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摘要:新孟河延伸拓浚工程护坡施工采用的是预制混凝土联锁块软体排,对于桥梁处两岸及附近的边坡,受桥墩布置、桥梁跨高等影响,铺排船无法进行软体排施工。为解决桥梁处边坡的护坡施工,选择整体性好、可以岸上施工且不受桥墩布置影响的模袋混凝土进行边坡防护。结合工程实际,对模袋混凝土护坡施工技术进行总结,为同类水利工程快速防护施工提供参考。
关键词:模袋混凝土;软体排;护坡施工;水利工程
1 工程概况
新孟河延伸拓浚工程北起长江右岸的大夹江,在引(入)江口处兴建界牌水利枢纽,沿老新孟河拓浚至京杭运河,在新孟河与京杭运河交汇处兴建奔牛水利枢纽,过运河后新开河道南延至北干河,拓浚北干河连接洮湖、滆湖,拓浚太滆运河和漕桥河入太湖,工程河道总长116.47km。新孟河延伸拓浚工程主要内容包括:界牌水利枢纽、奔牛水利枢纽、牛塘水利枢纽、前黄水利枢纽、一般口门建筑物、跨河桥梁(含铁路桥和高速公路桥)和河道工程等内容。
2 优化背景
新孟河原始河道平均宽度36m,新修河道底宽80m、顶宽116.4m,河道两岸坡比为1:3,护岸平台高程为EL2.4m。河床底部高程为EL-3m。根据地质资料,河道沿线岸坡涉及软弱淤泥质土或松散砂壤土的河段,其抗冲能力差,需采取抗冲措施,尤其需对位于水位变动带的岸坡及河道弯曲段(特别是凹岸)采取适当护坡措施,确保堤基与岸坡的稳定性。设计护坡方式为预制混凝土联锁块软体排,需要铺排船进行作业。实际施工时,对于桥梁处的两岸边坡(120m范围内),因桥墩的空间布置和桥梁跨高限制,铺排船无法进行混凝土联锁块软体排施工,为此对该处的护坡方式进行改进、优化,采用水下铺灌法进行模袋混凝土护坡施工。
3 设计要求
3.1 模袋参数
1)设计参数
用于充填混凝土的模袋加工成长方形,单块设计尺寸为24m*18m,同时考虑3%伸缩量以备充灌混凝土时用于收缩的储备。根据护坡铺设高度,模袋共设置4个充灌口,其中护坡平台的压顶端部(EL2.4m)设置1个充灌口,1:3护岸边坡设置3个充灌口,其高程分别为EL2.0m、EL0.2m、EL-1.6m,模袋(布)采用高强化纤长丝机织的丙纶或丙锦纶土工布,具体参数详见表 1所示。
3.2 模袋混凝土
设计模袋混凝土标号为C25,骨料的最大粒径不超过20mm,坍落度为200~220mm,确保填充的混凝土能够满足流动性好、坍落度大、和易性好、便于泵送施工等要求。
4 施工应用
4.1 施工工艺及方法
水下铺设并充灌模袋混凝土,主要施工流程为:准备工作、测量放样、模袋铺设、充灌C25混凝土。
(1)施工人员对施工现场进行清理,布设机械作业警戒标志,用于停放设备的场地;要满足浇筑设备(混凝土天泵)布置,对模袋等施工材料进行质量检查,确保产品的合格;对所运用的机械设备进行检查,避免在工程开始后,由于机械设备出现问题而对工程进度造成影响。
(2)采用水下测量仪根据设计图纸对护岸断面进行复测,对局部欠挖区域及时进行挖泥船处理,确保模袋混凝土施工时能够满足设计要求,同时在模袋铺设的终点设置浮标。
(3)模袋铺设时,先沿护岸平台铺筑2m宽,与预留在混凝土护岸平台上的钢筋挂钩进行绑扎固定。而后由潜水员自上而下顺坡将模袋滚铺,按照测量放样的位置将模袋准确定位。铺设模袋时,务必保证施工质量,达到平整、满铺、方位正等要求。
