犁湾河工程混凝土模袋施工要点

杜丹强

（韶关市利源工程建设有限公司，广东 韶关 512000）

0 引言

犁湾河护岸工程将按照岸坡的地基、地形、水流状况、景观要求等限制条件选择护岸——护坡材料及形式等，混凝土模袋在护岸工程中发挥重要作用。混凝土模袋具备结构完整、高强度、良好的耐久性等优点。随着该领域不断深入的理论研究和实践活动，显现出良好的应用效果，成为堤岸防护工程中的主力军。混凝土模袋技术的应用不仅确保了施工的安全，并且可以明显提升质量和增加效益。在具体的施工应用中，施工部门可以按照实际的工程需要制作各种形状的模袋，以适应不同的复杂地形，对此将从以下几点进行分析。

1 工程概况

1.1 工程位置

犁湾河护岸工程为2021年度浈江区中小河流项目治理工程，项目的具体区域为韶关市浈江区新韶镇。地处广东省韶关市东北部的浈江区，在武江和北江以东，东面与仁化县和曲江区相交，西接乳源瑶族自治县以及武江区，南面又比邻曲江区，其北面与仁化县和乐昌市接壤，也是韶关市的市政府所在地。而工程所在的新韶镇在浈江区的东北部，东面相邻曲江区大塘镇，南面可连接市区的韶瑶路、街道、车站等，西面与浈江区东河街相连，北面接壤仁化县大桥镇。

1.2 工程状况

河道治理工程以犁湾河干流为治理区域，从大塘水河口处（桩号K0+000）开始，一直到侯山村附近（桩号K3+862）结束，河道治理的总长度为3.78 km，河中桩号为K0+000～K3+862。治理河道沿岸区域内的人村包括侯山村的石山村。保护农田和人村是此工程设计的宗旨，对容易被损毁的坡岸进行有效防护，主要针对塌岸、淘刷严重的岸坡、迎流顶冲等。此工程河道治理的总长度为3.78 km，护岸的新建长度为5.20 km，设计10座涵管，10处下河步级，泥结石道路1.31 km，重建一座机耕桥，界桩新建18 个，进行工程视频或者图像、雨量、水位等要素的设置，需要三要素监测设备一套。涵管10座，下河步级10个，重建机耕桥1 座，泥结石道路1.21 km，新建界桩18 个，设置工程图像（或视频）、水位、雨量三要素监测设备1 套。治理工程岸坡整治总体思路为：河岸受水流、波浪作用可能或已经发生冲刷破坏影响岸坡安全时，采取防护措施。

2 混凝土模袋技术的概述

2.1 技术形式

混凝土模袋是可以连续袋装的物体，其制作材料是双层聚合化纤织物，利用尼龙绳聚合物在模袋上下两层的织物中间进行等距的织物连接，以有效控制浇筑成型的厚度，最后将混凝土、砂浆利用高压泵注入模袋中，形成坚固的混凝土模袋。在制作混凝土的模袋工序中，混凝土和砂浆中多余的水分会经过织物的空隙流出，有效降低了混凝土的水和灰的比例，显著提升了混凝土的强度。

2.2 技术类型

按照混凝土模袋的制作工艺和使用的材料，可以将混凝土模袋分为两种类型：机制模袋和简易模袋。在当前应用最广泛的是机制模袋，机制模袋又分为以下几种类型：无反滤排水点混凝土模袋、铰链块形模袋、有反滤排水点模袋、框格形模袋等。混凝土模袋护坡结构如图1所示。

图1 混凝土模袋护坡结构图

2.3 技术特点

混凝土模袋技术具有整体结构稳固、耐久性强、柔性好、适应性良好、施工速度快等诸多优点。其长度会随着岸坡的长度而自由改变，完全避免接缝的工序中松动问题的出现。该技术形式属于软模板，能够完全适应河床的任何变形，可塑性良好，保证优良护岸整体的抗冲能力。在混凝土模板的施工工程中，因为是事先预制好的混凝土模袋，在工程现场只要利用灌注泵将混凝土注入模袋即可，大大地缩短了工程周期。而且，混凝土模袋施工不受气候的干扰，适应性良好，显著提升了施工效率。

