维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年２月 水运工程 Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｅｂ．２０ｏ８ Ｎｏ．２ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．４１２ 第２期总第４１２期 模袋混凝土施工工艺 张志满 （中交第一航务工程局有限公司第一工程公司，天津塘沽３０００００） 摘要：论述模袋砼的充填．ｘ－：Ｅ在福建厦门综合整治工程中的应用，指出施工中需要注意和解决的问题，对后续施工具有借鉴 作用。 关键词：模袋；混凝土；坡肩；坡脚；土工织物；充灌；养护 中图分类号：ＴＵ ５２８ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００２－４９７２（２００８）０２—０１０９—０５ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂａｇｇｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ＺＨＡＮＧ Ｚｈｉ－ｍａｎ （Ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ ＣＣＣＣ Ｆｉｓｒｔ Ｈａｒｂｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｎｇｇｕ ３０００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｇｇｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｘｉａｍｅｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｓ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ，Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｅｅｄｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ．Ｉｔ ｍａｙ ｓｅｒｖｅ ａｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗ－ｕｐ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｇｇｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｓｈｏｕｌｄｅｒ ｏｆ ｓｌｏｐｅ；ｔｏｅ ｏｆ ｓｌｏｐｅ；ｇｅｏｔｅｘｔｉｌｅ；ｆｉｌｌｉｎｇ；ｃｕｒｉｎｇ 模袋混凝土技术是我国２０世纪８０年代初从 国外引进的一项现浇混凝土新技术，它采用土工 织物模袋做载体，通过混凝土泵将混凝土充灌进 模袋成型，对护岸、围堤、航道整治的大面积护 因此，为保护已经施工围埝不直接受ＳＥ、ＥＳＥ、Ｅ 浪击，外海围埝采用普通编织土工布袋装砂理坡， ２８ ｃｍ（平均）厚模袋混凝土护坡。 设计外海围堰模袋混凝土护坡长度为２ １５２ ｍ， 坡、防渗等起到很大的作用。它具有整体性好， 耐久性好，地形适应性强，施工速度快，省工省 单片模袋最大长度为１９．４ ｍ。模袋部位、尺寸如 图１。 时的优点，并可以在水下进行铺灌。厦门护坡工 程中首次采用了模袋混凝土获得成功。 １工程概况 在建的丙洲海域综合整治工程二期工程Ｆ标 项目位于福建省东南沿海金门湾内，厦门岛的北 侧，同安湾西侧；由于厦门湾湾口朝向ＳＥ，风区 较长，湾口处波浪较强，主要受外海涌浪影响， 波高由湾口向湾内逐渐减小，由热带气旋或台风 引起的风浪以ＳＥ向居多，由冬季寒潮大风引起的 波浪大多为ＮＥ向，风浪的季节性变化异常明显， 收稿日期：２００７—０７—２１ 图１模袋砼护坡设计断面 作者简ｔ－张志满（１９８１－），男，工程师，从事港口航道与海岸工程。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・１１０・ 水运工程 ２００８生 １．１水文 １．２机织模袋布技术指标 机织模袋布技术指标见表２。 表２机织模袋布技术指标 １９７６年厦门审定的最低理论潮面与厦门零点 的关系，以及据２００３年６月验潮资料，厦门同安 湾海域各港址基面关系如图２示。 ８５国家高程基准面 澳头理论最低潮面 厦门理论最低潮面 五通理论最低潮面 厦门零点 图２厦门同安海域各港址基面关系 １．１．１设计水位（黄海零点基面） 设计高水位：３．１６ ｍ； 设计低水位：一２．６９ ｍ； 极端高水位：４．３８ ｍ； 极端低水位：一３．４４ ｍ。 １．１．２波要素 根据厦门气象站的实测资料推算出的设计风 速经与五通站同步资料进行相关分析后得出设计 风速，采用《海港水文规范》中的有限风区风成 浪的计算得出规划工程区域前沿５０年一遇，设计 高水位时的波要素如表１。 表ｌ波浪要素 １．１．３潮流 根据厦门同安湾水域内多次水文测验资料， 本海区海流以潮流为主，径流影响很小，潮流性 质属于正规半日潮，涨潮流向西北，落潮流向东 南，为典型的往复流。 据２００３年６月同安湾水域１２条垂线大小潮水 文测验资料，湾口区域和湾内涨落潮流历时接近， 同为６ｈ左右，大小潮规律相同；五ｉ匝－—— Ｊ五店进湾 口海域的大潮期间落潮历时长于涨潮流历时，而小 潮期间涨潮流历时长于落潮流历时。实测海流大潮流 速大于小潮流速，最大流速多出现在表层和０２Ｈ层。 海域实测海流最大涨潮流速１０９ｃｍ／ｓ，流向３１９。；实 测海流最大落潮流速１０４ ｃｍ／ｓ，流向１３７。。 项目 技术指标 经向断裂强力／（ｋＮ．ｍ－－） ≥４４ 纬向断裂强力凰Ｎ．ｍ ） ≥４０ 经向断裂伸长率，％ ≤３５ 纬向断裂伸长率，％ ≤３０ 充灌厚度偏差，％ ±８ 长、宽偏差，％ —２ ＣＢＲ顶破强度／ｋＮ ≥３．５ 等效孔径０９０／ｍｍ ０．０１～０．２ 垂直渗透系数，（ｃｍ ） ｌｘ（１０－２－１０－３） ２模袋施工工艺流程 砼施工工艺流程见图３。 图３模袋砼施工工艺流程 ３施工方案【 ＿３ Ｊ３．１施工准备 根据实际情况可采用混凝土泵车或者地泵进行 泵送施工，采用地泵时一般要求现场进行混凝土搅 拌，需要有现场搅拌站；如果采用混凝土泵车进行 泵送，一般需要混凝土罐车进行运输。如果采用商 品砼，就需要施工单位了解商品砼厂与施工区域的 运距，以便对砼的指标进行控制，防止现场出现问 题，同时根据此隋况编制用料计划等。 ３．２测量放线 一般的模袋混凝土施工前都要进行理坡工作， 以保证模袋砼成品的平整度，因此，必须按照设 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２期 张志满：模袋混凝土施工工艺 计图纸的要求，对施放袋装砂理坡的坡肩、坡脚 线和边线进行放样，并将高程点在相应位置的钢 钎或者竹竿上进行标识（鉴于后期的整体沉降以 及竣工验收，可以考虑预留一定的沉降量），为理 坡做好充分的准备工作。 ３．