模袋混凝土施工設(shè)計工藝的設(shè)計說明

1、概述 ：模袋混凝土護(hù)坡與傳統(tǒng)的砌體工程比較,具有施工迅速、 節(jié)省費用 ,特別是水下施工方便的優(yōu)越性。 國外的模袋 混凝土護(hù)坡最早見于 1969 年竣工的加拿大多倫多航道試驗 工程中。 19 世紀(jì) 80 年代以后 , 日本旭化成株式會社根據(jù)美 國建筑技術(shù)公司的發(fā)明 （1960 年專利 ）用高強(qiáng)度滌綸 66 型布 制成了各種模袋又稱法布。 法布具有透水性 ,使混凝土剩余水 分受到澆注壓力后可以及時排除 ,使水灰比降低 ,加快混凝土 或砂漿凝固 , 得到高密度、 高強(qiáng)度的混凝土或砂漿砌體。 我國 近年來才在水利工程中推廣使用土工織物 , 模袋混凝土在沿 海堤坊、河坡護(hù)岸工程中應(yīng)用還屬剛剛起步階段。1

2、 、模袋產(chǎn)品 模袋屬于土工合成材料 ,它是用高強(qiáng)化纖 長絲經(jīng)機(jī)織而成的雙層袋狀織物。模袋上、下兩層之間沿縱 橫2 個方向每隔一段距離 （多為 2520cm）, 有一定長度 （多為 710cm） 的尼龍繩 , 把上、下兩層織物聯(lián)結(jié)在一起 , 并控制灌 注成形的厚度。因其可以起到模板的作用 ,故稱其為模袋1 。 模袋基本型式根據(jù)填充材料不同可分為砂漿型和混凝 型, 根據(jù)模袋護(hù)坡作用和結(jié)構(gòu)不同 , 砂漿型模袋可分為反濾排 水點 EP 型、無反濾排水點 NF 型、鉸鏈塊型 RB 型和 框格型 NB 型、混凝土模袋通常為無排水點 CX 型。由于均勻斷面型混凝土襯砌自承能力強(qiáng)，可鋪在1: 1的陡坡上,能增

3、加坡面的抗滑穩(wěn)定性 ,防止滑坡。常被用于河道堤防護(hù) 坡、渠道、池塘襯砌。2、模袋砼護(hù)坡的施工程序和工藝要求 模袋混凝土護(hù) 坡就是以機(jī)織土工模袋作柔性模板 ,利用混凝土輸送泵將細(xì) 石混凝土壓入模袋 ,形成具有一定厚度 ,一定平面尺寸的混凝 土單元 ,若干單元通過模袋布聯(lián)結(jié)成整體,從而達(dá)到護(hù)坡的功能。一、邊坡處理在進(jìn)行坡面地形測量得出相應(yīng)數(shù)據(jù)后作如下 :(1) 旱地邊坡處理。 鋪模前應(yīng)按設(shè)計要求對邊坡進(jìn)行挖填 整平,保證坡面平順 ,無雜物 ,填方部位要夯 (壓)實。(2) 水下邊坡處理。對陡坡河岸應(yīng)先拋石找坡,然后在拋石坡面上鋪碎石找平層 ,將塊石覆蓋住。找平層要大體平順 保證不平整度小于 15c

4、m, 可利用潛水員進(jìn)行檢查。(3) 開挖埋固溝。用挖泥船在坡腳水下開挖 ,控制不平整 度在 30cm 以內(nèi),開挖棄碴于溝槽外側(cè)。埋固溝底寬 1.0m, 深 1.0m 。二、模袋鋪設(shè)模袋鋪設(shè)前 ,要按施工編號進(jìn)行詳細(xì)檢查 , 看有無孔洞 , 缺經(jīng)、缺緯、蛛網(wǎng)、跳花等缺陷 , 檢查完后 ,模袋鋪平、卷緊、 扎牢 ,按編號順序運至鋪設(shè)現(xiàn)場。打開袋包 ,按編號順序鋪在 坡面上 , 檢查塔接布、充灌袖口和穿管布等是否縫制有誤,是否破壞。如果正常 , 則進(jìn)行相鄰模袋布的縫接 , 穿鋼管于模袋 穿管孔中。如果發(fā)現(xiàn)異常則要盡快解決。鋪設(shè)模袋時必須預(yù)留橫向 (順?biāo)鞣较?)收縮量 , 一般地講 , 起圈厚度在

