模袋混凝土在班多电站堰坡防护中的应用

[摘要] 本文简要介绍了模袋混凝土在堰坡防护施工中的作用，及其配合比、护坡的结构设计与施工。鉴于围堰的特点，模袋混凝土的施工体现了其在快速、安全、经济等方面的优势。

[关键字]模袋 混凝土 防护

[中图分类号] TV5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-230-1

1 工程概况

班多水电站厂房、副坝混凝土及金结安装工程标，范围为河床厂房、左右岸副坝混凝土工程、发电系统金属结构安装工程、安装间2#坝段及1#坝段2740m高程以上混凝土工程、基础处理工程以及其它临时工程等。班多地处内陆高原，海拔高，具有高原气候特点；日照时间长，冬季寒冷，持续时间长；夏季凉爽，历时较短。从年降水量来看，时空分布很不均匀，降水多集中在6～9月份，约占全年降水量的75%左右。由于黄河上游4月、5月气温已开始升高，有部分冰雪融化，水量开始增大，6月为汛前过渡期，7～9月为主汛期。

根据班多水电站总体规划及2010年防汛要求，需对上游土石围堰的上下游坡面进行防护，防护前需对上游围堰的上下游坡面进行修坡处理，然后进行混凝土施工。堰坡防护混凝土范围为坝右0+058.359～坝右0+126.051。按照设计要求，上游围堰背水面采用堰坡模袋混凝土进行防护，模袋混凝土厚度为0.4m。堰坡防护混凝土强度等级为C20。

2 混凝土模袋的材料

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，它采用织物模袋做软模具，通过混凝土泵将砂浆或混凝土充灌进模袋成型，起到护坡、护底、防渗等作用。它具有整体性好、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，因此在国内应用发展较快。砼模袋为机织模袋，由高强低伸的丙纶、锦纶和绦纶、锦纶和涤纶等合成纤维长丝为原料机织而成，为双层织袋，抗拉强度、抗顶破性能均较高且耐磨。本工程采用的砼模袋材料为：化纤高强长丝机织布，两层机织布之间每隔20cm有1组拉筋（化纤绳）相连，拉筋的长度与砼模袋厚度相同。砼模袋尺寸：宽度为1000cm，长度根据堰面实际坡长而定，厚度40cm。

3 模袋砼施工流程

施工流程：施工准备模袋铺设模袋加固砼浇筑养护。

3.1 施工准备

3.1.1 实验室配合比的确定。为了确保泵送混凝土强度达到设计（C20）要求，项目部申报并经监理及实验中心同意由项目部试验室和试验中心联合进行试配，配合比为：水泥∶砂∶碎石∶水∶粉煤灰=1∶2.766∶4.15∶0.65∶0.248，砂率40.0%；水胶比：0.52；坍落度22～26cm；。其中青海大通牌普通硅酸盐水泥（强度等级42.5）用量274kg/m3 ；砂758kg/m3 ；碎石（最大粒径20mm）1137kg/m3 ；水178kg/m3；粉煤灰Ⅱ级68kg/m3。

3.1.2 坡面修整。用全站仪根据施工图纸放出边坡修整点线位置，放样点采用标杆标识。根据设计体型对边坡修整全过程跟踪控制。

3.2 模袋铺设、加固。砼模袋铺设前需对模袋进行捲卷，在其上下缘管筒中穿入钢管，钢管采用Φ48×3.5mm，长度应比模袋两侧各长出50cm左右，便于操作，且保证模袋铺设的平整和拉紧。为了模袋铺放就位准确，模袋是自上而下铺设在坡面上，即：由堰体顶部至堰体坡脚。

