圍堰模袋混凝土護坡施工技術(shù)方案

1、都柳江大融航電樞紐工程土建施工及金屬結(jié)構(gòu)安裝標一期圍堰模袋混凝土護坡施工技術(shù)方案批準： 日期： 審核： 日期： 編制： 日期： 中國葛洲壩集團股份有限公司都柳江大融航電樞紐工程施工項目部二O一三年五月十五日一期圍堰模袋混凝土護坡施工技術(shù)方案一、工程概況1、概述-樞紐工程為中型工程，水工主要建筑物級別為3級，次要建筑物級別為4級，相應(yīng)的施工導(dǎo)流建筑物級別為5級。一期上下游圍堰為粘土心墻過水圍堰，上游圍堰堰頂高程196.80m，下游圍堰堰頂高程為196.00m，圍堰頂寬7.0m。心墻寬3.0m，坡比1:0.3；心墻兩側(cè)為石渣，石渣坡比1:2.0，設(shè)計外側(cè)坡腳用1.0m厚塊石護面，內(nèi)側(cè)坡腳采用1.0

2、m厚的鋼筋石籠護面，圍堰頂部采用1.0m厚M7.5漿砌石護面。2013年1月20日召開2013年施工進度計劃討論會，會上提出一期圍堰坡面防護調(diào)整方案30cm厚模袋混凝土護面，并分別從工程造價、施工工期、防護功能，過水后堰體破壞情況、過水后基坑清理難易以及后期拆除等多方面進行對比分析。根據(jù)會議要求，特編制模袋混凝土施工技術(shù)方案。（1）從工程造價上對比分析一期圍堰護面工程量及工程造價主要特性詳見表一。表一 一期圍堰護面主要特性表序號項目名稱單價(元)單 位工程量合計(元)備注1鋼筋石籠475.89m³31491498577.61合同價2塊石護面70.9m³122186568.9

3、合同價3M7.5漿砌石165.5m³4086676233合同價430cm厚模袋混凝土330.0m²68542299374估算價采用鋼筋籠、塊石護面和漿砌塊石護面總造價為2261379.51元，采用30cm模袋混凝土護面總造價約為2299374元（根據(jù)市場價估算），兩者相比較工程造價僅僅相差37994.49元，造價基本相同。（2）防護功能比較模袋混凝土技術(shù)是我國上世紀80年代初從國外引進的一項現(xiàn)澆混凝土技術(shù)，使用織物模袋做軟模具，通過混凝土泵充灌混凝土進模袋成型，起到護坡、護底、防滲等作用。模袋混凝土具有整體性好、可以在水下施工等特點，廣泛應(yīng)用于道路、河渠、海堤、港灣等工程上

4、，通過對厚度的驗算，采用30cm厚的模袋混凝土，防護功能可以等效于塊石與鋼筋石籠護坡工程，而且模袋混凝土的抗?jié)B性能良好。（3）施工工期對比分析一期圍堰護面施工特點：場地狹小，施工干擾大，施工道路布置需要統(tǒng)籌考慮塊石堆放場地、鋼筋籠堆放場地和吊車吊轉(zhuǎn)場地；工程量大，工期緊，對勞力資源要求高，鋼筋籠制作需要大量熟練鋼筋工、電焊工，塊石砌筑需要大量熟練工人。根據(jù)以往類似工程的施工經(jīng)驗，結(jié)合本工程的護面強度，鋼筋籠、塊石和漿砌塊石護面施工至少需要90天。采用模袋混凝土護面，施工工藝簡單，主要采用機械施工。根據(jù)以往類似工程的施工經(jīng)驗，從模袋加工制作、模袋攤鋪到混凝土澆筑，20天就能完成一期上下圍堰模袋混

