模袋混凝土在洛阳桥闸除险加固工程中的应用.pdf

广西水利水电G X WAT E RU R C E S& H Y D R OP O WE R E N GI N E E RI N G 2 0 1 0 ( 3 ) 施工技术 模袋混凝土在洛阳桥闸除险加固工程中的应用 玛碧山 ( 福建省水利水电工程局有限公司， 福建泉州3 6 2 0 0 0 ) 摘要】 洛阳桥闸海漫除险加固工程海漫部分， 成功地采用模袋混凝土进行水平施工， 不需施工围堰， 采用高流态 泵送混凝土入袋 ， 施工速度快， 表面平整连续， 接缝可靠， 抗冲刷能力强， 加固效果良好。 关键词】 海漫； 模袋混凝土； 泵送； 施工 中图分类号 T V 4 3 1 9 文献标识码 B 文章编号】 1 0 0 3 1 5 1 0 ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 0 3 6 0 3 模袋是指用高强化纤织物做成袋状 的一种特殊 土工合成材料 ， 相当传统浇筑混凝土时使用的模板， 模袋混凝土为在需要浇筑混凝土的部位摊铺模袋， 向模袋 内灌注混凝土， 成形后不拆除模袋 。模袋混 凝土施工特别适合水下工程和河岸护坡 ， 具有不需 设置围堰 ， 可以水上、 水下连续施工 ， 机械化程度高 等优点， 采用泵送混凝土配合人工操作达到充填均 匀、 饱满等要求 。 1 工程 概 况 洛阳桥闸位于著名古洛阳桥上游 5 0 0 m处的 3 2 4国道上， 北距惠安 1 6 k m， 南距泉州 1 8 k m ， 是 福建省早期大型水利工程之一， 桥闸建于 1 9 7 4 年， 主体为浆砌石结构 ， 闸室底板为混凝土， 桥闸闸址以 上流域 面积 3 8 7 6 m2 ， 设计 过闸泄 流量为 Q设= 1 5 7 0 m3 s ，桥闸全长 2 5 2 2 r r l ， 共计 3 2孔 ， 其 中间 6 孔为先启闭孔， 南北两侧各 1 3 孔为后启闭孔。 桥闸经过多年运行 ， 出现了闸下游干砌块石海 漫被冲毁、 工程老化等问题 ， 本次闸下消能设施 海漫加固和防冲槽抛石为工程除险加固的主要项 目 之一 o 2 加 固方案 对桥闸中间 6 孔先启孔和与之相邻的各5 孔后 启孔 ， 共计 1 6孔( 从 8 #2 4 # 闸) 长 9 9 2 m以下的 海漫部分采用模袋混凝土进行延长、 加固及防冲槽 网袋抛石( 见图 1 ， 2 ) 。 图 1 模袋混凝土平面布置图( 单位 mr l 1 ) 图2 AA剖面示意图( 单位- ll l I n ) 3 设计要求 3 1 平面布置要求 模袋混凝土为全水下施工， 受海水潮汐的影响， 除合理有效利用每次潮汐外 ， 还应对模袋混凝土进 行分阶段独立施工， 保证单次施工模袋混凝土整体 质量和可衔接性。 模袋混凝土分段以减少块间缝隙数量， 保证模 袋混凝土的连续性和施工可操作性为准则， 模袋间 分缝一般为顺水流方向或朝施工坡降方向， 减少水 流直接冲击模袋混凝土缝隙和提高施工质量， 且有 【 收稿日期】 2 0 1 0 0 4 1 2 作者简介 马碧山( 1 9 7 8 一) ， 男， 福建惠安人， 福建省水利电力工程局有限公司工程师， 主要从事水利水电工程技术管理。 3 6 广西水利水电G X WA TE R R E S O U RC E S& H Y D R O P OWE R E NG I NE E RI N G 2 0 1 0 ( 3 ) 利施工操作。详见图 l 模袋混凝土平面布置图。 3 2 模袋的主要参数要求 模袋选择 ： 采用无排水点混凝土袋 C X型， 具有 结构简单易充填， 厚度 2 0 c m， 主要参数如表 1 。 表 1 土工模袋主要参数表 3 3 模袋的制作及施工要求 根据工程实际情况 ， 除两边 I#、 I X# 袋 为梯形 块外， 其余 7 块： 1I #一# 袋为矩形， 按纵向划分， 每块分成 3个单元 ， 其 中 I#、 I X# 袋根据工程需要 分成 4 个单元。各单元互不相通 ， 考虑到模袋充灌 会产生“ 收缩” ， 所以模袋加工制作应比设计略大， 一 般考虑增加 1 2 。设计厚度 2 0 1 c m， 由模袋 内拉筋控制 ， 拉点 间距为 2 0 C 1 T I 2 0 e m， 模袋充灌 口布置应 以工程实地试验单袋 口混凝土充灌所能控 制有效面积进行设计 ， 根据施工经验并结合工程实 际， 混凝土充灌 口按梅花型布置， 具体单块模袋平面 如 图 3 。 豇 豇 o o o o o o o Q ： 。 ： 。 。 混 凝 土 灌 注 ： 。 。 ： 。 ： 图 3 模袋平面图( 单位： r N n 1 ) 4施 工 方 法 施工流程( 见图 4 ) 。 图4 模袋混凝土施工流程图 4 1 施工准备 4 1 1 机械人员、 材料准备 ( 1 ) 拌和系统 ： 采用 2台 J S 一3 5 0拌和机； ( 2 ) 泵送系统 ： 采用 1台 1 - t 3 4 0型混凝土泵， 并备足够长 的 , 1 2 5混凝土输送钢管、 软管( 5 m、 3 m各一条) 及泵机相应配套的各种专用管 ： 短管、 弯 管、 变径管等； ( 3 ) 人员： 主要分为混凝土生产、 泵送及模袋 混凝土前台操作人员 ， 本工程配备拌和站： 2 0人 ； 泵 送 ： 4人 ； 前台操作人员 ： 8人 ； ( 4 ) 材料 ： 主要是混凝土原材料 ： 砂、 石料 、 水 泥、 t, JJ n 剂， 针对本工程施工特殊要求 ： 石子 ： 采用 一 级配粒径 ： 0 5-2 c m， 并且严格控制超逊径及针 片碎颗粒含量 ； 砂 ： 采用 中粗砂 ， 严格控制含泥量； 水泥 ： 采用 3 2 5 R普通硅酸盐水泥 ； 外加剂 ： 采 用 Z L硫化剂 ， 在保证混凝土强度等级前提下 ， 提高 泵送效果， 增强混凝土在模袋内的流动性。 4 1 2 混凝土配合 比设计 ( 1 ) 模袋混凝土强度等级一般不低于 C 2 0 ； ( 2 ) 模袋混凝土因为全水下施工， 水灰 比不宜 过大， 一般为 0 5 -0 6 0 ； ( 3 ) 骨料最大粒径不得大于泵送管径 的 1 3 、 4 0 mm以下 ； ( 4 ) 为提高泵送效果及增加混凝土在模袋 内 流动性 ， 混凝 土坍落度严 格控制在 1 8 02 2 0 r n n 。 并且为增加混凝土流动性及泵送效果 ， 一般应掺用 外加剂： 如泵送剂。 本工程混凝土配合 比见表 2 。 4 1 3 模袋加工 模袋铺筑前应摊铺检测模袋是否按设计要求进 行制作 ， 包括尺寸、 灌注 口布置、 块间反滤布缝制及 模袋整体密封性等 ， 并对模袋灌注口进行缝制 ， 灌注 口一般高 5 0 u r n ， 从根部进行缝制 ， 缝制后与模袋整 体平齐。 4 2 施工测量放样 模袋因分块独立施工， 每块施工完毕后应重新 再进行放样， 测量主要内容： 铺装底部基础高程、 模 袋布置的中心线、 模袋 四周固定端点等。 4 3 模袋混凝土基础找平 3 7 马碧山： 模袋混凝土在洛阳桥闸除险加固工程中的应用 模袋铺装底应进行 场地平整， 清除杂物并整平 至设计高程及坡比要求， 对有尖锐的石头、 树根等及 易刺破模袋和基 面上张拉模袋 困难的杂物给予剔 除 ， 并且用砂进行回填 ， 平整高差一般不超过 5 c m。 4 4 模袋定位 模袋定位是水下施工 的首要工作 ， 定位是否准 确、 牢固， 直接关系到模袋混凝土充填的质量。 由人工将整卷模袋抬入水中， 利用水的浮力 ， 按 模袋分块摆向逐渐在水 中摊开、 拉平 、 拉直 ， 并且利 用水位的进一步下降， 根据每块模袋具体放样位置 进行固定。 具体方法为： ( 1 ) 根据铺设前定出的轴线位置， 用钢钎在四 周进行固定 ； ( 2 ) 进一步校核位置的准确性， 确认无误后， 用砂袋在模袋 上均匀点压 ， 防止水 流使模 袋飘悬 走样 ； ( 3 ) 在点压过程 中， 对模袋周边位置进行校 核、 纠正 ， 避免模袋混凝土充灌时发生移位、 扭曲。 4 5 模袋块间的接缝处理 可在上个分块最后一个单元末被充填时进行 ， 按照纵向相接部分的上下部由人工用尼龙线分别紧 密缝制 ， 并使上块模袋边 的反滤土工布均匀置放于 铺装块模袋底部 ， 这样即解决了块间反滤作用 ， 又使 模袋间的接缝紧凑， 提高了模板混凝土的整体质量。 详见 图 5 。 图5 模袋混凝土块间接缝示意图( 单位： r n m) 考虑到模袋充灌后的“ 收缩” ， 在与原建筑物的 衔接处应朝建筑物加长布置， 充灌口对以模袋混凝 土顶紧原建筑物为准。 4 6 混凝土泵送 ( 1 ) 混凝土拌制： 混凝土拌制应具有良好的和 3 8 易性， 并达到泵送要求的坍落度； ( 2 ) 混凝土泵送 ： 在每次模袋混凝 土施工之 前 ， 应先用水充洗管道内杂物 ， 检测架管的密封性和 定位牢固性 ， 并在泵送过程中有专人巡视检测 ； ( 3 ) 模袋混凝土灌注： 模袋 内混凝土灌注顺序 应遵遁由远及近， 由衔接建筑物到无衔接建筑物， 由 低及高， 并且做到整体逐渐施工。