膜袋混凝土在惠州望江排涝站出水口护岸中的应用

张国献

【摘要】惠州望江排涝站出水口采用膜袋混凝土护岸，取得了良好的运用效果，通过对膜袋混凝土在惠州望江排涝站工程中的具体运用，可对后续其他类似工程施工起到明显的借鉴作用。

【关键词】膜袋；混凝土；岸坡；防护

1、工程概况

望江排涝站位于惠州市东江江北大堤堤段上，望江排涝闸站工程属惠州大堤（北堤）加固工程建设项目之一，主要包括土建工程、水泵电机安装工程、电气设备安装工程、启闭设备安装及金属结构制作安装工程。设计排水流量为26.61m3/s，总装机容量为2240kW，机组运行特征水位：内江设计水位11.30m，外江设计水位11.77m，外江最高运行水位13.90m；防洪水位16.81m。出水口设事故防洪闸门3扇、排水闸工作闸门2扇。因排涝站外江出水口地势低洼，出水口距离东江河道仅15米左右，采用围堰开挖边坡后设挡墙方案条件不允许，因此出水口采用膜袋混凝土护岸为最佳选择。

2、模袋砼施工原理和优点

原理：模袋混凝土是把流动性混凝土用混凝土泵压入用高强度化学纤维制成的模型垫袋里形成的高强度混凝土硬化体，形成具有一定强度的板状结构或其它状结构。由于垫袋本身的透水性使混凝土中多余水分在灌注压力的作用下被部分挤出，从而降低混凝土水灰比，提高了混凝土的密度和强度。与以往砌筑和普通混凝土相比，具有施工迅速、安全、节省费用等特点，尤其在水下工程中突显其优越性。模袋混凝土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。

优点：模袋混凝土施工采用一次灌浆成型，施工简便、速度快。模袋混凝土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。另外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。

3、膜袋材料选用

材料类型：编织布模袋有两种类型。一种为有排水点型，适用于平均厚度15厘米以下的护坡工程。第二种为无排水点型，适用于平均厚度16厘米以上的护坡工程。，本工程采用 400g/cm2双层机织模袋，厚度18cm.

材料设计：编织布模袋是一种使混凝土或砂浆按设计形状要求成形的临时模具，耐久性差，接缝多，不能保证地基长期稳定，因此需在下面铺设织物滤层，以防止基土流失。滤层设计中的主要控制指标是布的渗透系数和等效孔径，根据有关织物反滤准则计算确定，采用希顿准则。模袋护坡混凝土工程的设计内容包括：模袋规格设计、护坡平均厚度设计、护坡边界处理设计、混凝土或砂浆配比设计等内容。

4、膜袋混凝土施工

4.1 施工准备与测量放线

在施工前，根据实际情况采用混凝土泵车或者地泵进行泵送施工，采用地泵时一般要求现场进行混凝土搅拌，需要有现场搅拌站；如果采用混凝土泵车进行泵送，一般需要混凝土罐车进行运输。如果采用商品混凝土，就需要施工单位了解商品砼厂与施工区域的运距，以便对混凝土的指标进行控制，防止现场出现问题，同时根据情况编制用料计划等。一般的模袋混凝土施工前都要进行理坡工作，以保证模袋砼成品的平整度，因此，必须按照设计图纸的要求，对施放袋装砂理坡的坡肩、坡脚线和边线进行放样，并将高程点在相应位置的钢钎或者竹竿上进行标识（鉴于后期的整体沉降以及竣工验收，可以考虑预留一定的沉降量），为理坡做好充分的准备工作。

4.2 水下坡面开挖及平整

模袋护坦施工区域大部分分布在浅水区，考虑到施工区域范围较大，且地质情况复杂，修整方法为：模袋混凝土护坦端部及底层用长臂挖机进行开挖及平整，修整基本到位后底层采用在挖机斗上焊上2.5m长的槽钢来进行来回刮动加以整平，确保表面平整度不超过100mm。

