浅析大清河模袋混凝土护岸工程

[摘要]结合东平县大清河护岸工程实际情况，针对大清河常年水位较高情况下护坡方案进行技术比较，确定采用模袋混凝土护坡方案，并提出模袋混凝土工程设计及施工质量控制要素。

[关键词]模袋混凝土 工程设计 质量控制

1前言

模袋混凝土采用土工织物模袋做软模具，通过混凝土泵将砂浆或混凝土充灌进土工模袋成型，起到护坡、护底、防渗等作用。模袋混凝土具有整体性高、耐久性好、地形适应能力强、施工速度快、省工省料等特点，特别是具有水下施工方便的优越性。工程维护费用低，工程质量容易保证，可广泛应用于河道、水库的堤坝护坡、护岸、码头等防护工程。土工模袋以高强低伸的丙纶、锦纶或涤纶复合成的纤维丝为原料，通过机织而成袋状，具有整体性能好、强度高、耐磨、 抗化学腐蚀等特点。

2护坡方案选定

2.1 工程概况

大汶河位于黄河右岸，发源于泰山、鲁山山脉，属于山区季节性河流,全长199km（包括大清河）。大清河是大汶河戴村坝以下进入东平湖的一段河道，全长29km。河道自东至西两岸筑有堤防，堤距为500~1260m，主河槽宽350～1200m，河道内滩地面积约为11.58km2，耕地1.15万亩。大清河戴村坝站多年平均来水总量10.6亿m3（1952年～2001年），其中1964年最大为60.73亿m3，历年实测最大洪峰流量为1964年6930m3/s；年均输沙量190万吨，年最大输沙量为915万吨（1957年）。目前河道岸坡为自然砂壤土坡，由于东平湖水位较高，河道砂严重，岸坡稳定性较差，需采取工程措施防护。

2.2 护砌方案选定

大清河两岸岸坡地形变化较大，多为砂性土岸坡；河道汛期行洪流量大、流速较高；东平湖常年蓄水位为41.50m，河道内常年维持较高水位。浆砌石护坡方案对于砂性土堤岸防护效果可靠性差；抛石护坡方案工程量大，浪费材料，反滤工程设计难以保证效果；水下混凝土护坡方案施工质量难以保证。综合考虑工程实际情况，确定采用模袋混凝土护坡方案。模袋混凝土能适应地形变化而紧贴在岸坡，不但解决常规施工难度较大的施工导流和施工排水问题，而且施工机械化程度高、速度快、工程维护费用低，工程质量容易保证，从而降低工程造价。

3模袋混凝土设计

3.1 土工模袋材料选择

土工模袋材料应首先考虑反滤保护的岸坡砂土颗粒情况，加之由于工程现场地形变化较大，因此确定袋内充填混凝土，土工模袋采用CX型无排水点混凝土袋。根据设计要求，采用泰安大禹工程材料有限公司生产的高强机织模袋，其技术指标见表1。

3.2 护坡结构设计

为保证模袋混凝土的质量及便于施工，设计模袋每幅宽3.5m。根据《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》（SL/T 225-98），按抵抗水下飘浮和冬季坡前水体冻胀水平力计算所需的模袋混凝土厚度为8.5cm。考虑边坡变形、水流冲刷及施工因素，确定模袋混凝土厚度为15cm。护坡坡比为1:2.5，坡脚设100cm×100cm的C25水下混凝土沟槽，压住模袋，防止出现底部冲刷；护坡顶部为50cm平台，并设30cm×50cm的C25混凝土顶埂，将模袋上缘嵌入顶埂下，以增强抗滑稳定性。模袋底部渗水应通过排水孔及时排走，以保稳定，排水孔选用φ50mmPVC管，间距1.5m，梅花型布置。

3.3 充填混凝土

充灌混凝土的配合比应根据设计强度配制，其水灰比不应大于0.55，骨料直径小于2 cm，坍落度控制在18～22 cm之间。原材料及拌和物应符合泵送混凝土相关规范要求。充灌从低处往高处逐渐进行，为保证充灌时饱满度，及时用探针检查混凝土的厚度，每充满后停置5～10 min，待模袋中的水份析出后，再补充满后即用绳索或铁丝将充灌口扎紧。混凝土养护要求前3天须保持模袋表面处于湿润状态，之后每天用水养护4～5次，总养护期不少于7d。

4施工技术要点

4.1 模袋混凝土护坡的坡比符合设计要求，整坡后，允许偏差±5%；坡顶和坡底高程应符合设计要求，允许偏差±5 cm。

4.2 水下整坡严禁超挖，如遇坡面杂物及易损伤模袋布的硬物和淤泥，必须清除。如需填方时，应抛石或用编织袋装小石子，垒成设计坡面。坡面平整度差不大于15 cm。

4.3 模袋铺设前，应设定位桩及拉紧装置。定位桩宜打设在坡顶距模袋上缘1. 5～2. 0 m处，其间距宜为 1～2 m，且每块模袋不少于4根；模袋应预留纵向收缩余量，按 6 %的紧缩率预留。

4.4 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50 cm，并应顺直平整。

4.5 水面以上部分的模袋充灌前应洒水润湿。充灌时，混凝土喷射管插入模袋灌口深度不小于30cm，并应扎紧；充灌应从已充灌的相邻模袋混凝土块处开始，由下而上，依次进行，充灌过程中应及时调整模袋上缘拉紧装置。

4.6 模袋混凝土泵送距离不宜超过50 m，充灌速度控制在10 m3/ h以内，混凝土泵的出口压力以0. 2～0. 3 MPa为宜。

4.7 模袋混凝土在充灌口留取试块，每班或每100 m3混凝土留1组试样，混凝土强度应达设计标准。

5结语

模袋混凝土解决了水下无法浇筑大面积薄型混凝土结构的难题，应用前景十分广泛。此项技术是在本地区首次使用，施工必须严格按照施工工艺程序和技术要求进行，强化施工质量控制，保证模袋混凝土护坡的工程质量。

参考文献：

[1] SL/T225-98，水利水电工程土工合成材料应用技术规范[S]．北京：中国水利水电出版社，1999．

[2] 土工合成材料应用手册编委会．土工合成材料应用手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2000．

[3] 黄光辉，付用坤．新沭河治理工程模袋混凝土设计与施工[J]．山东水利，2010, （9）:39-40．