5、凝土護面。通過工期比較，實施模袋混凝土防護具有非常大的工期優(yōu)越性。（4）過水后清理及拆除難易分析汛期圍堰過水后攜帶的泥沙的雜物將在坡面和基坑內(nèi)沉積，而鋼筋籠護腳表面平整度差，若采用人工清理，工程量大，采用反鏟等機械設(shè)備清理，勢必破壞護腳結(jié)構(gòu)完整。模袋混凝土護坡表面平整光滑，坡面和基坑內(nèi)的沉積物可采用高壓水槍沖洗，將泥沙匯集至坡面外再采用機械設(shè)備清理。后期圍堰拆除，鋼筋籠不便于直接采用反鏟挖除，而模袋混凝土可直接采用反鏟連同堰體一次挖除。2、模袋混凝土施工特點模袋是指用高強化纖織物做成袋狀的一種特殊土工合成材料，相當傳統(tǒng)澆筑混凝土?xí)r使用的模板，模袋混凝土是在需要澆筑混凝土的部位攤鋪模袋，向模袋內(nèi)

6、灌注混凝土，成形后不拆除模袋。模袋混凝土護面是借灌注混凝土后的自重和模袋混凝土成型后與坡面的摩擦力使邊坡穩(wěn)定。灌注模袋的混凝土拌和物必須具有一定的流動性，使混凝土拌和物順利充灌到模袋各個部位。由于模袋自身具有透水性，加上充灌時的壓力，使混凝土的部分水分被擠壓而流出模袋外，從而降低混凝土的水灰比，加速凝結(jié)硬化，獲得高密實度和高強度混凝土。3、施工目標控制質(zhì)量目標：單元工程合格率100%，優(yōu)良率90。安全目標：模袋混凝土施工期間確保雙零（即：零工傷和零事故）目標。進度目標：精心組織、合理安排，確保導(dǎo)流施工順利完成。二、編制依據(jù) 1、-樞紐工程土建施工及金屬結(jié)構(gòu)安裝標施工招標文件及合同（合同編號：D

7、LJ-DR-SG-01）；2、水工混凝土鋼筋施工規(guī)范DL/T5169-2002；3、一期工程施工導(dǎo)流施工圖45211S-142-001；4、水利水電工程施工手冊混凝土工程；5、2013年度施工進度調(diào)整計劃。三、主要施工方法1、模袋護坡混凝土設(shè)計一期上、下游圍堰為粘土心墻過水圍堰，圍堰頂寬7m。心墻頂寬3m，坡比1:0.3；粘土兩側(cè)為石渣，石渣坡比1:2.0，一期上游圍堰堰頂高程196.80m，一期下游圍堰堰頂高程196.00m，一期圍堰形體不做調(diào)整。圍堰表面全斷面防護采用模袋混凝土，模袋混凝土設(shè)計厚度為30cm，混凝土為C25一級配。圍堰迎水面護腳模袋混凝土設(shè)計寬度5m，背水面設(shè)計寬度3.0m

8、。為防止模袋混凝土護坡坡址因水流沖蝕破壞，在迎水面坡址處開槽，將模袋混凝土埋入槽內(nèi)。開槽設(shè)計詳見附圖。2、施工流程測量、整平模袋設(shè)計、加工砼配合比試驗鋪設(shè)模袋砼拌制模袋砼灌注質(zhì)量檢測3、混凝土配合比（1）與普通混凝土的區(qū)別a、水泥漿量大。由于泵送和填充模袋的要求，需要混凝土拌合物流動性大， 而不產(chǎn)生泌水和離析，因此模袋混凝土的水泥漿量要大，一般占混凝土總量的30% 左右。b、砂率大。在砂率的選擇上，普通混凝土的砂率是根據(jù)水灰比、石子的最大粒徑和級配來決定，而模袋混凝土的砂率是根據(jù)施工流動性和混凝土拌和物填充模袋的難易程度來決定。由于混凝土流動性大，砂率對拌和物的和易性影響較大，砂率不當，容易產(chǎn)

