盘锦市盘山县河务管理所辽宁盘锦124000
摘要:在现阶段的水利工程施工过程中,预制混凝土砌块护坡应用十分普遍,有利于提高水利工程的施工质量,增强波浪拍打的能力,并且有效的提高工程施工的效率,进而有效的保证工程整洁及环保。本文主要对我国水利工程实际情况进行分析,借鉴了国外混凝土砌块护坡的成熟技术,逐渐在我国水利工程中应用混凝土砌块护坡的技术,增强我国的堤坝防洪及保护能力,以提高工程技术的水平有着十分重要意义。
关键词:水利工程;模袋混凝土;护坡应用
前言:由于堤坝迎面坡面波浪的冲击较为严重,水位上涨及下降、水流冲刷对堤坝造成严重损坏,并且部分堤坝泄洪的能力不强,水土流失的现象也是十分严重。因此,我们必须重视模袋混凝土护坡施工应用。下面就对模袋混凝土护坡施工在水利工程中的应用进行探讨。
一、案例工程概况分析
在A省的一个水库工程位于M电站下游的2.0km处,按照水库的输水工程出口施工导流、施工场地的需要,修建永久性的河流改道工程。出口引河工程的全长为1155m,其中桩号0+600+900段,为保证隧道出口水流流入原河道,只作为施工期的围堰,在主体的工程完工之后便进行拆除的工作。除此之外,考虑环保的要求,工程美观等多方面的因素,该段采用了模袋混凝土护坡的方式,模袋混凝土的厚度通常都在150mm,下设有两布对其进行反滤及防渗。
二、模袋混凝土的护坡施工设计分析
1、模袋型式选择
护坡混凝土模袋应根据工程的性质、防护目的、地形条件、水文地质、水流条件以及工程的重要性等综合考虑选用的类型。
按加工工艺的不同,通常将模袋分为机制模袋、简易模袋。机制模袋主要是工厂生产定型的产品,后者则是用手工缝制的。本工程所选用的厚型无过滤点机制模袋。
2、护坡厚度的确定
模袋混凝土护坡主要承受着风浪荷载,在冬季寒冷地区,冰推力的作用下,构造要求需在10cm以上。本工程的模袋护坡基础埋入了混凝土中,不会存在着下滑的问题。在冬季施工中,地下水位通常都会低于河道水位,也不会存在着渗透的问题。所以,我们通常只需考虑波浪的作用,波浪对护坡作用主要包括了撞击护坡正压力及浮拖力,使得护坡承载着弯曲的应力,按照其应力对护坡厚度进行确定。
3、模袋混凝土护坡断面
模袋混凝士的护坡厚度在150mm,下设100mm厚粗砂垫层,采用两布一膜做反滤、防渗,土工膜厚度0.5mm,土工布质量1509/m2。为防止水流冲刷造成模袋顶部、底部边界的破坏,将模袋混凝土的上、下边界进行平封锚固。
三、模袋混凝土护坡在水利工程施工中的应用
1、坡面处理
坡面处理是在水库原有坝坡的基础上进行。整坡的顺序是自上而下顺坡进行,清除坡面上突出的石块,树根等硬物。水库大坝为沙壤土均质坝。局部坝坡需填方处理的,在填方前由于坝坡土层较干燥,应洒水湿润后再填土找平,但要留有足够的削坡厚度。推土机顺坡碾压,压实后人工削坡,使坡面密实,防止模袋成型后产生不均匀沉陷。修整后坡面的平整度、坡度、密实度、平面位置、高程(顶面,坡脚)都要符合设计要求。
坡面的整理主要是为了确保坝坡坡面稳定,使得竣工之后的模袋护坡充分稳定牢固,线型的顺直,外观的整齐美观。利于模袋铺设及灌注。
2、两布一膜铺设
在进行坡面清理合格之后,按照设计的要求把两布一膜分布固定至坡面的顶端和坡脚处。搭接处的搭接长需在10cm以上,塑料的膜搭接所采用的电烙铁烙粘方法,使得接膜粘合在一起,避免渗漏问题的出现,搭接的布应采用尼龙细线进行缝合。
3、模袋铺设
在进行模袋的铺设过程中,首先应对其进行定位。铺设应在无风及水位较低的时候进行,水流的速度需在1.5m/s以内。在铺设之前,把进场验收的模袋进行再次检查。查看其编号是否正确,搭接布和