根据本工程实际 模袋混凝土施工顺序为： 整体为从 I#一I X# 块 ， 块 间单元从上游往下游 ， 为提高模袋混凝土饱满度， 防 止斜坡施工时( 坡比较缓 ， i =0 0 2 5 ) 由高往低使模 袋混凝土“ 委缩” ， 每次灌注时， 将管 口朝 向上游 ， 增 强上部混凝土内部压力 ， 且避免人员于上游侧踩踏， 并人工踩住模袋下游侧辅以增压 ； ( 4 ) 洗管 ： 每次泵送混凝土后均应对管道 内混 凝土进行必要的清理， 也为下次顺利泵送做好准备。 为充分利用每次生产的混凝土， 在泵送接近尾声时， 对模袋面积大小进行相应估计需要混凝土量 ， 并保 留有一定的富裕量。 4 7 模袋混凝土施工质量控制要点 ( 1 ) 严格控制粗骨料粒径 ， 设计合理 的配料 比， 控制拌和时间、 保证拌和物有较好和易性， 坍落 度控制在设计范围， 以满足泵送要求 ， 防止泵送过程 中， 混凝土在管内缩水而产生堵管 ； ( 2 ) 混凝土泵选型应根据泵送距离、 生产能力 以及模袋内混凝土入仓强度进行选择 ， 且泵送压力 及输送能力 ， 以便人工配合布料， 避免发生袋内拉筋 断开而产生鼓包现象， 影响模袋混凝土整体平整度。 因而在模袋加工制作时应对充灌口周边拉筋及带 口 周边与模袋缝制处进行必要的加强， 同时控制泵送 速度和压力 ， 作好前台操作和后 台生产泵送 的通讯 联系工作 ； ( 3 ) 在泵送的整体过程中， 应保证单块中每个 单元的施工独立性、 连续性、 完整性， 做好施工前的 材料、 人员、 机械的组织工作。 5 结 语 洛阳桥 闸海漫采用模 袋混凝 土加 固， 总面积 2 4 0 8 m2 ，从投人使用以来 ， 运行 良好。模袋混凝土 可适用不同施工条件 ， 模袋不受水位( 下转第 4 9页) 广西水利水电G X WA T E R R E S O UR C E S&HY D R O P O WE R E NGI NE E R I N G 2 0 1 0 ( 3 ) 4 效益评价 4 1 有力地保障了施工质量 钢筋直螺纹接头 的套筒采用 4 5 # 钢制造 ， 4 5 # 钢材具有的良好 的机械性能 ， 保证了钢筋直螺纹接 头强度远大于母材强度 ， 能较好的满足 钢筋机械连 接通用技术规程 ( J G J 1 0 7 2 0 0 3 ) 标准中对接头性 能的要求 ； 其次钢筋直螺纹套筒由工厂按相同标准 批量加工 ， 质量稳定方面也较现场焊接有保证； 再则 钢筋直螺纹接头具有 良好 的抗疲劳性能 ， 接头通 过 2 0 0万次抗疲劳试验后接头处无破坏， 力学性 能 良 + 好 、 连接质量稳定 、 可靠 。 4 2 有利于加快施工进度 钢筋剥肋滚轧直螺纹接头不受钢筋品种、 规格 的限制 ， 适用于直径 1 6 4 0 r n l T l 的 、 级钢筋任 意方向的连接和不同直径钢筋 的直接连接， 应用范 围十分广泛。与传 统的焊接工艺相比， 其技术优点 是 ： 加工简单 、 方便 ， 安装安全、 快捷 ， 施工速度快， 施 工效率高 ； 钢筋丝头加工可预 制， 不 占用直线工期 ， 可全天候施工 ， 缩短工期效果 明显 。 4 3 有效的降低了施工成本 钢筋直螺纹连接套筒制造材料来源广泛， 因此 套筒价格相对低廉 ； 钢筋直螺纹滚轧机械体积小 ， 重 量轻， 便于搬运 ； 用于加工丝头的滚丝轮寿命长 ， 可 加工 8 0 0 0 1 2 0 0 0个丝头 ； 钢筋剥肋滚轧机功率为 3 k W ， 与电弧焊接相比， 连接 1 0 0 0 0只 3 2直螺纹 接头 ， 节约电能约 2 0 0 0 0 k W h左右。 此外 ， 钢筋直螺纹接头技术施工无噪声 、 油烟和 弧光 ， 不会形成明火 ， 无污染 ， 有力地保护了施工人 员的身体健康和现场施工的安全。 5 结语 钢筋直螺纹套筒连接技术 ， 具有接头力学性能 好 ， 连接质量稳定 ， 安全可靠 ； 直螺纹连接无污染 、 节 省材料 、 成本低 ； 操作简便 ， 可全天候施工， 缩短施工 工期等优 点， 在工 民建 和水 电工程 中值得 推广和 应用 。 ( 责任编辑 ： 刘征湛) A p p l i c a t i o n o f s t e e l b a r s t r a i g h t t h r e a d e d s l e e v e j o i n t t e c h n i q u e J I ANG Z h i y o n g ( Gu a n g x i Gu i d o n g E l e c t r i c P o we r C O ， L T D， He z h o u 5 4 2 8 0 0 ， C h i n a ) A b s t r a c t ： S t e e 1 b a r s t r a i g h t t h r e