3 混凝土模袋技术施工要点

3.1 准备工作

首先将场内影响正常施工的杂物清理干净，有效避免杂物堆积现象的发生。同时为了确保场地的平整性，必须进行平整处理；质检员要严格检查原材料的质量，不达标的材料禁止使用；对机械设备进行规范性的检验，对其运行状况进行准确判断，一旦发现有隐患就要及时进行处理，以保证机械设备的安全运行，提升生产效率。

3.2 编织布模袋设计

对模袋编织布的强度、渗透系数、等效孔径有专门要求，模袋的尺寸规格要根据护坡混凝土的平均厚度通过计算和灌填试验确定。

3.2.1 编织布的强度

编织布的强度T 视护坡厚度及小时充填高度大小而定。厚度及小时充填高度较大，模袋所承受的压力越大，要求编织布的抗拉强度越高。可以用下式计算:

式（1）中：T－编织布允许抗拉强度（kN/m）；β－混凝土或砂浆的侧压力系数，β=0.60～0.80；γm－混凝土或砂浆的容重（kN/m），砂γm=21.70 kN/m；h1－护坡最大厚度（m），取平均厚度的1.50～1.60倍；h2－1h内护坡充填高度（m），h2=4～5 m。

对于平均厚度0.15 m的模袋护坡，编织布的强度要求大约20 kN/m。

3.2.2 编织布的渗透系数

为了使混凝土或砂浆灌浆后多余水分能及时排出编织布，渗透系数K应满足K=1×10-2～1×10-3cm/s。

3.2.3 编织布的等效孔径

为防止漏水泥浆，要求等效孔径Ο95

3.2.4 灌填后编织布模袋的纵横向收缩率

经试验和已有工程测定，灌填后编织布模袋的纵收缩率约为1%，横收缩率为5%～12%。

3.3 铺排模袋

以测量护岸面的结果为根据，参考工程图纸，经过严格分析后对合适的标段长度进行确定，然后才可以根据顺序依次编号加工模袋。直到模袋成型且能够满足质量标准后投入使用；将长度为1 500 mm规格为 90 mm钢管固定桩布置在顶部，每个模袋确保4 根这样的钢管，然后依次布设，完全保证固定桩绝对的稳定；之后，将模袋铺排在工程船的滑板处，进行固定桩和模袋上缘的有效连接，只有所有环节都准确无误后方可进入混凝土填充工序。

3.4 浇筑施工

①严格把控将要使用的原材料，保证各项指标都满足质量要求。为了保证灌注的顺利，碎石不能超过20 mm的粒径；材料要按照设计配合比进行精准称量，然后通过搅拌让混凝土混合均匀，坍落度设定以220～240 mm 为标准，设定C20 的混凝土等级。②对各类设备进行全面调试，及时维修存在的故障，确保设备都能够安全运转；将混凝土输送管的长度严格控制在50 m 以内。③混凝土灌注施工的顺序是从上游到下游、先浅水后深水；混凝土模袋施工包含四个阶段，利用的是不连续进行的手段；都是在水下进行护岸工程，而陆域能够使用的只有少数坡面和滩地，现场施工呈现狭窄的空间，对施工造成一定的限制。因此，为方便施工设置混凝土搅拌站，先将砂石料利用船舶运输到施工现场，利用汽车把水泥、粉煤灰和石料运输到施工段滩地，然后再将这些材料转到运输船上，以满足现场施工对材料的要求。完成一次混凝土灌注作业后，为了让赋存在模袋内的水分从织物里流出来，有必要暂停15 min左右，确保混凝土的密实度。