9、生泌水和石子離析。按一般大流動性混凝土的砂率，雖然能滿足泵送施工的需要，但填充模袋會出現(xiàn)困難。因此，砂率不僅要滿足泵送的要求，還要滿足填充模袋的要求。另外，較大的砂率會使混凝土強度下降，所以選擇砂率時要考查混凝土強度，一般模袋混凝土的砂率在50% 左右。c、石子粒徑小。石子最大粒徑是根據(jù)模袋混凝土的厚度來決定的，一般30 cm 厚的混凝土，最大粒徑選擇20 mm為宜，石子過大不宜充灌模袋。d、摻入粉煤灰。模袋混凝土拌合物需要較多的膠凝材料，全部用水泥勢必造成浪費，必須要摻用一定量的粉煤灰。既可以增加混凝土拌合物的流動性，同時還可以替代一部分水泥，節(jié)約成本。e、摻入混凝土高效減水劑或泵送劑。摻入

10、外加劑后可減少用水量，節(jié)約部分水泥，同時增加和易性。（2）配合比選擇根據(jù)以往施工經(jīng)驗，模袋混凝土各種材料用量比為：C0= 391 kg/m³,W 0= 2430 kg/m³, S 0= 826 kg/m³, G0= 918 kg/m³, F 0=65 kg/m³。4、坡面整形一期上下游圍堰填筑完成，采用CAT324D型反鏟按設(shè)計坡比1:2.0進行邊坡整平，整平高差不大于10cm，局部采用人工整平。對于坡面凹坑和原河床不平整處，采用砂礫石料回填并壓實，確保坡面平滑。然后對岸坡進行地形測量，根據(jù)測量的結(jié)果確定模袋混凝土分塊和每塊模袋的長度，并按順序

11、編號。5、模袋設(shè)計加工一期圍堰模袋混凝土均在干地施工，采用無排水點混凝土-CX型模袋，具有結(jié)構(gòu)簡單易充填，護坡厚度是影響工程安全和造價的主要因素，對本工程而言，主要復(fù)圍堰過水的條件下對護坡結(jié)構(gòu)的破壞的可能性。參照SL/T225-98水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范規(guī)定，一般可由按下式進行平均厚度計算： 式中：c-面板系數(shù)，大塊砼護面，c=1 m-坡比      Rc-砼的有效容重（kN/m3） Rw-水的容重（kN/m3）      Hw-設(shè)計波高（m） Lw-設(shè)計波長（m） &#

12、160;    Lr-垂直于水邊線的護坡長度設(shè)計中取c=1，Rc=25 kN/m3， Rw=10 kN/m3，Hw=5.2m，Lw=7m，m=1.5，Lr=12.6m，計算得h=0.24m。根據(jù)計算結(jié)果，參照國內(nèi)其它防波堤的護面厚度，同時考慮工程設(shè)計和建設(shè)中的諸多不確定因素，取安全系數(shù)為1.25，最終確定模袋砼護面厚度取為30cm。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，除圍堰兩端銜接處呈梯形或三角形外，均采用長方形，按橫向劃分，擬每4.0m為一塊，長度方向根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。塊與塊之間不相同，考慮到模袋充灌會產(chǎn)生“收縮”，所以模袋加工制作應(yīng)比設(shè)計略大，一般考慮增加1%2%，設(shè)計厚度

13、30±1cm，由模袋內(nèi)拉筋控制，拉點間距為20cm×20cm。混凝土灌注口高50cm，長度方向每4.0m布置一個，呈梅花型布置。灌注口縫制后與模袋整體平齊，防止灌注時混凝土冒出袋外。模袋加工完成標識模袋混凝土分塊編號及鋪位朝向。6、檢查、鋪設(shè)、固定、搭接模袋：檢查模袋：采購專業(yè)生產(chǎn)廠家的模袋產(chǎn)品后，模袋進場要逐批檢查產(chǎn)品出廠合格證和試驗報告，質(zhì)量必須符合設(shè)計要求，模袋混凝土灌注口按設(shè)計要求制定。模袋鋪設(shè)前,要按施工編號進行詳細檢查,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。打模袋要檢查搭接布、充灌袖口和穿管布等是否縫制