4.3 模袋铺设固定

模袋进场后按施工顺序、方位预先分布于现场岸坡，沿岸线施工方向铺设土工模袋单元，按8m～10m及10m～13m两个过渡段采用异型单元进行铺设，对号入座，施工程序方向与单元搭接同向，展开时灌口朝上，检查在运输、搬运造成的破损（如有应立即修补）。由施工人员将Ф60mm的钢管（长度为4m～5m）横穿于模袋上端预设的布套内，同一单元一次穿好。底板侧使用钢筋固定后与绑带绑扎在一起，预留余额5cm的模袋作为收缩余重。模袋上端定位后，找出模袋下端，用人工抬起模袋边走边放至原地面上，由施工人员将模袋拉开至指定界点并平直定位，相邻模袋搭接时使用搭接布搭接并预留5cm左右的模袋作为收缩余重。模袋铺设完成后，及时进行混凝土的灌注。

4.4 混凝土设计拌合与输送

据以往施工经验、参考有关资料对于 h>18厘米的护面建议用以下砂浆配合比。

本工程模袋混凝土强度等级设计要求为C30，南北护岸各配备JF750拌和机、JF550拌和机各1台，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、掺合料人工掺入。现场运输按工程条件、工序、混凝土量、经济效益及和易性选定，采用砼泵送输送至浇注点。

4.5 模袋混凝土充填

正式充填前应确保所有模袋呈湿润状态才开始施工。施工时先泵送一次水泥砂浆，以润滑管道，并在过浆后立即进行砼充填，充填顺序应由下而上，依次连续进行，充填间隔时间不超过25分钟，充填速度宜在12～15m3/h，充填压力宜为0.2～0.3Mpa。 充填过程中，灌口操作人员应于泵车司机用对讲机保持无障碍联络，以便发现问题及时开机、关车。陆上人员应适时调节松紧器，保持模袋动态张力均匀，水下有施工人员跟踪檢查，如发现流动不畅、堵塞、偏移情况，及时处理。另外充填过程中，铺布人员应按前述顺序、方法同时将下块待充模袋铺设定位。相邻块体之间的连接，采用预先缝好，下层与下层、上层与上层分别缝牢，下层针脚可稀一些，上层密一些，确保整体性和外观良好。每一只灌口充填完毕，由灌口操作人员和水下施工人员相互配合将软管缓缓拨出，换至另一只灌口充填。软管拨出后应快速扎紧灌口以防混凝土溢出。每一块模袋充填完毕，换至另一块模袋重复上述工艺流程1-4步骤继续充填，直至完成充填施工任务。

4.6 模袋混凝土充填注意事项

4.6.1 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，以减少施工人员在水下寻找灌注口的时间。

充填砼时由底板侧开始，在1#灌口绑扎好软管并开始充填，用钢管压在1#灌口后约10cm处，以防止模袋外移及确保靠近底板侧模袋能充填饱满。

4.6.2 灌注时施工人员在水中站立于模袋口位置经常检查袋口位置是否出现石子堆积，产生砼输送不流畅致使压力增大，导致加固筋和模袋布胀脱，产生灌注厚度加大的现象，影响表面美观，同时还需检查灌注范围是否灌实。

4.6.3 灌注将近饱满时，应暂停10min左右，待模袋中的水分析出后，再灌注至饱满。每个灌注口灌注结束后，必须用绳子将灌注口扎死。 在更换灌注口时，水上安排人员协助施工人员工作。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。当模袋发生胀脱时，用剪刀剪开胀脱的模袋布，掏出多余砼后重新缝接，再充填砼直至饱满。

5、质量控制与检验

主要核对模袋生产厂家和混凝土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等出厂资料。并严格按照监理责任制、业主抽检制等检查制度，确保材料进场前和进场后的质量控制。在达到有关抽检数量，并合格后方能用于工程施工。通过检验与检测，模袋与混凝土的质量都符合设计与规范要求，模袋护坡护底的允许偏差、检验数量和检验方法都符合相关规定。

6、养护

由于模袋混凝土顶标高为+0.20m，处于水位变动区，东江水淹没时间长，因此，模袋混凝土养护则在模袋露出水面后适当进行浇水养护，养护时间为20d。

7、结语

本工程模袋混凝土护坡的施工材料检测合格，施工方法及质量控制与检验符合规定，通过现场完工检测，膜袋混凝土的施工质量符合要求，证明该施工方法及质量控制措施是切实可行的，施工强度满足工期要求，工程质量和安全能够得到良好的控制，完全可以起到借鉴施工的作用。

参考文献：

[1] JTJ221—98，港口工程質量检验评定标准[S].

[2] GB502290—98，土工合成材料工程运用技术规程[S].