王春江,武營軍
(長江巖土工程總公司,430010,武漢)
’98長江大水后,國家開展了大規(guī)模長江防洪工程建設(shè)。護岸工程作為長江重要堤防隱蔽工程的重要組成部分,不但直接關(guān)系到已建堤防的安全,而且對控制長江多變的河勢起到十分重要的作用。其中,模袋混凝土在長江中下游護岸工程的成功應用,為河道防護、路堤邊坡防護提供了一種新的施工工法。
以長江重要堤防隱蔽工程安徽省無為大堤加固工程湯溝段護岸工程為例。
該段護岸工程采用模袋混凝土施工方法。模袋混凝土護岸長度約512 m,鋪設(shè)寬度約40 m,施工區(qū)最大流速為 0.8 m/s,水深 0~14 m,模袋混凝土護岸面積約2萬m2,混凝土標號為C20。整個施工區(qū)域地形起伏不平,有陡坎、低凹及凸出石塊,在進行模袋混凝土鋪設(shè)前必須進行專項理坡。
工程特點:①施工區(qū)最大水深為14m,必須選擇合理的混凝土澆筑方式;②岸上場地狹小,易受“桃花汛”影響,設(shè)備停放和材料的堆放應合理、有序,便于工程施工;③施工區(qū)風大、浪高、水流湍急,致使準確控制中線和縫合模袋比較困難;④確保水下模袋充填飽滿、鋪設(shè)平整以及單元體間的搭接密貼是施工質(zhì)量控制的難點;⑤設(shè)備進場道路不暢。
模袋混凝土是用高強機織土工布縫制成模袋,在其中充填混凝土或砂漿或砂而成形的一項新的護岸工程新技術(shù),在國內(nèi)尚屬發(fā)展階段,在長江流域長江委亦是首次采用。
目前,國內(nèi)施工的主要施工方法為:①“先鋪后灌”的陸地法作業(yè)。②“先灌后鋪”的滑道法作業(yè)。根據(jù)湯溝段護岸工程特點,結(jié)合施工區(qū)域的水文、地質(zhì)條件,最后決定采用“先灌后鋪”的滑道法施工工法。
模袋混凝土施工滑道由長20 m、寬4 m、高2 m的鋼結(jié)構(gòu)桁架焊制而成。滑道一端用鉸支座焊接在150 t的浮吊船頭,另一端設(shè)吊點。浮吊起重系統(tǒng)根據(jù)工程需要調(diào)整滑道的傾斜度,滑道作為模袋鋪設(shè)、固定、充填、下滑的工作平臺。
模袋混凝土施工程序見圖1所示。
根據(jù)設(shè)計提供的平面和高程控制點坐標,在施工現(xiàn)場建立四等2首級平面控制網(wǎng)和四等高程控制網(wǎng)。
設(shè)立現(xiàn)場平面控制網(wǎng)后,進行施工區(qū)的水上和水下地形測量,并繪制水上與水下施工地形圖。
(1)陸上理坡
陸上部分采用人工理坡,在坡面上采用“挖高填低”的方法,確保坡面平順過渡,滿足模袋鋪設(shè)的技術(shù)要求。注意將坡面上露出的塊石或其他尖狀物移走,防止模袋破損。
(2)水下理坡
圖1 模袋混凝土施工程序圖
根據(jù)水下地形測量成果進行水下理坡。對坡面進行整平,消除表面雜物及凸出塊石,填平凹坑,確?;嫫巾樳^渡,無突變及向上的尖狀塊石。
潛水員在水上測量員和起重船的配合下,沿著預先放置好的雙軌(找平導軌)之間進行水下理坡作業(yè)。對突出河床坡面的土埂采用高壓水槍沖除,凸出塊石由浮吊移運,凹坑處回填中粗沙或碎石。
模袋采用高強化纖機織土工布縫合而成。單塊長約40 m,寬4 m,每隔4 m設(shè)置一個灌口,灌口直徑20 cm。為了便于模袋的搭接,模袋搭接布設(shè)在單塊模袋下游,搭接布長度不小于1m。
(1)鋪設(shè)順序
考慮到水流流速對模袋混凝土位置的影響,模袋鋪設(shè)順序一般從上游向下游依次進行,每個鋪設(shè)斷面由陸上埋固溝向江心鋪設(shè)。
(2)鋪設(shè)工藝
①首先將浮吊船頭的滑道伸向岸邊,然后將模袋在滑道上鋪設(shè)好,模袋起始端與埋固溝端的加筋土工布進行現(xiàn)場縫合,確保固定穩(wěn)定。
②在浮吊船上設(shè)置錨泊定位系統(tǒng),通過錨泊定位系統(tǒng)調(diào)整船位。模袋鋪設(shè)時,在陸上測量員的指揮下,絞動領(lǐng)水錨并緩慢放松兩根岸纜,使船向江心移動,模袋鋪設(shè)的軸線位置利用船頭上游的橫向錨控制。船舶移位時,使滑道中心線與模袋鋪設(shè)中心線平齊。模袋間距嚴格控制在搭接布長度的范圍內(nèi),并使兩塊模袋靠接緊密。
(1)混凝土配置
根據(jù)工程特點,結(jié)合現(xiàn)場施工條件,確定在浮吊上設(shè)置拌和站。沙、石、水泥等原材料采用水路運輸,利用浮吊抓斗抓吊沙、石,通過皮帶機輸送至配料站料斗內(nèi)經(jīng)自動計量后進入攪拌站攪拌。
(2)混凝土輸送與填充
采用混凝土泵輸送混凝土,通過橡膠軟管向模袋內(nèi)填充?;炷撂畛湟话阋运_作為分界線分為兩段:水腳線以上為陸上段,以下為水上滑道段。首先填充陸上段,填充方向自水腳由低而高;然后由水腳邊向江心方向填充水上滑道段模袋混凝土,填充一段鋪設(shè)一段。填充時,由操作工在模袋上用腳踩,保證模袋內(nèi)混凝土的密實,浮吊沿模袋中心線緩慢向江心移動;同時調(diào)節(jié)滑道坡度,使填充密實的模袋沿滑道下滑,準確地滑落在護坡上,直至完成該斷面模袋混凝土的鋪設(shè)任務(wù)。然后,重新移船定位,在下一斷面重復以上施工程序,完成全部模袋混凝土護底的施工任務(wù)。
①模袋制作尺寸必須符合設(shè)計要求。
②混凝土嚴格按照配合比進行拌和,拌制好的混凝土有良好的和易性和流動性。
③模袋鋪設(shè)時,岸上架設(shè)儀器隨時進行測量定位,水下由潛水員觀測模袋鋪設(shè)情況,并及時向現(xiàn)場負責人反映各種異常情況,及時進行修正。
④確保模袋搭接牢固,中線準確無誤。
模袋混凝土護岸是將流動混凝土或砂漿用泵灌入由合成纖維制成的模袋內(nèi)形成混凝土面層。模袋混凝土護岸具有整體性強、抗沖能力強,施工機械化程度高、施工速度快,施工質(zhì)量容易控制,能減輕勞動強度和管理維護工程量及費用等優(yōu)點,但相對存在對河道平整度要求高,水下岸坡整修量大且定位較困難,適應河床變形能力差,造價高等缺點。目前,模袋混凝土護岸的水深一般要求在10 m左右,在河道外形變化急劇、水下地形起伏大的地段尚無應用經(jīng)驗,有待于進一步研究和實踐。
[1]顧少山,欒新順.模袋混凝土施工技術(shù)在深圳河治理中的應用[J].人民長江,1998(5).
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