３袋装砂理坡 在理坡前安排施工人员进行砂袋的装袋，砂 袋不宜过于饱满，装填６０％左右为宜，这样，不 仅方便施工人员的搬动和挪移，而且也有利于调 整斜坡的平顺度；模袋铺设前进行理坡，其坡面 不平整应小于１０ ｃｍ，按照测量施放的高程进行坡 度控制，可采用拉线或者制作坡度架进行控制， 其中控制线包括水平线和坡线，在理坡过程中严 格按拉线进行操作，以保证坡度的平整和顺直； 为了保持模袋后方的砂体，一般在理坡过后进行 土工布倒滤层的铺设，根据设计的要求进行相应 材料的铺设。 ３．４铺设砼模袋 ３．４．１砼模袋的加工 砼模袋为一种新型土工织物，其基本结构为 两层全丙纶高强机织布制作，外层具有透水性， 采用全丙纶高强机织布制作，两层机织布之间每 隔２Ｏ ｃｍ有１组拉筋（化纤绳）相连，拉筋的长 度根据模袋砼设计厚度而定，但是加工的长度还 需要根据典型施工进行再次确定，不同的坡度、 不同的材料指标其袋体的膨胀系数不同。 一般砼模袋需要加工成长方形，其宽度根据 护面具体长度确定，同时考虑３％富余量以备充灌 时收缩量的储备；长度一般不小于５ ｍ，同时，根 据砼的流动性，为了加快浇注速度，需要加充灌口， 一般充灌口的布设为２ｍｘ２ｍ，袖口长为４０ ｃｍ，直 径３０ ｃｍ左右。 ３．４．２模袋铺放前的准备工作 模袋卷筒为了保证模袋铺设得平整和拉紧， 一般需要对模袋进行卷卷，在其上下缘管套中穿 人钢管，一般将混凝土模袋卷在Ｄｇ５０钢管上（钢 管长度比模袋两侧各长出５０ ｃｍ左右，以便于操 作），为了模袋铺放就位准确，模袋是自上而下铺 在坡面上，因此，卷模袋是从模袋的内、外坡脚 端向坡顶卷起。 需要注意的事项如下： １）将模袋两个侧边卷齐，以便在铺放过程中 掌握模袋边线的就位位置。 ２）将模袋卷紧，卷紧的模袋卷儿不但直径较 小，便于人工搬运和铺放，而且模袋卷中封存空 气较少，缩短了其浸水下沉所需时间。 （由于模 袋布质地致密，模袋卷儿下水后，内部封存的空 气不能一下子排出，模袋卷儿由于浮力较大而漂 浮在水面上，要等其被海水浸透下沉后，才能开 始水下的铺放工作，一般需要２Ｏ ３０ ｍｉｎ）。 ３）将卷好的模袋运至铺放地点，按设计坡肩 端位置加纵向收缩量（按模袋长度的３％考虑）确 定模袋坡肩端位置。 ４）为保证模袋砼之间拼缝严密，新铺放的模袋 与已充灌完成的模袋砼相邻之间应有不小于３０ ｃｍ 的搭接宽度，在确定的位置将模袋卷儿放置好后， 即可人工缝制连接模袋。 ５）该工程模袋砼开始施工时，斜坡堤堤身存 在过水水流，这直接影响到模袋砼施工。涨潮时， 向内的水流将模袋冲离坡面，使其无法就位；落潮 时向外的水流又使模袋紧紧贴在坡面上，这给铺放 工作带来麻烦。出于以上原因，铺放模袋的最佳时 间，是高潮位内外水位持平时，这不但方便铺放， 而且给随后进行的工作争取最长的作业时间。 ３．４．３铺放模袋 铺放作业是将卷好的模袋按设计位置在坡面上 打开，在打开过程中应使模袋始终保持向下拉紧的 状态，因此，操作者不但要向下滚动模袋卷，而且 要随时向下拉紧模袋，另外，还应注意使模袋与已 有模袋混凝土之间的搭接宽度始终控制在３０ ｃｍ， 这样不仅保证了拼缝严密，而且保证了新铺模袋位 置相对于已有模袋砼不发生偏斜，使模袋边线与堤 轴线之间的垂直关系能很好地承袭下去。最先施工 的一块模袋边线需用经纬仪控制，以保ｆｆ＿＿ｌｚ述垂直 关系，具体作法是在设计里程位置用经纬仪测放１ 根钢管作为模袋边线位置的参照物。 模袋下的搭接土工布是缝衬在模袋上的，土 工布的搭接也是在铺放过程中完成的，为保证搭 接可靠，每隔１ １．５ ｍ处，将模袋下衬的土工布与 上一块模袋砼的搭接土工布缝在一起，这样有效 维普资讯 http://www.cqvip.com
