土工模袋在公路边坡工程中的实践应用

叶丹萍 徐文雄

摘 要：笔者以某公路边坡工程为例，介绍了土工模袋施工技术的实践应用，着重介绍了土工模袋施工工艺及质量控制要点，可供相关技术人员参考。

关键词：土工模袋；边坡工程；施工工艺

1 工程概况

某高速公路K11+254～K12+564段需要经过水网平原区，该区域主要分布有水田、鱼塘、菜地等，根据实际情况，沿线路基采用了厚度为40cm左右的M7.5砌片石护坡。因此，护坡施工的时候需要再次进行鱼塘放水，这无形中增加了施工成本，再加上实际现场因征地界桩未考虑抽水围堰宽度，无法在边坡特别是60cm的护脚外再额外围堰抽水实施砌石护坡施工。为此提出在不增加征地和鱼塘放水情况下，采用土工模袋的边坡防护，克服上述浆砌片石施工难的问题。

2 施工准备工作

2.1 边坡修整及模袋的计算长算。对试验段落的坡面采用人工配合挖土机进行修整，修整时严格按设计的边坡坡率，并利用挖掘机反斗将坡面反压密实，保证路基边坡坡面平顺，稳定，不得亏坡，线形圆滑，表面无树枝、植被、块石等杂物。边坡修整完后，丈量每个断面的坡长，确定土工模袋的设计长度。并分别按模袋的伸缩量横向6%或纵向7%做出施工用的模袋的尺寸做出模袋，灌口也根据实际需要做灌口。

2.2 混凝土准备工作。砼配合比=水：水泥：混合材：砂：石（5～16mm）：外加剂=190：220：280：725：885：7.0，其中，混合材中粉煤灰200，矿粉80，外加剂FDN-1：5.5，FDN-2：1.5。砼强度要求为C20，坍落要求为240～250mm。砼采用集中拌制，由运输车运至施工现场。

3 施工工艺

3.1 模袋设计、加工及铺设

3.1.1 模袋设计与加工。（1）模袋单元的宽度与模袋坯布宽的关系直接，一般为2个坯布宽约4米左右。特殊情形也有大于2个坯布宽的，但不宜超过太多，超过太多易产生充灌砼不饱满的质量问题或必须多设灌口增加充灌操作的换口插管次数。（2）模袋块的长度应大于设计断面长，模袋块宽应大于防护面的岸线长，富裕量视坯布的伸长率、坡比、坡面情况、模袋品种而定。按实践中的一般情况考虑，15厘米厚的混凝土模袋的岸线方向缩率为6%左右，坡比为1：1.5时的坡向缩率为4%左右。（3）模袋单元之间的隔墙高度为模袋砼的设计厚度尺寸，隔墙用单层机织反滤土工布制作，但模袋块的两侧的隔墙也有用双层内夹海绵以强化排水及伸缩缝的功用。（4）灌口一般设置在单元的中间拼接缝上，如是异形块有时会在其他位置。（5）搭接布的设置可以在模袋块的左面或右面，这要以模袋块充灌砼的次序方向而定。

3.1.2 模袋铺设。（1）卷模袋：平地上展开模袋，按设计编号排好。（2）设定位桩及拉紧装置：定位桩宜打设在坡顶距模袋上缘1.5m～2.0m处，其间距宜为2m～3m（不宜超过3m），且每块模袋不少于4根。每根定位桩上均应设紧绳器或滑轮拉紧。在模袋上缘管套中穿入钢管，用定位桩及紧绳器拉住模袋上缘钢管。预留模袋纵向（4%左右）、横向（7%左右）收缩富裕量，模袋的纵向、横向收缩量宜通过试验总结确定。（3）铺模袋：在充灌之前，将模袋从坡上往坡下铺放调正方向用钢筋拉紧固定，防护往开始灌注方向走偏。并用人工拉紧下缘。

