邵偉龍,郭炳榮
(紹興市柯橋區(qū)水利管理總站,浙江 紹興 312000)
海塘加固工程對提升塘壩防洪能力,確保當?shù)厝嗣袢罕娚拓敭a(chǎn)安全具有十分重要的意義,是利國利民的民生工程。我國早在20世紀70年代就從國外引進模袋混凝土技術(shù),這是一種利用織物袋作為模具,通過泵將混凝土澆灌進織物袋從而成型的混凝土現(xiàn)澆技術(shù),其作用為防滲漏、護坡、護底等[1-3]。模袋混凝土有整體性好、經(jīng)濟耐久、施工效率高的優(yōu)點,且能實現(xiàn)水下澆灌等[4-7]。本文研究模袋混凝土技術(shù)應(yīng)用于錢塘江海塘加固工程施工過程中的技術(shù)要點。
錢塘江一線海塘加固工程Ⅰ標段(K0+000~K3+200 m)地處紹興市柯橋區(qū)東北角,位于錢塘江尖山河灣南岸、曹娥江口門左岸,屬錢塘江臨江一線海塘,上游接蕭紹交界處—杭州市蕭圍東線治江圍涂工程東江閘(廿二工段外閘),下游接曹娥江口門大閘出口段左岸引堤。工程任務(wù)為防洪御潮,完善錢塘江南岸海塘封閉線,保護蕭紹平原地區(qū)人民群眾的生命及財產(chǎn)安全。通過對錢塘江海塘(柯橋區(qū))海塘加固,增加海塘擋浪墻耐久性,提高海塘防沖能力,確保海塘安全運行。
工程主要包括2個分部工程:堤腳防護加固分部工程以及護坦加固分部工程,工程橫斷面分別見圖1和圖2。其中,在樁號K0+000~K2+600 m堤腳保灘中,板樁外側(cè)8.0 m位置施打密排拉森Ⅳ型鋼板樁,樁頂高程(-1.0,-1.5,-2.0 m),樁長9.0 m,鋼板樁和現(xiàn)有板樁(或鋼筋籠)之間澆筑50 cm 厚模袋混凝土,混凝土下鋪設(shè)30 cm厚石渣墊層;在樁號K2+600~K3+200 m加固補強中,原集裝箱大方腳外側(cè)3.5 m處安放小沉井,沉井底高程-4.0 m,沉井上部設(shè)C30鋼筋混凝土帽梁,帽梁頂高程-0.2 m。沉井至原集裝箱大方腳以及原集裝箱大方腳至2.2 m高程大方腳之間鋪設(shè)50 cm厚模袋混凝土。
圖1 堤腳防護加固分部工程橫斷面圖
圖2 護坦加固分部工程橫斷面圖
工程在開工前成立紹興市柯橋區(qū)錢塘江一線海塘加固工程項目管理辦公室,作為項目法人派出的工程建設(shè)現(xiàn)場管理機構(gòu),負責工程現(xiàn)場的建設(shè)管理工作,辦公室設(shè)在施工現(xiàn)場臨時巡塘管理房內(nèi)。
聯(lián)系當?shù)毓╇姴块T及工程所在地一線海塘專職管理單位,在現(xiàn)有200 kVA變壓器上臨時搭接滿足工程所需的供電設(shè)備。為確保模袋混凝土澆筑在停電時可以繼續(xù)使用,需另備1臺柴油機發(fā)電組,以保證突發(fā)情況下可以正常施工。
準備1臺HBT60輸送泵和輸送管等配套設(shè)備用于澆灌混凝土。另外需準備1艘小型船只、1名潛水員便于水面及水下操作。
使用挖土機進行防洪堤護腳基坑的開挖,并且嚴格按照施工圖紙進行測量放樣,標定出模袋鋪設(shè)范圍及高程,用挖掘機對護坦進行清理整平。在進行基坑底開挖時,基坑底兩側(cè)應(yīng)比模袋的鋪設(shè)寬度各寬0.5 m,兩外側(cè)邊坡開挖成約1∶1.75,內(nèi)側(cè)坡也根據(jù)設(shè)計要求開挖成1∶1.75,如有需要,潛水員將下潛對坡度進行適當整修確保坡度精準?;娱_挖后使其距離水面2.0~3.5 m,水面上的部位在挖掘機整修好坡面之后,再讓人工進行全面細致的整修。
本工程采用商品混凝土,強度等級C30,經(jīng)商品混凝土攪拌運輸車運送至澆灌地點并進行見證取樣。C30試塊立方體抗壓強度檢測220組,檢測結(jié)果見表1。