・１１２・ 水运工程 ２００８生 避免了波浪扰动，将搭接土工布抽出，尤其在潮 差段极易发生这种情况。 走，将阻塞的石子或混凝土从灌口内掏出，或用 一木杆将阻塞物捣散疏通后，再继续充灌，这种 模袋铺至坡脚后，坡顶处用砂袋进行压载， 然后将坡肩端的手动葫芦打紧，模袋铺放即完成。 模袋铺放注意事项： １）模袋铺设前应设定位桩及拉紧装置，定位 桩宜打设在坡顶距离模袋１．５～２．０ ｍ处，其间距宜 情况往往是混凝土离析造成的，或因为混凝土含 有大石子造成的。 ２）灌口周围先充灌的混凝土已没有足够的流 动性，这种情况往往由于充灌中途有较长时间的 停歇而造成，这时可采用下列措施： 为１－２ｍ，且每块模袋不少于４根，同时，每根定 位桩上均应该设置紧张器或者滑轮。 ２）模袋在铺设时纵横向都应该留有一定的收缩 量，纵向收缩较大，一般根据典型施工进行控制。 ３）模袋在铺展、压稳后，应拉紧上缘固定绳 索，防止模袋下滑。 ４）针对有潮汐影响的施工区域，同时防止模 袋暴晒，必须在模袋铺设后及时进行充灌。 ５）为了保证模袋充灌的流畅，砼的要求较 高，坍落度必须较大，一般在２００ ｍｍ左右，根据 不同的标号还需要现场进行试验施工确定。 ６）一次浇注砼的高度还需要通过计算和典型 施工进行确定，其与砼的初凝时间、模袋拉筋强 度、模袋技术指标等有关。 ３．５模袋砼充灌 ３．５．１ 充灌混凝土工艺流程（用泵车泵送砼） 混凝土搅拌车运至现场一泵车接管一泵软管 插入模袋灌口内一绑扎固定一灌注一质量检验。 ３．５．２充灌混凝土压力控制和充灌疏导 混凝土灌注速度控制在１０～１５ ｍ ，出口压力 以０．２～０．３ ＭＰａ为宜。 软管的管口应穿过灌口进入模袋内，以便泵 压力直接作用于模袋内的混凝土，减小灌口承受 的反作用力。 充灌时，２人扶住泵软管，以防其有较大的摆 动，同时掌握灌口混凝土压力，当该处混凝土压 力持续上升时说明混凝土在模袋中流动减慢，此 时应适当降低泵车的充灌速度，当发现模袋内砼 流动受阻时，可采取用脚踩踏的方法进行疏导； 如果灌口处砼压力已升得很高，或上升速度很快， 应停止充灌，进行检查并采取措施，如踩踏疏导 无效，可区别下列情况，分别进行处理。 １）如果阻塞就发生在灌口处，可将泵管拆 ①用脚沿最短距离踏出一条凹槽，形成通道， 改用砂浆将模袋充满，也可利用上面—个灌口充灌。 ②如果模袋已被截死，可在未充满部分的上 边缘再开一灌口进行充灌，灌口应开在侧边隐蔽 处，以保证整体美观。 ３．５．３充灌混凝土顺序 充灌混凝土的顺序采取自下而上逐排口逐仓 充灌（每排３个灌口），每排的充灌顺序为：由模 袋搭接的一侧开始向另一侧逐口充灌，采用这样 的充灌顺序实际上是几条条模袋轮流交替充灌， 同一次连续充满一条模袋后再充灌下一条模袋的 顺序相比，这样的顺序有以下的优点： １）几条模袋内充灌的砼量相差最小，模袋因 充涨而发生的长度收缩也就相差不多，这样便于 掌握模袋坡肩位置。 ２）降低了模袋内砼面升高的速度，减小了模 袋承受的压力。 ３）先充灌模袋拼缝一侧的灌口，可避免模袋 横向收缩造成该侧向位移，从而保证了拼缝严密。 在一排灌口充灌完毕后，应将坡肩端的锚固 绳具适当放松，以防模袋由于充涨收缩而过分绷 紧，造成充灌困难，甚至将模袋拉坏。 一个灌口充灌完成后，即将灌布套内混凝土 清除，将布套塞进灌口并缝合灌口，然后将模袋 表面冲洗干净，这种处置灌口的方法，可使模袋 表面平整美观，对于水下的灌口，可以只简单地 将布套绑扎封闭。 总的来看，充灌混凝土的技术关键是使混凝 土具有良好的流动性及和易性，并保证充灌作业 的连续进行。 ３．５．４充灌混凝土注意事项 混凝土的流动性是混凝土在模袋内的流动所 要求的，不同坍落度的混凝土在模袋中的流动表 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２期 张志满：模袋混凝土施工工艺 ・ｌｌ３・ 现为不同形态，坍落度为２０～２２ ｅｍ的混凝土在模 袋中，由灌口向四周呈辐射状流动。