a d e d s l e e v e j o i n t t e c h n i q u e h a d b e e n a p p l i ed f o r t h e f i r s t t i me d u r i n g c o n s t r u c t i o n o f t h e wh o l e s h i p l ock o f B a j i a n g k o u Hy d r o p o we r S t a t i o n 1 ( a t ed o n Gu i j i a n g R i v e r i n G u a n g x i A n i n t r o d u c t i o n wa s ma d e o n t h e t e c h n i c a l p r i n c i p l e a n d wo r k p r o c e s s O f t h i s t e c h n i q u e Th e a u t h o r a l s o e v a l u a t e d t h e e c o n o mi c b e n e f i t Ke y w o r d s ： B a j i ang k o u Hy d r o p o w e r S t a t i o n ； s h i p l o c k p r o j e c t ； s t e e l b ar s t r a i g h t t h r e a d e d s l e e v e j o i n t ； a p p l i c a 一 ( 上接第 3 8页) 影响可进行分块间隔施工， 且不影响其整体连续性， 施工操作易控制， 模袋混凝土浇筑采用泵送工艺， 是 水工建筑水下、 河道边坡保护方法中的一种新兴工 艺 ， 是传统施工工艺的突破 。同时模袋混凝土水下 施工不需要修筑围堰， 可以达到缩短工期， 节约投 资、 保证质量和保护环境等优点。随着其施工技术 的日趋完善 ， 在水利工程中具有广阔的应用前景。 ( 责任编辑： 周群) Ap pl i c a t i o n o f mo l d b a g c o n c r e t e i n Lu o y a n g Br i d g e S l u i c e Re i nf o r c e me nt Pr o 【 A 一 i e c t Bi s h a n ( F u j i a n Wa t e r C o n s e r v a n c y a n d Wa t e r P o we r E n g i n e e r i n g B u r e a u C o mp any L i mi t e d ， Qu a n z h o u 3 6 2 0 0 0 ， C h i n a ) A b s t r a c t ： F o r t h e a p r o n p a r t o f L u o y a n g B r i d g e S l u i c e R e i n f o r c e me n t P r o j e c t ， h o r i z o n t a l c o n s t r u c t i o n wi t h mo l d b a g c o n c r e t e Wa S c a r r i e d o u t s u c c e f u l l y， r e q u i r i n g n o con s t r u c t i o n o f cof f e r d a m C o n c r e t e wa s f i l l e d i n t o b a g b y h i g h fl o w p u mp ， r e n d e r i n g r a p i d c o n s t ruc t i o n ，f l a t a n d c o n t i n u o u s s u r f a c e ，r e l i a b l e j o i n t ，s u p e r i o r s c o u r r e s i s t a n c e a n d e x c e l l e n t r e i n f o r c e me n t e f f e c t Ke y w o r d s ：Ap r o n；mo l d b a g c o n c r e t e ；p u mp i n g t r a n s mi s s i o n；con s t r u c t i o n 49