢查完后,模袋鋪平、卷緊、扎牢,按編號(hào)順序運(yùn)至鋪設(shè)現(xiàn)場(chǎng)。打開(kāi)袋包,按編號(hào)順序鋪在坡面上,檢查塔接布、充灌袖口和穿管布等是否縫制有誤,是否破壞。如果正常,則進(jìn)行相鄰模袋布的縫接,穿鋼管于模袋穿管孔中。如果發(fā)現(xiàn)異常則要盡快解決。鋪設(shè)模袋時(shí)必須預(yù)留橫向(順?biāo)鞣较?收縮量,一般地講,起圈厚度在1525cm,橫向收縮量控制在20cm左右。為了防止模袋順坡下滑,在坡頂模袋上緣封頂混凝土溝槽以外適當(dāng)設(shè)置壑位樁。定位樁的間距視坡長(zhǎng)、坡度、模袋厚度等條件而定。通常是在模袋布的小單元分界面打設(shè)一個(gè)定位樁,用尼龍繩將穿入模袋穿管孔中的鋼管系牢,另一端通過(guò)拉緊

5、裝置與定位樁相連。每根樁上配拉緊絞杠,用以調(diào)整模袋上、下位置并固定模袋。風(fēng)浪較大的施工現(xiàn)場(chǎng),可用砂袋分散壓住鋪好的模袋,防止風(fēng)浪使模袋變位。三、充灌混凝土(1)混凝土的原材料和配合比。粗骨料的最大粒徑主要取決于模袋充灌后的拉筋帶厚度。拉筋帶厚度與起圈厚度有關(guān),如用無(wú)錫市新海浪工業(yè)用布有限公司生產(chǎn)的模袋起圈厚度為12cm,拉筋帶厚度為7cm。一般模袋起圈厚度1230cm,骨料最大粒徑在11.5cm;起圈厚度3070cm,骨料最大粒徑小于2.5cm。粗骨料應(yīng)優(yōu)先選用卵石,當(dāng)選用碎石時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制顆粒形狀及針片狀含量。砂子宜選用中細(xì)河砂。水泥多為普通硅酸鹽水泥,標(biāo)號(hào)425#。摻料為粉煤灰,摻量最高可

6、達(dá)30%。常用的外加劑為木鈣減水劑。(2)配合比根據(jù)混凝土標(biāo)號(hào)、原材料特性及混凝土和易性等要求,通過(guò)試驗(yàn)決定。川水港閘上游兩側(cè)護(hù)岸工程坡長(zhǎng)250m,坡度比13,模袋厚度12cm,混凝土標(biāo)號(hào)C20,水泥為425#普通硅酸鹽水泥,砂為中砂,含泥量小于5%,云母含量小于1%,碎石粒徑0.51.0cm,含泥量小于1%。砂石料不含多孔、風(fēng)化易破碎顆粒。該工程試驗(yàn)室,設(shè)定配合比為水泥砂子碎石=11.973.28,混凝土塌落度2019.5cm,摻入了適量減水劑。(3)混凝土的生產(chǎn)和充灌混凝土用常規(guī)攪拌機(jī)生產(chǎn),混凝土充灌用混凝土輸送泵。沿海堤防工程及河坡護(hù)岸工程用HBT-30型混凝土輸送泵。為了保證混凝土進(jìn)入

7、模袋時(shí)的塌落度值,在高溫季節(jié)施工時(shí),當(dāng)管道長(zhǎng)時(shí),(不宜超過(guò)50cm),應(yīng)預(yù)先以水潤(rùn)濕管道,對(duì)模袋同樣應(yīng)預(yù)先潤(rùn)濕。充灌模袋的速度不宜過(guò)快,壓力不宜過(guò)大,一般利用低流量灌注。速度宜控制在1015m3/h,管道口壓力控制在0.20.3Mpa。模袋布自下而上從兩側(cè)向中間進(jìn)行充灌,充灌飽滿后,暫停10min,待模袋填料中水分、空氣析出后,再稍充些填料,這樣就能充填飽滿,而且使充灌后的混凝土強(qiáng)度大于同標(biāo)后的常規(guī)方法澆筑的混凝土。在灌注混凝土的過(guò)程中,一個(gè)小單元模袋應(yīng)盡量1次連續(xù)充灌完成;充灌地點(diǎn)設(shè)專人指揮,與混凝土的操作者時(shí)刻保持密切聯(lián)系。充灌地點(diǎn)配備適當(dāng)數(shù)量的人員觀察灌注情況,對(duì)灌注困難的部位可采取踩踏