这种情况下， 混凝土主要是在泵压力推动下强制移动，混凝土 压力由灌口向四周，随着离灌口距离的增加而迅 速减小，随着模袋中充灌砼范围的扩大，充灌的 难度增大，需要不断进行踩踏疏导，劳动强度很 问题 ｌ１为防止堵塞事故，应随时检查混凝土级配 和坍落度；防止过粗骨料进入和堵塞管道；防止 泵人空气，造成堵管或气爆；充灌应连续，停机 时间一般不得超过２０ ｍｉｎ。 ２１泵送与充灌操作人员之间应随时联系，紧 密配合，充灌到位后及时停机，以防充灌过程产 生鼓包或鼓破。出现鼓胀时，应及时停机，查找 原因并处理。 大，而对于水下来说则几乎无法进行充灌，往往 由于灌口处模袋承受的砼压力过大而造成破坏， 无法将模袋充满。 坍落度在２３ ｃｍ以上的砼进入模袋后是由灌 口直接向下流动，然后自下而上将模袋充满，这 种情况下，砼在模袋内主要是靠自重流动的，充 灌作业极其简便，质量也有充分保证。 应特别注意的是，以上所要求的流动性，应 该在充分保证混凝土和易性的基础上取得，和易 性较差的混凝土也常常出现充灌时的阻塞，这种 现象的原因主要是混凝土的离析，产生离析的混 ３１随时检查模袋固定是否牢固，以防充灌过 程中模袋下滑。灌完一片后，移动设备，按上述 步骤进行下一片的充灌施工。应特别注意两片间 的联接、靠紧。 ３．７砼的养护 砼灌输完成后同时进行护面混凝土的养护。 一般养护期为７ ｄ，要求在此期间护坡表面处于润 湿状态。 凝土进入模袋后，粗骨料在灌口处集中，形成过 滤作用—砂浆在泵压力作用下滤过，石子留下， ４结语 很快便形成阻塞，这时往往出现泵管剧烈振动， 继而灌口被破坏。 由于模袋布是透水的，充入模袋内的混凝土 由于部分水分渗出而很快失去流动性，水上部分 虽然模袋砼施工工艺已经较早得到了应用， 但是在厦门进行施工还尚属首例，从成品模袋砼 来看，无论是外观质量还是内在质量都达到了优 良的水平，这充分验证了模袋砼施工工艺的成熟。 的混凝土在充进模袋后，在气温２５℃条件下，一 般只需４０ ｍｉｎ即完全失去流动性，加之减水混凝 土具有坍落度损失较快的特点，因此要求保证混 凝土充灌的连续性。 ３．６模袋混凝土充灌过程中主要应注意和解决的 业 Ｉ‘｝业 Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ ；｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝—９ ；｝ｊ ｒ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ －‘｝ Ｉ‘｝ｊ 参考文献： 【１】ＪＴＪ ２２ １—９８，港口工程质量检验评定标准［Ｓ】． ［２】ＪＴＪ，ｌ、２３９一ｌ９９８，水运工程土工织物应用技术规程【ｓ】． ［３】ＧＢ ５０２９０－－－－９８，土工合成材料工程应用技术规程【Ｓ】． ｒ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ Ｉ‘｝ ・消 ．电－ 江阴港首开北方直达集装箱航线 近日，江阴港航线航班开辟迎来新突破， “江 提升江阴港在长江港口群中的影响力。该航线由 江苏荣澄航运公司运营，运营航班以江阴港、大 连港、京唐港为基本港，连接长三角和环渤海两 大经济区。该公司还将视运营情况推出“江阴一 阴—唐山一大连”北方直达集装箱航线正式首航。 该航线是江阴港开通的第一条北方航线，它 实现了江阴港与大连港的直线对接，连接了长三 角和环渤海湾两大区域，打通了江阴对北方物资 的运输通道，将方便江阴本地企业的货物对流， 进一步扩大江阴港在环渤海湾经济区的知名度， 营口”航线，为在江阴港进出货物的企业提供到 北方的更为顺畅快捷的通道。 摘自《中国交通报》
