模袋混凝土在红旗泡水库护坡中的应用

姜连杰

(黑龙江省引嫩工程管理处，黑龙江大庆 163000)

模袋混凝土在红旗泡水库护坡中的应用

姜连杰

(黑龙江省引嫩工程管理处，黑龙江大庆 163000)

通过对模袋混凝土特点的描述及在红旗泡水库护坡中应用优势的分析，说明模袋混凝土在水库护坡应用的前景。

模袋混凝土;水库;护坡;柔性性质;软性连接

1 模袋混凝土技术的应用发展与特点

模袋混凝土技术是我国20世纪80年代初从国外引进的一项现浇混凝土新技术，它采用织物模袋做软模具，通过混凝土泵将砂浆或混凝土充灌进模袋成型，起到护坡、护底、防渗等作用。它具有整体性好、耐久性好、地形适应性强、施工速度快、省工省时，并可以在水下铺设充灌施工等特点，因此在国内应用发展较快。模袋混凝土施工是通过用高压泵把混凝土或水泥砂浆灌入模袋中，混凝土或水泥砂浆的厚度通过袋内吊筋袋、吊筋绳(聚合物如尼龙等)的长度来控制，混凝土或水泥砂浆固结后形成具有一定强度的板状结构或其它状结构，能满足工程的需要。土工模袋作为一种新型的建筑材料，可广泛用于江、河、湖、海的堤坝护坡、护岸、港湾、码头等防护工程。

2 模袋混凝土技术优点

1)土工模袋施工采用一次喷灌成型，施工简便、速度快。

2)土工模袋能适应各种复杂地形，特别在深水护岸、护底等不需填筑围堰，可直接水下施工，机械化程度高，所护坡面面积大、整体性强、稳定性好，使用寿命长。

3)土工模袋具有一定的透水性，在混凝土或水泥砂浆灌入以后，多余的水分通过织物空隙渗出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土的凝固速度，增加混凝土的抗压强度。

4)模袋织造纤维柔软，模袋柔性较好，在工程中模袋可以适应任何复杂的坡面地形和复杂的土质及恶劣的施工环境，施工后坡面成型也比较美观。

3 模袋混凝土在红旗泡水库工程中的应用

3.1 应用原由

红旗泡水库枢纽工程地处大庆与安达交界处，1973年建成通水，毗邻大庆市高新区东端，距大庆龙凤区12.5 km，是引嫩工程中的一座反调节水库。该工程经过1996—2000年消险扩建以后，工程质量标准与运行效果得到显著提高和改善，设计日供水量32万t，兴利水位面积 35.30 km2，总库容1.16亿m3。水库工程由主副坝、进水闸、泄水闸及大庆所属抽水泵站几部分组成。

主坝、西副坝及北副坝的混凝土板护坡，在冻胀、冰推和风浪作用下，每年都出现不同程度、不同部位的护坡变形或固脚变形，坝坡隆起或者塌陷。特别是近几年水库蓄水期提前，夏、秋两季，库区较长时间高水位运行，受季风影响很大，风浪冲蚀淘涮坝体混凝土板护坡，造成护坡混凝土板坍塌破坏，坝体水毁严重，对由此产生的冲坑，采用沙袋临时填充补救，后期再按照原设计标准进行维修处理。2009年、2010年汛期都出现坝坡严重破坏现象，形成工程重大隐患，直接威胁水库工程安全，进而威胁大庆、安达等重要周边城市及乡村的生命财产安全。

3.2 模袋混凝土施工优势

红旗泡水库坝体护坡使用混凝土模袋具有以下优势：

1)施工周期短，红旗泡水库每年自4月20日开闸蓄水，至10月20日水位蓄至最高，适于施工时间，水库水位基本处于高水位运行状态，水下护坡如采取其他方式进行，必须先填筑围堰，将围堰内积水排干，工程造价大，施工时间长，如采用模袋混凝土进行施工，会大大缩短施工工期，不会影响水库正常供水和补水。

2)工程造价低，普通混凝土护坡浇筑模板造价在工程造价中占很大比例，模袋混凝土施工由模袋代替了模板，由于模袋造价相对低廉，节省工程投资，而且模袋混凝土施工工艺相对简单，减少施工投入，模袋混凝土造价只略高于浆砌石造价。

3)能够抑制波浪爬升，红旗泡水库属于平原水库，库区面积大，处于季风区域，春夏季刮东南风，秋冬季刮西北风，风力吹程长，风力比较大时，坝坡处涌浪很高，由于混凝土板护坡表面比较光滑，浪头顺护坡爬升很高，风力大时水头甚至能够越过坝顶，大坝背水坡没有防护，受水流冲刷，对大坝安全造成威胁。模袋混凝土施工由于是将混凝土充灌进模袋成型，每个模袋大小可以根据需要进行加工制作，施工特点决定模袋混凝土护坡表面自然形成规律的凹凸起伏，能够有效阻止波浪爬高，减少风浪对坝坡的破坏。

4)适应变形能力强，模袋混凝土块与块之间属于软性连接，水库护坡有些在原状土开挖以后直接进行护坡处理，原状土密度比较小，在运行过程中难免会产生沉降现象，模袋混凝土能够很好地适应基础变形，起到应有的作用。

5)结合紧密，由于模袋具有柔性性质，在混凝土冲装过程中，每个模袋之间结合紧密，混凝土凝固以后，混凝土块块之间几乎没有缝隙。风浪冲向护坡的瞬间压力很大，水流会顺护坡板缝隙流入护坡内部，风浪后退以后，护坡内部水流会对护坡板产生向外压力，如果压力大于混凝土板的自重，就会对混凝土板护坡产生破坏。此种破坏是护坡破坏的主要原因，增加混凝土护坡的密实度，减少护坡板之间的缝隙，是减少此种破坏的重要方式。

6)耐久性好，由于模袋使用抗老化织物，有很长的使用年限，模袋本身具有半透水性，混凝土完成浇筑以后，混凝土所含水分会有部分渗出，降低水灰比，增加混凝土强度，从而提高工程耐久性。

7)由于红旗泡水库地处大庆地区，水库环境优美，是一旅游胜地，近年又被授予国家级旅游风景名胜区，模袋混凝土护坡错落有致，一改混凝土板护坡单调景象，成为水库又一道靓丽的风景。

4 模袋混凝土应用中存在的问题

1)施工机械设备问题直接影响工程正常施工和进度。

2)充灌材料必须满足施工设计要求，否则影响正常充灌施工的进度和质量。

3)织物模袋质量与工程质量有着密切的关系，在工程应用时，必须首先通过小块模袋的充灌试验来确定模袋的具体型号和尺寸，保证工程正常使用。

4)设计、应用单位需全面了解掌握该项新技术工艺后，针对具体工程应用情况具体分析设计，并注意解决以上有关问题，按照有关应用、施工规范要求，保证工程应用圆满成功。

今后应在现有施工工艺基础上，针对以上存在的有关问题，最大限度地发挥施工机械化和水下施工优势，加快施工进度，降低工程成本，减轻工作强度，充分发挥新技术优势，满足工程设计和生产需要，提高模袋混凝土技术经济效益和社会效益。模袋施工实例见图1，图2。

TV861

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1007-7596(2012)03-0109-02

2012-04-11

姜连杰(1966-)，男，黑龙江安达人，高级工程师。

模袋施工实例1

模袋施工实例2