8、的方法使其充滿。充滿結(jié)束后,用繩將充灌袖口系緊,防止混凝土外溢,待混凝土稍微凝固,用人工將袖口混凝土掏出,將袖口布塞入布袋內(nèi),用水將模袋表面沖洗干凈。對(duì)施工中難以避免的腳印盡量消除,然后進(jìn)行保護(hù),防止人畜踩踏或其它物品撞、壓。(4)用大塊石填水下埋固溝,水下探查成果。(5)模袋抗滑穩(wěn)定措施見(jiàn)斷面圖。頂端固定樁頂高4.2m,砼封頂找平至4.2m,模袋底端埋入埋固溝。四、清理現(xiàn)場(chǎng)及養(yǎng)護(hù)一個(gè)施工單元完成后,把混凝土輸送管道等施工器具轉(zhuǎn)移到下個(gè)單元,把本單元現(xiàn)場(chǎng)清理干凈。模袋混凝土終凝后,用草袋覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間按設(shè)計(jì)要求確定。模袋混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1模袋形式的選擇 按所用的材質(zhì)和加工工藝不同可分

9、為機(jī)織模袋和簡(jiǎn)易模袋。機(jī)織模袋主要由錦綸、滌綸和丙綸長(zhǎng)絲織物制成，強(qiáng)度高，孔徑均勻，充填時(shí)基本不漏水泥，可以制成帶反濾點(diǎn)形式，可以用泵充灌砂漿或細(xì)礫混凝土。簡(jiǎn)易模袋系采用聚丙烯編織物縫制，袋體本身不具備反濾功能，需在坡面上加鋪非織造織物濾層，袋內(nèi)只充灌砂漿和采取人工自流灌填方式。堤岸護(hù)坡的混凝土模袋選擇應(yīng)根據(jù)工程等級(jí)、施工條件、風(fēng)浪和水流狀況、所能提供的資金和施工設(shè)備以及外觀要求等確定選用機(jī)織模袋或簡(jiǎn)易模袋。模袋的形式宜選用帶排水點(diǎn)型。 2厚度確定 模袋混凝土護(hù)坡主要承受風(fēng)浪荷載。在寒冷地區(qū)還有冬季冰推力作用。而地處廣東的大部分地區(qū)都很少出現(xiàn)結(jié)冰，因而模袋混凝土護(hù)岸的厚度主要是有滿足抗波浪穩(wěn)定

10、要求的板厚確定。按堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范按混凝土板整體穩(wěn)定所需的護(hù)面板厚度t計(jì)算，計(jì)算公式如下：式中t為混凝土護(hù)面板厚度（m）；為系數(shù)，取0.075；H為計(jì)算波高（m），取H1%；rb為混凝土板的重度（kN/m3）；r為水的重度（kN/m3）；L為波長(zhǎng)（m）；B為沿斜坡方向（垂直于水邊線）的護(hù)面長(zhǎng)度（m）；m為斜坡坡率，m=ctg，為斜坡的坡角（度）。 按抗波浪穩(wěn)定要求計(jì)算的模袋混凝土厚度，并且滿足構(gòu)造要求，混凝土護(hù)坡的厚度不宜小于10cm。 3抗滑穩(wěn)定性校核由于模袋混凝土與波面土為兩種不同的材料，它們的物理及力學(xué)性質(zhì)都截然不同，它們的界面的粘聚性能有所降低，因此模袋混凝土與波面土之間的界面為最危險(xiǎn)

11、的滑動(dòng)面。計(jì)算公式如下： Kcs=(L3+L2cos)fcs/sin 式中 Kcs為模袋與堤土間的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；fcs為模袋與堤土間的摩擦系數(shù)；為堤坡角；L2、L3為長(zhǎng)度（m）。 4排滲核算機(jī)織模袋的每個(gè)排水點(diǎn)面積僅4cm2，其排滲能力應(yīng)滿足下式要求： qgFsq qgnaKgi式中：qg為每延米寬度模袋排水點(diǎn)的單寬排水量，m3/s；Fs為安全系數(shù)，可取Fs1.2；q為每延米坡長(zhǎng)的單寬出流量，m3/s；n為每延米有效排水的排水點(diǎn)個(gè)數(shù)；a為排水點(diǎn)的面積，m2；Kg為排水點(diǎn)的滲透系數(shù)，m/s；i為排水點(diǎn)處的作用平均水力比降。 當(dāng)排水點(diǎn)的排水能力不足時(shí)應(yīng)加設(shè)排水孔。排水孔的間距可取34m，孔徑可取50mm，孔底應(yīng)設(shè)土工織物濾層。 5頂部和底腳結(jié)構(gòu) 模袋混凝土護(hù)坡的頂部應(yīng)牢固封頂，以防止水流沖蝕坡土，并增加護(hù)坡的穩(wěn)定。封頂形式可采取平封或錨封。平封延伸長(zhǎng)度可取0.51.0m，錨封入土深度不宜小于0.5m。封頂形式如圖 (a)所示。底腳必須埋入士中，入土深度不