5、1525cm, 橫向收縮量控制在 20cm 左右。為了防止模袋順坡下滑 , 在坡頂模袋上緣封頂混凝土溝 槽以外適當(dāng)設(shè)置壑位樁。定位樁的間距視坡長、坡度、模袋 厚度等條件而定。通常是在模袋布的小單元分界面打設(shè)一個 定位樁 , 用尼龍繩將穿入模袋穿管孔中的鋼管系牢 ,另一端通 過拉緊裝置與定位樁相連。 每根樁上配拉緊絞杠 ,用以調(diào)整模 袋上、下位置并固定模袋。風(fēng)浪較大的施工現(xiàn)場 , 可用砂袋分散壓住鋪好的模袋 ,防 止風(fēng)浪使模袋變位。三、充灌混凝土(1) 混凝土的原材料和配合比。 粗骨料的最大粒徑主要取 決于模袋充灌后的拉筋帶厚度。 拉筋帶厚度與起圈厚度有關(guān) ,如用無錫市新海浪工業(yè)用布有限公司生產(chǎn)

6、的模袋起圈厚度 為 12cm, 拉筋帶厚度為 7cm 。一般模袋起圈厚度 1230cm, 骨料最大粒徑在 11.5cm; 起圈厚度 3070cm, 骨料最大粒徑小于 2.5cm 。 粗骨料應(yīng)優(yōu)先選用卵石 , 當(dāng)選用碎石時 ,應(yīng)嚴(yán)格控制顆粒形狀 及針片狀含量。砂子宜選用中細(xì)河砂。水泥多為普通硅酸鹽 水泥,標(biāo)號 425# 。摻料為粉煤灰 ,摻量最高可達(dá) 30% 。常用 的外加劑為木鈣減水劑。(2) 配合比根據(jù)混凝土標(biāo)號、 原材料特性及混凝土和易性 等要求 ,通過試驗決定。川水港閘上游兩側(cè)護(hù)岸工程坡長 250m,坡度比1 : 3,模袋厚度12cm,混凝土標(biāo)號C20,水泥 為 425# 普通硅酸鹽水泥

7、 ,砂為中砂 ,含泥量小于 5%, 云母含 量小于 1%, 碎石粒徑 0.51.0cm, 含泥量小于 1% 。砂石料 不含多孔、 風(fēng)化易破碎顆粒。 該工程試驗室 ,設(shè)定配合比為水 泥:砂子:碎石 =1 : 1.97 : 3.28, 混凝土塌落度 20 ± 19.5cm, 摻入了適量減水劑。(3) 混凝土的生產(chǎn)和充灌混凝土用常規(guī)攪拌機(jī)生產(chǎn),混凝土充灌用混凝土輸送泵。沿海堤防工程及河坡護(hù)岸工程用 HBT-30 型混凝土輸送泵。為了保證混凝土進(jìn)入模袋時的塌落度值 , 在高溫季節(jié)施工時 ,當(dāng)管道長時 ,(不宜超過 50cm), 應(yīng)預(yù)先以水潤濕管道 ,對 模袋同樣應(yīng)預(yù)先潤濕。 充灌模袋的速度不

8、宜過快 ,壓力不宜過 大, 一般利用低流量灌注。速度宜控制在 1015m3/h, 管道 口壓力控制在 0.20.3Mpa 。模袋布自下而上從兩側(cè)向中間進(jìn)行充灌 , 充灌飽滿后 ,暫 停 10min, 待模袋填料中水分、空氣析出后 , 再稍充些填料 , 這樣就能充填飽滿 , 而且使充灌后的混凝土強(qiáng)度大于同標(biāo)后 的常規(guī)方法澆筑的混凝土。在灌注混凝土的過程中 , 一個小單元模袋應(yīng)盡量 1 次連 續(xù)充灌完成 ; 充灌地點設(shè)專人指揮 , 與混凝土的操作者時刻保 持密切聯(lián)系。充灌地點配備適當(dāng)數(shù)量的人員觀察灌注情況 , 對灌注困難的部位可采取踩踏的方法使其充滿。充滿結(jié)束后 ,用繩將充灌袖口系緊 ,防止混凝土