14、有誤,是否破壞。如果正常,則進行相鄰模袋布的縫接，穿直徑10 cm鋼管于模袋穿管孔中。如果發(fā)現(xiàn)異常情況則要盡快解決。      鋪設(shè)模袋：鋪設(shè)模袋必須預(yù)留橫向(順水流方向)收縮量，余量宜通過試驗確定，一般地講余量按6%的緊縮率預(yù)留。 模袋鋪設(shè)時，將模袋所有注入口扎緊，并將模袋卷緊，利用人力自上而下順坡將模袋滾鋪，隨鋪隨插錨固樁。按照測量放樣的位置，將模袋準確定位。鋪設(shè)過程中，嚴格控制鋪設(shè)質(zhì)量，基本達到“平”、“正”、“足”的要求。  固定模袋：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設(shè)置

15、定位樁。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。坡面采用鋼筋錨固坡面的方式，間距進行試驗確定。模袋搭接: 模袋布鋪設(shè)方向可從上游向下游,后一單元模袋布鋪設(shè)時應(yīng)將相鄰前一塊模袋的搭接布平整地放在下面,布與布間用手提縫紉機縫制在一起，以保證整片模袋的完整性。因坡面較長,模袋需前后搭接,前后搭接就在坡面上進行，由人工縫聯(lián)，模袋左右搭接是待左右模袋鋪設(shè)好之后由人工縫聯(lián)。7、混凝土灌注混凝土拌和站設(shè)置在渠道中間部位現(xiàn)已形成的骨料場附近，混凝土泵布置在需要澆筑砼的渠道伴渠路路頂，從拌和機

16、口經(jīng)攪拌車運輸送入混凝土泵機口然后直接泵壓送至灌注口，必須及時攤鋪模袋后使混凝土連續(xù)注入。充灌混凝土遵循“四先原則”：即先下后上，先左右后中間，先上游后下游，先標準斷面后異形斷面，防止模袋在充灌過程產(chǎn)生偏移和移位。沖灌方法和程序：模袋混凝土充灌是整個施工過程的關(guān)鍵工序,須高度重視、嚴格要求,施工前應(yīng)對動力設(shè)備進行檢查,對施工部位操作方法、質(zhì)量要求、安全要求及勞動組織進行統(tǒng)籌考慮,施工過程采用如下充灌方法和程序:1)用混凝土沖灌前用清水沖洗、潤滑管路；同時派專人向模袋內(nèi)注水，潤滑模袋壁，以利于混凝土的流淌。2)泵送12水泥砂漿約1.0 m³,進一步潤滑管路,模袋灌漿口與輸送泵

17、的橡膠軟管連接插入深度不少于30cm，并綁扎緊密，同時檢查管路接頭是否嚴密,防止水泥漿泄漏。3)在模袋鋪開后經(jīng)檢查無誤可以啟動攪拌機，按設(shè)計配合比投入水、水泥、砂石進行攪拌；拌制的混凝土須具有良好的和易性，確保混凝土泵輸送順利。攪拌好的砼應(yīng)做坍落度試驗，砼坍落度要嚴格控制在23±2cm范圍內(nèi)，混凝土攪拌均勻檢驗合格后，通過混凝土泵逐條注入模袋內(nèi)，灌注壓力不小于0.4Mpa。4)模袋充填自下而上，按左、右、中灌入孔次序充填，為防止一次充灌不滿，在每個模袋單元設(shè)4個灌口的基礎(chǔ)上加設(shè)2個備灌口，若一次充灌不滿，打開備灌口再充。模袋內(nèi)灌注砼后，底面兩側(cè)必須是緊貼坡面，不能有蹺起現(xiàn)象。在灌注過

18、程中，如發(fā)現(xiàn)混凝土灌注流淌不暢，施工人員用自制的導(dǎo)流棍，輕輕觸動模袋壁，使其順利流淌，切不可用工具或派人員上模袋表面進行擠壓式作業(yè)。從坡腳灌口向坡頂依次水平均衡充灌,防止模袋在沖灌過程中發(fā)生不均勻收縮。當模袋在一定范圍內(nèi)混凝土已達到設(shè)計厚度時，即換模袋上另一混凝土灌注口進行混凝土灌注，使模袋混凝土灌注后各處厚度均勻，初凝前可輔以人工踩平，表面平整度符合達標要求。5) 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。充灌地點配備適當數(shù)量的人員，時刻觀察布袋內(nèi)混凝土流動情況，并根據(jù)砼流動狀態(tài)大致判斷混凝土的和易性,坍落度等情況，個別流動受阻可用人工踩擠的方式，使混凝土向下流動，確保模袋飽滿度