3.2 模袋砼施工

泵送速度一般取决于模袋厚度、坡比、浇注口的孔距、拌和机容量与台数、泵车规格、泵送最大输出量等因素。泵送压力分两种：高压低流量与低压高流量。

泵送压力额定在5.8～8.5MPa，到模袋出口处能否保持0.2MPa，保证最低压力即能满足施工需要，由于在泵管出口处无法设置仪表，充灌的压力难以证实。泵送距离对一般采用的专用泵车时50～100m。模袋施工泵送以不停泵为佳，泵送输出压力应选择高压低流量工艺，输送压应随输送管道的距离调整泵压。塌落度根据季节变化、气温条件，结合输送距离而定，应根据泵送流畅而酌情调整。水上部分的模袋在充灌前应洒水润湿，充灌时模袋顺坡自然伸入水中。充灌以自下而上的次序进行，应从已充灌的相邻块处开始，充灌过程中应及时调整模袋上缘的拉紧力，充灌到灌口处前放枕模袋，以便充灌满灌口附近的砼。充灌速度应控制再10m3/h～15m3/h的范围内，出口压力以0.2MPa～0.3MPa为宜。每一充灌口应连续充灌，灌满撒管后应将充灌口扎紧。每个模袋单元应一次充填完成，中间不可停机，否则，因有砼初凝，造成堵管，堵管不仅影响充填进度，而且坡面弃浆，浪费材料和污染。混凝土充灌将近饱满时，应暂停5min～10min，待模袋中水分析出后，再充灌至饱满。

3.3 施工过程中发生故障及排除方法

3.3.1 堵塞现象。堵塞常出现于泵送机械料斗、输送管道及模袋内，原因很多：（1）泵送机械不正常，应选用可靠机械，最好在施工前要进行试灌。本次正式灌之前用水泥砂浆试灌以润滑管道，以防塞管。（2）骨料不合适，粗骨料粒径最大不能超过泵送管直径的1/3。（3）坍落度变化，要严格控制其在24±2cm以上，天热时应给管道洒水降温，避免日晒，防止管道内出现结实段。停水停电造成停工过长（如20～30min）也易使坍落度改变而造成堵塞。（4）充填料配合比不合适，砂、石料用量太多骨料引起，所以应严格控制砼配合比。

3.3.2 鼓胀现象。鼓胀是充填厚度明显不均的结果，常出现在坡底或灌料口。防止方法是灌料至与灌料口齐平，停泵3～5min待淅水后再泵入。有时因泵与灌料口距离远，操作人员配合不好而超灌。应在快灌满时注意配合。也会因袋内控制厚度的尼龙绳被拉断所致，这时应暂时停泵送，待袋内料初凝，割开模袋，将多余鼓料铲除。

3.3.3 模袋块之间接缝不密。一般情况相邻模袋采用靠接，接缝下面铺反滤无纺土工织物。如施工不善，会出现靠接不紧。国外有采用高强拉链先将两块联结好，再进行泵料的。国内有用带扎的，但效果欠佳。所以在泵料前先将两块的底角靠紧并予固定，充料管先灌底部，辅以调整模袋张力。

3.3.4 充填不饱满或未灌入现象。充填不满时的应打开原灌口，再行补灌。未灌入的要另开灌口，灌口应放在未灌入处的中间并在边缘缝纫线处。开口不宜大，灌后应塞入单层土工织物并加荷载，防止回流。

3.4 模袋砼养护

按砼养护方法进行常规养护。

4 结语

土工模袋砼完全具备取代原设计浆砌片石护坡施工的条件，这也拓宽了土工模袋混凝土技术在高速公路上的应用范围，创造了一种新型边坡防护的实用技术，特别是解决了水中进行边坡坡面防护的难题，节省了水中进行鱼塘防护的费用，而且施工快，整体性好，与原有的浆砌片石护坡相比，缩短了工期，降低了工程造价，充灌混凝土采用机械施工，保证了工程质量，减少了运行期间维修，延长了工程寿命。

作者简介：叶丹萍（1983- ），女，汉族，广东信宜人，在读工程硕士，从事道路桥梁施工管理工作。