9、外溢 ,待 混凝土稍微凝固 , 用人工將袖口混凝土掏出 , 將袖口布塞入布 袋內(nèi) ,用水將模袋表面沖洗干凈。 對施工中難以避免的腳印盡 量消除 ,然后進(jìn)行保護(hù) ,防止人畜踩踏或其它物品撞、壓。(4) 用大塊石填水下埋固溝 ,水下探查成果。(5) 模袋抗滑穩(wěn)定措施見斷面圖。 頂端固定樁頂高 4.2m, 砼封頂找平至 4.2m, 模袋底端埋入埋固溝。四、清理現(xiàn)場及養(yǎng)護(hù)一個施工單元完成后 , 把混凝土輸送管道等施工器具轉(zhuǎn) 移到下個單元 ,把本單元現(xiàn)場清理干凈。模袋混凝土終凝后 ,用草袋覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。 養(yǎng)護(hù)時間按設(shè) 計要求確定。模袋混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)設(shè)計1模袋形式的選擇按所用的材質(zhì)和加工工藝不同可分為機(jī)織

10、模袋和簡易模 袋。機(jī)織模袋主要由錦綸、滌綸和丙綸長絲織物制成，強(qiáng)度 高，孔徑均勻，充填時基本不漏水泥，可以制成帶反濾點形 式，可以用泵充灌砂漿或細(xì)礫混凝土。簡易模袋系采用聚丙 烯編織物縫制，袋體本身不具備反濾功能，需在坡面上加鋪 非織造織物濾層，袋內(nèi)只充灌砂漿和采取人工自流灌填方 式。堤岸護(hù)坡的混凝土模袋選擇應(yīng)根據(jù)工程等級、 施工條件、 風(fēng)浪和水流狀況、所能提供的資金和施工設(shè)備以及外觀要求 等確定選用機(jī)織模袋或簡易模袋。模袋的形式宜選用帶排水 點型。2厚度確定模袋混凝土護(hù)坡主要承受風(fēng)浪荷載。 在寒冷地區(qū)還有冬 季冰推力作用。而地處廣東的大部分地區(qū)都很少出現(xiàn)結(jié)冰， 因而模袋混凝土護(hù)岸的厚度主要是

11、有滿足抗波浪穩(wěn)定要求 的板厚確定。按堤防工程設(shè)計規(guī)范按混凝土板整體穩(wěn)定 所需的護(hù)面板厚度 t 計算，計算公式如下：式中t為混凝土護(hù)面板厚度（m ）； n為系數(shù)，取0.075 ;H 為計算波高（ m ），取 H1% ； rb 為混凝土板的重度（ kN/m3 ）； r 為水的重度（ kN/m3 ）；L 為波長（ m ）； B 為沿斜坡方向（垂直于水邊線）的護(hù) 面長度（m ）; m為斜坡坡率，m=ctg a, a為斜坡的坡角（度）按抗波浪穩(wěn)定要求計算的模袋混凝土厚度，并且滿足構(gòu) 造要求，混凝土護(hù)坡的厚度不宜小于 10cm 。3 抗滑穩(wěn)定性校核由于模袋混凝土與波面土為兩種不同的材料，它們的物 理及力學(xué)

12、性質(zhì)都截然不同，它們的界面的粘聚性能有所降 低，因此模袋混凝土與波面土之間的界面為最危險的滑動 面。計算公式如下：Kcs=（L3+L2cos a）fcs/sin a式中 Kcs 為模袋與堤土間的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； fcs 為 模袋與堤土間的摩擦系數(shù)；a為堤坡角；L2、L3為長度（m ）。4排滲核算機(jī)織模袋的每個排水點面積僅 4cm 2，其排滲能力應(yīng)滿 足下式要求：qg > Fsqqg = naKgi式中： qg 為每延米寬度模袋排水點的單寬排水量，m3/s ; Fs為安全系數(shù)，可取 Fs > 1.2 ; q為每延米坡長的 單寬出流量， m3/s ； n 為每延米有效排水的排水點個數(shù)； a 為排水點的面積， m2 ；Kg 為排水點的滲透系數(shù)， m/s ； i 為排水點處的作用平均水力比降。當(dāng)排水點的排水能力不足時應(yīng)加設(shè)排水孔。排水孔的間 距可取34m ,孔徑可取50mm ,孔底應(yīng)設(shè)土工織物濾層。5 頂部和底腳結(jié)構(gòu) 模袋混凝土護(hù)坡的頂部應(yīng)牢固封頂，以防止水流沖蝕坡 土，并增加護(hù)坡的穩(wěn)定。封頂形式可采取平封或錨封。平封 延伸長度可取 0.5 1.0m ，錨封入土深度不宜小于 0.5m 。 封頂形式如圖 (a) 所示。底腳必須埋