(4)待混凝土模袋铺设完成后,采用混凝土天泵将混凝土通过管道注入到模袋中,充灌按照先上游、后下游,由灌口向周边的顺序进行。垂直于河道轴线方向的充灌顺序:坡顶平台(少量压顶)→坡底→坡面→坡顶,呈阶梯进行施工,充灌时间间隔控制在30min以内,充灌速度控制在12m?/h左右,充灌压力为0.2~0.3MPa,以低流量充灌的方式确保充灌作业的连续和稳定。灌注结束并经现场专业人员检查符合标准要求后,及时抽出泵管并将充灌袖口扎紧,待混凝土稍稍凝固之后再进行袖口抽出和模袋清洁作业。
4.2 施工质量控制
(1)水下疏浚时,对坡面的处理要满足平整度及密实度要求,避免坡面基础沉降而导致的模袋混凝土裂缝。
(2)混凝土在充灌时须保持连续均匀,灌注时间歇时间应控制在30min以内,防止出现混凝土初凝而产生模袋表面鼓包现象。
(3)施工前须加强对模袋的型号、规格、技术性能指标等进行仔细核对和检验,必要时采取抽样送检的方式,确保模袋性能满足设计标准。
(4)严格控制混凝土配比与坍落度,防止混合料过稠或过稀而导致充灌困难及堵管。
(5)模袋铺设时,应结合模袋伸缩度确定模袋铺设间距,确保所有模袋在灌满混凝土后均能紧贴密实。
(6)充灌过程中要随时检查混凝土充灌压力,并安排潜水员对模袋进行水下检查,防止发生模袋局部拉线断裂或模袋破损造成混凝土流失。
5 成果检测
为了掌握工程实施效果和顺利验收,工程完工后采用水下测量仪器对模袋混凝土进行水下检测,水下测量仪采用的是双频识别声呐系统探测。经检测,模袋混凝土整体施工效果良好,完全覆蓋了整个桥墩端头的护岸区域,护岸表面平整度检测点合格率达到规范规定的验收标准,符合设计要求。
6 结论
通过对新孟河河道护岸特殊部位的防护措施进行设计优化,选用模袋混凝土施工技术,充分发挥模袋混凝土的适应性强、耐久性高、施工便捷、整体性好等特点,解决了桥梁端头不具备铺排船作业面的困难。希望基于本工程对模袋混凝土的设计、 施工、 质量控制进行了介绍和总结,为以后类似工程提供理论和经验支持。
参考文献
[1] 刘中文,蒋帆. 潼南航电枢纽模袋混凝土施工技术 [J]. 工程技术与应用,2020,(22):84-86
[2] 李和. 模袋混凝土护坡在河道交汇处工程中的应用[J]. 工程实践,2017,(5):133-136
关键词:模袋混凝土;软体排;护坡施工;水利工程
1 工程概况
新孟河延伸拓浚工程北起长江右岸的大夹江,在引(入)江口处兴建界牌水利枢纽,沿老新孟河拓浚至京杭运河,在新孟河与京杭运河交汇处兴建奔牛水利枢纽,过运河后新开河道南延至北干河,拓浚北干河连接洮湖、滆湖,拓浚太滆运河和漕桥河入太湖,工程河道总长116.47km。新孟河延伸拓浚工程主要内容包括:界牌水利枢纽、奔牛水利枢纽、牛塘水利枢纽、前黄水利枢纽、一般口门建筑物、跨河桥梁(含铁路桥和高速公路桥)和河道工程等内容。
2 优化背景
新孟河原始河道平均宽度36m,新修河道底宽80m、顶宽116.4m,河道两岸坡比为1:3,护岸平台高程为EL2.4m。河床底部高程为EL-3m。根据地质资料,河道沿线岸坡涉及软弱淤泥质土或松散砂壤土的河段,其抗冲能力差,需采取抗冲措施,尤其需对位于水位变动带的岸坡及河道弯曲段(特别是凹岸)采取适当护坡措施,确保堤基与岸坡的稳定性。设计护坡方式为预制混凝土联锁块软体排,需要铺排船进行作业。实际施工时,对于桥梁处的两岸边坡(120m范围内),因桥墩的空间布置和桥梁跨高限制,铺排船无法进行混凝土联锁块软体排施工,为此对该处的护坡方式进行改进、优化,采用水下铺灌法进行模袋混凝土护坡施工。
3 设计要求
3.1 模袋参数
1)设计参数
用于充填混凝土的模袋加工成长方形,单块设计尺寸为24m*18m,同时考虑3%伸缩量以备充灌混凝土时用于收缩的储备。根据护坡铺设高度,模袋共设置4个充灌口,其中护坡平台的压顶端部(EL2.4m)设置1个充灌口,1:3护岸边坡设置3个充灌口,其高程分别为EL2.0m、EL0.2m、EL-1.6m,模袋(布)采用高强化纤长丝机织的丙纶或丙锦纶土工布,具体参数详见表 1所示。