充灌口、穿管孔飞缝制是否完整,模袋是否存在孔洞等的问题;铺设时,模袋需按照6%的收缩率,利用穿管孔穿入钢管、绑扎布条与周边固定型钢桩相连接作固定,后浇筑模袋铺设的时候,应把相邻模袋搭接土工布平整的压在下面,避免两模袋单位的搭接缝隙较大,造成了泥沙的冲刷或者是淘空现象。
4、机制模袋混凝土施工技术
(1)混凝土的原材料
模袋混凝土的原材料主要包含了:水泥、粗细骨料、水、外加剂。水泥需选用425#,比重为2.92,普通硅酸盐水泥。为了便于灌注施工,应悬着粒径在20毫米左右的粗骨料,其含泥量在1%以下。细骨料的质地需坚硬,清洁、级配良好;其含泥量3%以内。水应该选择日常的生活用水,用于拌制及养生混凝土。外加剂的选择有抗冻的要求,我们需根据工程实际的情况,选择适当的外加剂。
(2)砼的配合比
机制模袋混凝土护坡施工通常都是采用了泵送施工方法,要求所用的混凝土、水泥、砂浆除了具备可泵性之外,还需具有适宜流动性。使得模袋内的混凝土可以充分的扩散,进而填充整个模袋,不会出现分离的现象。所以,对其材料配合比、外加剂应用的要求也就比一般的泵送混凝土要高。在必要的时候,按照工程实际的情况,经过试验确定。该工程模袋混凝土所采用的C25细石混凝土。根据相关设计的指标:混凝土强度等级为C25;抗冻指标F200;抗渗指标W6。水泥选用在32.5级以上的普通水泥,细骨料采用级配良好的中细砂,粗骨料采用质地坚硬、不易风化的新鲜碎石或是天然骨料,粒径0.5-3.0cm。
根据选用的材料,应先进行原材料的试验工作,之后进行室内的配合比试验,确定混凝土的配合比、外加剂等材料。再按照试验室所给定配合比,进行现场的试拌,按照试拌的情况对混凝土配合比设计进行适当的调整。
(3)模袋充灌
灌注填料作为关键施工环节,其直接关系到工程建设的质量及进度、造价等。因此,我们必须严格控制其施工过程的质量。其施工工序为:接管--开机--过水--过浆--拌制--灌注--养护。施工时要掌握好以下技术要点:
①接管:接好输送管道,管道不宜过长,管子铺设要顺直。弯曲处的半径不小于1m,把喷出管插入模袋并扎紧注入口。
②开机:开动搅拌机和机压泵,使其正常运转。注灌开始时要用较好转速16-14VPM待顺畅后调整到较高转速。
③过水:对搅拌机、机压泵和输送管道过水一遍,观察是否正常顺畅,发现故障立即排除。
④过浆:过水后再压送水泥沙浆一遍,以润滑管道。砂浆级配一般为:水泥:黄砂:水=1:2:0.7。
⑤拌制:严格按混凝土级配用量计量后向拌和机料斗进料、搅拌。拌制前要控制好混凝土的级配比及进料量,施工人员的灌注操作技术问题。由于土工模袋工程的特殊性,对发生的质量问题不可能在事后再予返工或修补,因此必须严格控制好施工中的每个环节和每道工序,必须做好事前控制。
⑥灌注。重点要掌控好灌注速度和灌注顺序。灌注速度应控制在10~15m/h范围内。每块模袋灌注的顺序为“三先原则”,即先下后上,先左右后中间,先上游后下游,以防模袋在充灌过程中产生偏斜或移位。注入口应注一个打开一个,注完立即封口。在灌足灌好的前提下,注入口用得越少越佳。当模袋内混凝土灌注将近饱满时,应暂停5min,待模袋中的水份析出后,再灌注至饱满。灌注完成后,应及时对模袋的坡顶、坡脚应进行锚槽回填覆盖和压脚棱体施工。
结束语:
总之,模袋混凝土的护坡和传统块石、混凝土护坡相比,有着施工简单,施工速度快,劳动力低的优点,在水利工程的施工中得到了广泛的应用。因此,我们必须加强对其施工应用的控制,结合工程实际情况,进行有针对性的应用,进而有效的保证水利工程的不断发展。
参考文献:
[1]邓刚;乔吉平;周森;模袋混凝土护坡在塔里木河河道治理中的应用[J].中国西部科技,2012,(9).
[2]李晶;汤洋;新型混凝土砌块护坡质量管理的探讨[J].治淮,2010(6).