19、和厚度達到設(shè)計要求，同時確保充灌時不產(chǎn)生爆袋事故，試驗參數(shù)及時調(diào)整充灌壓力和速度并安排人員對排體進行釬插檢查，確保充灌質(zhì)量。6)充灌同時，設(shè)專人巡回檢查混凝土運輸管路，重點檢查管路接頭，混凝土流動聲音等情況，發(fā)現(xiàn)異常及時停機處理。7)每單元范圍內(nèi)必須連續(xù)沖灌，禁止留置施工縫，以保證模袋混凝土的整體性。8）模袋混凝土充灌將近飽滿時，應(yīng)暫停510分鐘，待模袋中的水分、空氣析出后，再稍充灌些填料至完全飽滿，這樣也會使充灌后的混凝土強度大于同配比的常規(guī)方法澆筑的混凝土；灌完一片后移動設(shè)備，按上述步驟進行下一片充灌施工，兩片間要聯(lián)接靠緊。9)一個單元澆筑完成后在鋪設(shè)、搭接、澆筑下一個單元，在每次混凝土澆

20、灌完畢后的施工間歇期間，都應(yīng)把輸送泵與管道清理干凈，泵送12水泥砂漿1.0 m³,然后再加球（或大徑骨料）加水清洗管路，以免混凝土粘附于機械和管道表面而影響再次澆灌混凝土。10）做好模袋混凝土的原始施工記錄，其內(nèi)容包括：澆筑部位、順序、施工起止時間、混凝土配合比以及材料品種質(zhì)量、施工時發(fā)生的故障及處理經(jīng)過等。8、模袋混凝土保護、養(yǎng)護模袋充滿結(jié)束后，用繩將充灌袖口系緊，防止混凝土外溢，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；及時用水將模袋表面和濾點孔內(nèi)的灰渣沖洗、清理干凈；對施工中難以避免的腳印盡量消除，然后進行保護，防止人畜踩踏

21、或其它物品撞、壓；充灌后的模袋坡頂、坡腳及時進行錨槽回填覆蓋和壓腳混凝土施工；模袋成型后在3至5日內(nèi)進行表面澆水養(yǎng)護，一般一日二次，若高溫干燥增加澆水次數(shù)，混凝土未凝固前，嚴禁任何人在模袋表面踩踏行走。9、質(zhì)量控制（1）混凝土灌注時，應(yīng)控制泵送壓力和流速，泵送壓力應(yīng)控制在0.100.15Mpa之間，灌注速度宜控制在911m3/h，泵機連續(xù)加壓泵送3次后應(yīng)間歇一段時間，待混凝土在模袋散開后繼續(xù)加壓灌注。（2）灌口之間的充灌要連續(xù)，不能跳開罐口充灌，否則會出現(xiàn)局部充灌不滿的現(xiàn)象，混凝土施工過程隨時用探針檢測砼厚度。（3）每個灌口灌完混凝土后，應(yīng)停留1015min，在該段時間繼續(xù)踩壓灌口周邊的模袋，待模袋中水分析出后繼續(xù)充灌至飽滿。另外，為防止模袋中的水分和空氣，可采用直徑2.5mm的空心探針插入模袋進行排放。（4）水上部分模袋混凝土澆筑完成后應(yīng)及時進行養(yǎng)護，保持表面濕潤，養(yǎng)護時間不低于21d。五、進度計劃 根據(jù)以往施工經(jīng)驗，結(jié)合本工程施工特點，計劃模袋混凝土施工工期為20天，從2014年1月1日至2014年1月20日。六、資源配置1、勞動力配置序號崗位數(shù)量備注1管理人員3中級以上職稱2澆筑工10有施工上崗證3雜工10有施工上崗證