将捲好的模袋按设计位置在坡面上打开，打开过程中应使模袋始终保持向下拉紧的状态，作业队不但要向下滚动模袋卷，而且要随时向下拉紧模袋。堰体顶部模袋的加固采用锚筋加固，Φ25钢筋，布设排数为2排，长度1.5m，间距1.5m，梅花形布置。铺设过程中，在上、下游两块模袋相连接部位底部挖“梯型”槽，槽底宽30cm、深40cm，然后将下游模袋放入槽内，上游模袋铺设在下游模袋顶部，有效搭接长度不小于30cm。模袋铺设时，在平整好的坡面上采用Φ6mm的尼龙绳（或其它物品）将模袋与预先插入坡面的锚杆绑扎牢固，根据施工需要上下游方向相邻两块模袋连接也可采用厂家专用模袋缝合绳进行缝合，以保证模袋的整体稳定性。相邻模袋应用双股线缝接紧密，接缝处底部应铺设土工织物滤层，土工织物与模袋布搭接宽度不应小于50cm，并应顺直平整。模袋铺至坡脚后（堰体坡脚处模袋加固在贴坡混凝土顶部，并用锚筋加固，锚筋采用直径Φ25mm，长度1.5m，间距1.5m的插筋一排），必要时坡顶处可用沙袋进行压载，即铺设完成。

3.3 模袋砼浇筑。混凝土的运输采用8m3混凝土罐车，后经混凝土泵进入模袋内部经导管进行混凝土浇筑。模袋混凝土采取二级配C20混凝土，抗渗标号为W6，塌落度控制在24±2cm之间。

砼浇筑顺序自下向上进行，待坡脚模袋砼浇筑完成后，在堰体底部进行齿墙混凝土施工，齿墙高度60cm、宽度80cm的混凝土齿墙。将模袋混凝土压于齿墙混凝土底部，压接长度不小于50cm。待模袋混凝土全部浇筑结束后，在模袋混凝土堰顶部浇筑宽80cm，高60cm的混凝土压重墩。

砼浇筑过程中，为加快浇筑速度，可在模袋上加设充灌口，灌口布设为3m×3m，袖口长为40cm，直径30cm左右，混凝土浇筑前在模袋上预留进料孔，经混凝土泵灌入混凝土于模袋内进行混凝土浇筑。充灌混凝土开始时首先将顶部模袋加固导链适当拉紧，在欲充灌的部位洒水湿润模袋，使混凝土能顺畅的在模袋内流动。每次浇筑前先拌制砂浆以管道，防止堵塞，浇筑结束，应及时清洗管道。砼灌注速度控制在10～15m3/h。

下料时由于混凝土在模袋内流动不畅或模袋局部过浆率较低，会造成局部鼓包，此时施工人员需用木棒进行敲打，使混凝土迅速均匀的散开。充灌过程中，当混凝土超过某一进料袖口时，应及时对此进料口进行绑扎封堵，即可采取下一进料口进行施工。

3.4 砼养护。砼灌输完成后，同时进行护面砼的养护。养护期为28d，在此期间砼表面处于湿润状态。（水下砼除外）

4 模袋砼施工注意事项

（1）为防止堵塞事故，应随时检查砼级配和坍落度；防止过粗骨料混入堵塞管道；防止泵入空气，造成堵管和气爆；充灌应连续，停机时间一般不得超过20min。（2）泵送和充灌操作人员之间应随时联系，紧密配合，充灌到位后及时停机，以防充灌过程产生鼓包或鼓破。出现鼓胀时，应及时停机，查找原因并处理。（3）随时检查模袋固定是否牢固，以防充灌过程中模袋下滑。灌完一片后，移动设备，按上述步骤进行下一片的充灌。应特别注意两片间的连接、靠近。

5 结语

（1）本工程模袋护坡总长约67.692m，总面积2992.27㎡，平均厚度超过设计（40cm）厚度，实测混凝土抗压强度23.8MPa。模袋表面平直美观，整体性好，满足了本工程堰坡防护的要求；

（2）采用模袋混凝土护坡代替传统的混凝土护坡，施工简便快捷；

（3）模袋护坡作为一种新型的防护工具，种类多、造价低，能满足不同工程的需要，可以广泛推广使用；

（4）对于充填材料，应根据不同型号的模袋，在满足混凝土设计强度的前提下，应根据模袋的型号选用骨料，并通过现场试验找出满足模袋混凝土充填所要求的流动性及和易性的配合比。