表1 C30模袋混凝土試塊抗壓強度檢測結(jié)果表
模袋進場后按施工順序、方位預(yù)先放置于現(xiàn)場岸坡,沿岸線施工方向鋪設(shè)土工模袋,施工程序方向與單元搭接同向,展開時灌口朝上,檢查模袋在運輸、搬運過程中是否造成破損(如有應(yīng)立即修補)。由施工人員將Ф50 mm的鋼管(長度為6 m)橫穿于模袋上端預(yù)設(shè)的布套內(nèi),模袋上端采用鐵絲與原地面打設(shè)的鋼筋頭綁扎定位后,找出模袋下端,用人工抬起模袋邊走邊放置清理整平的石渣墊層上,將模袋拉開至指定界點并平直定位,底部預(yù)留5~10 cm的模袋作為伸縮余量。相鄰模袋搭接使用鐵絲綁扎,模袋鋪設(shè)完成驗收后及時進行混凝土灌注。
混凝土經(jīng)攪拌運輸車運送至灌注地,通過混凝土輸送泵泵送入模袋,坍落度控制在18~22 cm。
施工時先泵送1次水泥砂漿,以潤滑管道,并在過漿后立即進行混凝土充填,充填順序由下而上,依次連續(xù)進行,充填間隔時間不超過30 min,充填速度為30~50 m3/h,充填壓力為0.2~0.3 MPa。澆筑過程中,為防止混凝土流動不暢、堵塞,通過人工踩踏模袋,確?;炷亮鲃有?。待模袋即將充滿,采用自制鋼釬在模袋面上插孔,排出多余的空氣及浮漿,以確保模袋混凝土充盈率。
每一只灌口充填完畢,由灌口操作人員將軟管緩緩撥出,換至另一只灌口充填。軟管撥出后快速扎緊灌口以防混凝土溢出。每一只模袋充填完畢,換至另一只模袋重復(fù)上述工藝流程繼續(xù)充填,直至完成充填任務(wù)。在整個灌注過程中,潛水員隨時在水下觀察模袋位置及灌注過程是否出現(xiàn)異常,施工作業(yè)人員則在岸邊觀察灌注過程是否出現(xiàn)異常,確保有序的從上游施工至下游。
堵塞現(xiàn)象是本工程施工中最為常見的,特別容易在輸送管道以及模袋中出現(xiàn),主要原因及解決方法如下:①送料機械沒有及時清潔干凈并進行保養(yǎng),容易造成機械老化,零件損壞,導(dǎo)致堵塞現(xiàn)象,因此施工隊伍首先應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)的機械并及時進行保養(yǎng),在每次開工前檢查是否可以正常施工;②塌落度時常不能達到設(shè)計要求的18~22 cm,當塌落度為22 cm時,混凝土易產(chǎn)生離析現(xiàn)象,造成模袋澆灌不飽和的情況,因此施工時需嚴格控制塌落度,確保灌注不堵塞以保證灌注質(zhì)量。
如模袋混凝土澆灌時出現(xiàn)膨脹問題,主要是混凝土泵加壓過快引起。因此在澆灌時,應(yīng)控制泵送的壓力和流速,壓力應(yīng)控制在0.10~0.15 MPa,流速應(yīng)控制在9~11 m3/h。同時,混凝土泵連續(xù)泵送3次后應(yīng)間隔休息一段時間,待模袋中的混凝土完全散開后再繼續(xù)進行灌注。除此之外,在灌注過程中應(yīng)派人全程觀察,如出現(xiàn)嚴重膨脹現(xiàn)象時應(yīng)立即停灌,待膨脹問題解決后再進行灌注,以免影響模袋整體的平整度以及水面上的外觀美觀度[8-10]。
應(yīng)用模袋混凝土進行江河防洪堤壩加固時不需要拆除圍堰和施工排水,能直接在水上水下配合作業(yè),不易受水位變化的影響。此外,模袋混凝土施工方法機械化程度高,不僅節(jié)省工期,還降低施工成本。錢塘江一線海塘加固工程Ⅰ標段中應(yīng)用模袋混凝土技術(shù),實際效果好,實現(xiàn)了固腳護坡目的,可供類似工程借鑒參考。