3.5 预制压脚棱体

首先要合理规划适合尺寸的压脚混凝土预制场地，通常位置会在邹台段砂场处，等到预制的压脚棱体成型后，通过船舶运输到工程场地，开始进行吊装作业，首次安放的长度不能低于50 m。

3.6 混凝土模袋应用施工

护岸工程的现场环境十分复杂，难以预料的意外因素很多，对混凝土模袋施工的质量有很大影响。为了能够对施工情况准确掌握，现场必须配置水位和水准观测设备；按照施工的具体要求，将管路和混凝土泵车等设备布置到位后，便可以平整处理护岸的外坡和坡肩，然后开挖水下模袋锚固沟。在检查模袋质量完全符合施工要求标准后，施工人员便可以展开模袋，同时固定消浪透水孔塑料管，等到彻底稳定后，利用钢丝绳将护岸顶部和上端进行连接，铺设模袋要从下部向上部进行，模袋设置必须紧密，临近的模袋要稳定地搭接为一体，体现了模袋体系的完整性，以此为基础通过潜水员来有效固定模袋下端。通过上述工作后，方能开始混凝土灌注环节，水泥、碎石和砂的比例为：水泥∶碎石∶砂=1∶1.81∶1.83；该配比必须保证材料称量的准确性，然后经过充分搅和，确保其均匀度。在这个过程中要认真观察模袋内混凝土的量，直到完全饱满的状态后，清理干净模袋上残留的混凝土，至此混凝土模袋应用的主体施工基本完成，混凝土逐渐凝固后形成完整坚固的混凝土模袋结构。详见图2。

图2 混凝土模袋施工现场图

4 施工中存在的问题及处理措施

在混凝土模袋的施工过程中，在泵送混凝土的工序里，经常会出现管道堵塞的问题，现场工作人员经过分析得知这种现象主要是高温天气造成的。温度太高，混凝土的坍落度有明显变化，发生堵塞的现象，施工单位要停止作业，将管道里的杂物清理干净，进行混凝土的重新配置，并采取降温手段，让管道堵塞问题得以解决。在进行现场的混凝土模袋施工的时候，经常出现模袋间接缝不密实的情况，引起这些问题的根本原因是周围模袋连接模式不合理。因为施工单位采取的模袋连接为带扎结法，造成模袋侧面被混凝土灌注完毕后，发生凹凸不平的现象，模袋的接缝难以密实。而通过分析工程，施工单位改用了模袋连接方式，也就是利用夹板式连接方式进行相邻模袋连接，真正解决了模袋连接不够严密的问题。

5 施工中的注意事项

①在混凝土的配比中必须按照初始设计稿的配比参数逐步进行；②在混凝土进行灌注前必须进行清洗润滑工作；③混凝土和砂浆的配比必须严格按照1∶2进行，并要认真检查二次润滑时接头是不是牢固，以免材料渗出；④填充工序要按照左→中→右的顺序灌注，并且要以水平方向进行，以保证密实度和均匀度；⑤为了确保混凝土填充得顺畅，必须派专人进行观察，并准确判断混凝土自身的易和性和黏稠度；⑥为了确保工程的整体质量，在模袋选择上最好选用400 g/m2的模袋，在填充作业中起到坚固和预防渗漏的作用；⑦灌注作业完成后必须清理相关设备的管道，方便下次更好地使用。

6 结语

综上所述，混凝土模袋技术具有整体结构稳固、耐久性强、柔性好、适应性良好、施工速度快等诸多优点，在河道的堤防工程中应用，显著提升了河道堤防工程的整体质量，缩短了工程周期，降低了工程的费用。所以，在水利工程的施工中对混凝土模袋技术的合理应用，会收到综合的效益，并且提升了护岸工程的施工技术水平。在后续的河道堤防护岸项目施工中，对混凝土模袋技术的应用必须科学合理，对施工要点进行准确的把握，强化施工过程的质量管理，最大限度地发展该技术的优势。