土工模袋混凝土在河堤防护工程中的应用研究

摘要土工模袋是利用一种双层聚合化纤合成材料制成的袋状产品。土工模袋混凝土是近年发展起来的一项新型护岸技术,现已广泛地应用于沿江沿河堤坝的防护,并具有整体性好、施工便捷、劳动强度低维修费用少等优点。介绍模袋混凝土的特点、施工方法、质量控制和施工中应注意的事项。

1 土工模袋基本介绍

土工模袋是利用一种双层聚合化纤合成材料制成的袋状产品。土工模袋护坡是近年发展起来的一项新型护岸技术，现已被广泛地使用。土工模袋混凝土是通过用高压泵把混凝土或水泥砂浆灌入模袋中,硬化后形成高强度的板块,以此达到满足工程需要的目的。土工模袋作为一种新型施工材料,可广泛用于大江大河等堤坝的防护工程。具有如下优点:

1)土工模袋混凝土施工采用一次喷灌成型,施工便捷、速度快、劳动强度低;

2)土工模袋可根据工程现场地形地貌加工制作,并且适用于水上、水下施工,不需要构筑围堰,所护护坡坡面面积大、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之后,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

2土工模袋混凝土在河堤防护工程中的应用

土工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,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,能起到护坡、护底、防渗等作用,可以应用在道路、水库、河渠、海堤、港湾等工程上,因此在中国应用发展较快。

3 土工模袋护坡施工工艺

土工模带护坡施工顺序:

施工准备一边坡整修一模带铺设一模带混凝土浇筑一模带混凝士养护→交验。

3.1土工模袋护坡施工前的准备

1)熟悉设计文件,编制施工组织设计:

2)根据设计图纸土工模袋标准段和异型段设计尺寸以及结合现场地形实际,委托生产厂家加工土工模袋

3)根据模袋混凝土设计强度,委托水泥配合比试验:

4)布设施工导线及高程控制点:

5)施工设备组织到位、修筑施工便道等

3.2 边坡整修

根据设计图纸由技术人员进行测量放线。对于开挖部位应在测量放样的基础上用机械进行开挖,并保证坡面留有 20cm厚的保护层，切

忌超挖回填,然后对坡面进行精细放样,采用人工方式进行坡面修整必须做到坡比达到设计要求,河口线顺直,坡面平整,不能有块石突出或凹坑,不能有树根及其它尖锐杂物,以免刺破土工模袋,影响充灌质量。对于回填部位应根据往年水位情况,对水位以下部分应该用块石进行回填,并且对坡脚及底部水平段用大块石进行压脚处理,以免水流对坡脚形成掏刷,然后用碎石对坡面找平。土工模袋护坡充灌成型后美观与否,很大程度上取决于坡面修整的质量。

3.3 模袋铺设

铺设土工模袋时,异型单元必须对号入座。机织模袋应在各片连接的底面铺设非织造土工织物,各片间连接底面的非织造土工织物采用缝接或搭接,搭接宽度20~30cm,土工织物在坡顶处可用8号铁丝制成的 n形钉固定。顺水流方向铺土工织物时,搭接带也应固定。一次铺设土工织物面积的大小根据充灌施工进度确定。为确保模带混凝土稳固模带顶端嵌入堤顶,嵌入深度不宜小于0.5m。底部设 1m 长水平铺盖,放入水中。相邻两块模带,两块之间的连接采用现场缝接,缝制方法采用四层叠制法,缝制宽度不小于2cm,针脚间距不大于0.8mm,10cm内不小于12针。侧翼接头处理可采取顺坡开槽,将模带混凝土埋入槽中的方式,接头边界处的坡面必须连接平顺,开槽深度不小于0.7m。按预定位置顺坡准确展开模袋,扎紧下口,上下两端设桩固定。机织模袋上沿连接松紧器,挂在固定桩上，以调节模袋施工充灌时的动态张力,确保模袋混凝土充灌厚度一致。若有配筋时,则在模袋铺开后按要求插入模袋内,插筋时应防止刺破模袋。

3.4 模袋混凝土浇筑

充灌搅拌机的内壁和模袋内事先宜用水适当湿润,混凝土应按要求的配合比装料搅拌,拌和好的混凝土应测定坍落度,合格后才能灌入模袋内。机织模袋混凝土用特制的灌料泵充填。充填按自下而上和从左向右的次序进行,充灌过程中应及时调整模袋上缘的拉力,确保土工模袋护坡厚度一致。模袋内有钢筋时,在充填过程中应不使钢筋沉底。充填过程中机织模袋的收缩可由松紧器控制,在充灌模袋上部 2m 时应松开上端的固定桩,让模袋沿坡面充分收缩,然后再灌至坡顶。如果设计有排水管，可在充灌完成 1h后将排水管按设计要求插入。

3.5模袋混凝土养护

全部护坡施工完成后,进行坡顶、坡脚和上下游两侧接头的回填处理,同时进行模袋混凝土的养护。一般养护期为7天,要求在此期间护坡表面处于湿润状态。

4 土工模袋护坡质量控制

4.1土工模袋的检验与验收

1)生产厂家应提供产品质量合格证和出厂检验报告。

2)土工模袋进场时,应对其规格尺寸、缝制质量和外观缺陷等进行检查。

3)委托试验检测单位对土工模袋主要物理及技术性能复查检验。

4.2 土工模袋混凝土的强度检验

土工模袋混凝土试件应在充灌口取样,取出的混凝土灌入长度为1500mm的土工模袋中,混凝土灌入长度 1200mm,吊置10~20分钟,取出装入标准试模成型

4.3 土工模袋护坡的施工检验标准土工模袋护坡施工的允许偏差、检验数量和检验方法如下表。

5 总结

1)模袋混凝土护坡代替传统的块石及混凝土护坡,施工简便快捷且能进行水下施工,解决了块石及混凝土护坡难以进行水下护坡施工的难题。

2)泵机的管道与模袋的连接宜采用胶管,模袋灌口的直径与胶管外经匹配,为了便于灌注时胶管与模袋连接好,最好用铁丝将模袋口与胶管扎牢,以保证混凝土连续灌注。3)模袋施工时无须修筑围堰可水上水下直接施工,机械化程度高,施工的坡面面积大,稳定性好。但同时应注意到混凝土充入模袋时水分较多,经过2-3小时后,水分排出容易造成模袋混凝土厚度不足,致使坡面厚度不均匀,同时纵横方向都会发生收缩,使坡顶的模袋混凝土埋入沟槽的深度减少。因此,充灌过程中应充分保证混凝土的充灌饱满而又不至于使模袋鼓爆。

4)模袋施工采用混凝土一次灌注成型,具有整体性好,施工速度快,劳动强度低防护面不需要常年维修,工程造价低,且成型后的坡面美观大方。