水位变动区模袋混凝土施工方法及质量控制

水位变动区模袋混凝土施工方法及质量控制

杨博阁

中交一航局第三工程有限公司，辽宁大连116000

摘要：本文以某排水管涵顶面水位变动区模袋混凝土施工为例，从模袋的固定、浇筑工艺、质量控制等入手，为其他水位变动区模袋混凝土的施工提供借鉴。

关键词：水位变动区；模袋混凝土；施工控制

0.综述

传统的模袋混凝土施工大部分位于浪溅区或大气区，本文主要阐述位于水位变动区的模袋混凝土施工，本文编制的内容和重点主要包括以下几个方面：

⑴模袋在水下固定困难总结。

⑵工艺存在的问题及调整。

⑶关于袋装混凝土坍落度总结。

1.工程概况

本工程管涵分三排布置，管涵顶部共设置6片模袋混凝土，模袋混凝土底标高为-0.6m，位于水位变动区；模袋混凝土铺装部分长32m，宽25.2m，混凝土强度等级为C40F50W6。单片模袋混凝土方量约为67.5m³。

2.施工过程简述

2.1施工总体安排

根据现场情况及设计图纸要求，计划分6段进行模袋砼护面施工。

模袋砼护坡采用泵送砼施工。由于袋装混凝土在防浪墙扭王字块护面下部，无法行驶车辆，现场浇注砼时需要将泵车置于防浪墙基础处，然后泵车进行混凝土浇筑。

2.2施工方法

⑴施工准备

①气象收集：管涵安装受风浪天气的影响较大，因此要搜集好未来五天的天气情况，以确定安装时间安排。

②设备、材料准备

主要船机设备：潜水船一艘，混凝土罐车4辆，混凝土泵车1辆。

⑵模袋设计与铺设

①模袋设计

模袋土工布采用290g/m2机织复合布，其物理力学性能如下：断裂强度CN/dTex：4.0～6.6kN/m。

模袋按设计要求在工厂进行整片制作，每个模袋尺寸8m×26m（6m×26m），由2个4m×26m的隔离体组成，每个隔离体之间互不相通。

②模袋铺设

模袋进场后按施工顺序、方位预先分布于现场护岸，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Ф80mm的钢管（长度为9m）通过固定带固定于模袋上端，将模袋卷于钢管上。根据施工顺序，由潜水人员拖拽至施工位置，对号入座，展开模袋，展开时灌口朝上。

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。

⑶模袋混凝土充填

①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30分钟，充填速度宜在10~15m3/h，充填压力宜为0.2~0.3Mpa。

②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检查，如发现流动不畅、堵塞、偏移情况，及时处理。

③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。

④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。

⑤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。

⑷模袋混凝土充填注意事项

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。

②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。

③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灌注将近饱满时，应暂停5～10min，待模袋中的水分析出后，再灌注至饱满。

⑤每个灌注口灌注结束后，必须用绳子将灌注口扎死。

⑥在更换灌注口时，水上安排人员协助施工人员工作。

⑦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。

⑧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。

⑸砼坍落度控制

由于模袋混凝土顶标高为+0.20m，处于水位变动区，海水淹没时间长，因此，模袋混凝土填充时瘦到浪涌影响，应控制砼坍落度，保证混凝土在模袋中的流动性，砼坍落度控制在200mm-220mm之间。

3.袋装混凝土施工优缺点

优点：

⑴土工模袋施工采用一次喷灌成型，施工简便、速度快。

⑵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。

⑶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。

缺点：

⑴由于模袋展开面积大，在水下展开受浪涌影响不宜施工。

⑵潜水人员进行模袋固定时，受阻力严重，无法保证固定到指定地点。

⑶混凝土在模袋中完全靠混凝土自流，因此要保证混凝土坍落度，但由于水下部分受到水下阻力，在浇筑过程中经常发生混凝土停止流动，造成堵塞使表观质量不合格。

4.施工质量保证措施

⑴模袋在铺设时纵横向都应该留有一定的收缩量，纵向收缩较大，一般根据典型施工进行控制。

⑵模袋在铺展、压稳后，应拉紧上缘固定绳索，防止模袋下滑。

⑶针对有潮汐影响的施工区域，同时防止模袋暴晒，必须在模袋铺设后及时进行充灌。

⑷为了保证模袋充灌的流畅，砼的要求较高，坍落度必须较大，一般在200mm左右，根据不同的标号还需要现场进行试验施工确定。

5.模袋砼施工的总结

⑴模袋砼水下平段根据施工实际需要采用自流平水下不扩散砼，其强度远超过设计标号强度。

⑵模袋施工采用砼一次灌注成形，具有整体性好，施工简便，速度快，防护面不需要常年维修，成形后的坡面美观大方。

⑶模袋施工时无须围堰，可水上水下直接施工，机械化程度较高，施工的坡面面积大，稳定性好。但同时，应注意砼充入模袋时水分较多，经过2～3h后，水分排出，易造成砼厚度不足，致使护坡面厚度不均匀，同时纵横方向均会发生收缩，使坡顶的模袋砼埋入沟槽的深度减少。因此，充灌过程中应充分保证砼的充灌饱满而又不至于使模袋鼓爆。

参考文献

［1］JTS167-2-2009，《重力式码头设计与施工规范》【S】；中华人民共和国交通运输部；

［2］JTS257-2008，《水运工程质量检验标准》【S】中华人民共和国交通运输部；

作者简介：杨博阁，男,1987年5月生，汉族，工程师，从事港口与码头施工工作。