3.2 模袋混凝土
设计模袋混凝土标号为C25,骨料的最大粒径不超过20mm,坍落度为200~220mm,确保填充的混凝土能够满足流动性好、坍落度大、和易性好、便于泵送施工等要求。
4 施工应用
4.1 施工工艺及方法
水下铺设并充灌模袋混凝土,主要施工流程为:准备工作、测量放样、模袋铺设、充灌C25混凝土。
(1)施工人员对施工现场进行清理,布设机械作业警戒标志,用于停放设备的场地;要满足浇筑设备(混凝土天泵)布置,对模袋等施工材料进行质量检查,确保产品的合格;对所运用的机械设备进行检查,避免在工程开始后,由于机械设备出现问题而对工程进度造成影响。
(2)采用水下测量仪根据设计图纸对护岸断面进行复测,对局部欠挖区域及时进行挖泥船处理,确保模袋混凝土施工时能够满足设计要求,同时在模袋铺设的终点设置浮标。
(3)模袋铺设时,先沿护岸平台铺筑2m宽,与预留在混凝土护岸平台上的钢筋挂钩进行绑扎固定。而后由潜水员自上而下顺坡将模袋滚铺,按照测量放样的位置将模袋准确定位。铺设模袋时,务必保证施工质量,达到平整、满铺、方位正等要求。
(4)待混凝土模袋铺设完成后,采用混凝土天泵将混凝土通过管道注入到模袋中,充灌按照先上游、后下游,由灌口向周边的顺序进行。垂直于河道轴线方向的充灌顺序:坡顶平台(少量压顶)→坡底→坡面→坡顶,呈阶梯进行施工,充灌时间间隔控制在30min以内,充灌速度控制在12m?/h左右,充灌压力为0.2~0.3MPa,以低流量充灌的方式确保充灌作业的连续和稳定。灌注结束并经现场专业人员检查符合标准要求后,及时抽出泵管并将充灌袖口扎紧,待混凝土稍稍凝固之后再进行袖口抽出和模袋清洁作业。
4.2 施工质量控制
(1)水下疏浚时,对坡面的处理要满足平整度及密实度要求,避免坡面基础沉降而导致的模袋混凝土裂缝。
(2)混凝土在充灌时须保持连续均匀,灌注时间歇时间应控制在30min以内,防止出现混凝土初凝而产生模袋表面鼓包现象。
(3)施工前须加强对模袋的型号、规格、技术性能指标等进行仔细核对和检验,必要时采取抽样送检的方式,确保模袋性能满足设计标准。
(4)严格控制混凝土配比与坍落度,防止混合料过稠或过稀而导致充灌困难及堵管。
(5)模袋铺设时,应结合模袋伸缩度确定模袋铺设间距,确保所有模袋在灌满混凝土后均能紧贴密实。
(6)充灌过程中要随时检查混凝土充灌压力,并安排潜水员对模袋进行水下检查,防止发生模袋局部拉线断裂或模袋破损造成混凝土流失。
5 成果检测
为了掌握工程实施效果和顺利验收,工程完工后采用水下测量仪器对模袋混凝土进行水下检测,水下测量仪采用的是双频识别声呐系统探测。经检测,模袋混凝土整体施工效果良好,完全覆蓋了整个桥墩端头的护岸区域,护岸表面平整度检测点合格率达到规范规定的验收标准,符合设计要求。
6 结论
通过对新孟河河道护岸特殊部位的防护措施进行设计优化,选用模袋混凝土施工技术,充分发挥模袋混凝土的适应性强、耐久性高、施工便捷、整体性好等特点,解决了桥梁端头不具备铺排船作业面的困难。希望基于本工程对模袋混凝土的设计、 施工、 质量控制进行了介绍和总结,为以后类似工程提供理论和经验支持。
参考文献
[1] 刘中文,蒋帆. 潼南航电枢纽模袋混凝土施工技术 [J]. 工程技术与应用,2020,(22):84-86
[2] 李和. 模袋混凝土护坡在河道交汇处工程中的应用[J]. 工程实践,2017,(5):133-136