浅谈模袋混凝土施工技术与质量控制

浅谈模袋混凝土施工技术与质量控制

作者：孔德芒

来源：《价值工程》2013年第12期

摘要： 本文详细介绍了模袋混凝土的施工技术和质量控制措施，并对施工中的常见故障进行分析，提出了解决方法。

Abstract： This paper introduces the construction technology and quality control measures of the model bag concrete， analyses the common breakdowns of the construction， and puts forward the solutions to them.

关键词： 模袋；混凝土；施工

Key words： bag；concrete；construction

中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）12-0061-02 0 引言

模袋混凝土技术是20世纪80年代从国外引进的一项技术，具有整体性好，耐久性好，地形适应性强，施工速度快，可以在水下铺设充灌等优点，因此在航运繁忙的河道中正逐步推广使用。山东省南水北调梁济运河段6标，处于繁忙的京杭运河运输起点段，设计中河岸护砌全部采用模袋混凝土。 1 工程概况

南水北调东线一期工程南四湖至东平湖段输水与航运结合工程，位于山东省济宁市，其基本任务是将调入南四湖上级湖的江水逐级北送至东平湖，同时实现南四湖至东平湖之间的通航目标。其中的梁济运河6标段，全长10.75km，设计河底宽度为66m，设计河道边坡：1：3.0～1：3.5，边坡衬砌采用C25模袋混凝土，厚度20cm，设计坡长32米左右，施工总量约14.2万立方米。

2 基本设计参数和要求

2.1 模袋混凝土边坡衬砌断面型式 2.2 土工模袋的主要技术指标（表1）。

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2.3 模袋混凝土的试验指标 混凝土设计龄期的抗压强度、抗冻、抗渗检测均应满足设计规定的C25、F150、W6的要求。选用石子最大粒径一般为20mm，塌落度宜为20～24±2cm，原材料和拌和物性能还应符合泵送混凝土相关规范要求。 3 模袋混凝土施工工艺流程与质量控制 3.1 模袋混凝土施工工艺流程

施工准备→测量放样→坡面修整→模袋布、土工布缝合→模袋布铺展定位→混凝土充灌→养护→顶部沟槽回填。

3.2 测量放样 根据工程平面图及设计断面图进行测量放样，水上部分在沟槽顶、边坡顶、边坡拐点处设木桩并洒石灰线，水下部分在坡脚和沟槽边上插长竹竿，以便沟槽开挖和边坡修整。

3.3 坡面修整

3.3.1 水上部分 水上部分边坡采用液压反铲挖掘机整坡，人工辅助，要求不能超挖，超挖的要分层回填夯实，其密实度应达设计要求，并做好新老坡联合。整个的坡面平整度要不大于10cm。在水上水下结合处，由于来往船只频繁，水波对水口线反复冲刷造成亏坡，要用编织袋装填碎石子堆码平整。

3.3.2 水下部分 由于河道多处为拓宽施工，水下部分能够采用抽泥船施工一部分，但是根据设计断面，一定不能超挖。开挖时在边坡上形成两个台阶式的三角形土堆即可，确保边坡底为原状土。剩余的两个三角形土堆主要采用船载挖掘机整坡、泥驳船配合运出多余土方。水底部分沟槽采用船载挖机开挖，模袋铺设定位前由潜水员水下用水枪冲扫平整。

3.4 模袋布、土工布缝合 模袋布设计16米一幅，两幅之间的下面铺设1.6米宽的土工布，将两幅模袋布和土工布用缝线机现场缝制连接，缝制好后才能铺展到水中。需要和已经施工完成的段落连接时，需要潜水员进行水下缝制。 3.5 模袋布铺展定位

3.5.1 岸上部分定位 包含压槽在内坡顶共长4.1米，考虑缩率后一般将充灌前模袋长度放到4.4米，即从坡顶外侧边缘，向沟槽外侧方向平量4.4米。在此位置等距离打入钢管桩或钢钎，桩间距2m左右，在模袋穿管布内穿入长6m的Φ50mm钢管，将钢管和竖向钢钎相连，用以固定模袋顶部。

3.5.2 水下部分固定 在河中船只上或河道允许的情况下在对岸适当位置栓模袋定位缆绳，因本河道为通航河道，我们多是利用船载挖机在河道中适当位置定位、栓缆绳。由两名潜水员

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潜入水中，一点点将模袋布固定在边坡和河底位置，河底位置已经在考虑适当缩率的前提下插竹竿放样出来。 3.6 模袋混凝土充灌

3.6.1 模袋混凝土充灌顺序 模袋混凝土充灌顺序遵循“四先”原则，即：先下后上，先左右后中间，先上游后下游，先标准断面后异型断面，防止模袋在充灌混凝土过程中产生偏移和移位。

充灌混凝土的顺序采取自下而上逐排口逐仓充灌，每次充灌一幅即4排灌口，每排的充灌顺序为：1—4—2—3幅。这种充灌模式与一次性连续充满一条模袋后再充灌下一条模袋相比有许多优点：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；降低了模袋内砼面升高的速度，减小了模袋承受的压力；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。 3.6.2 模袋混凝土充灌流程及质量控制 在适当位置安放地泵或汽车泵，在充灌混凝土前先泵送少量砂浆以湿润泵管。在泵送水下部分时，在河道中适当位置停放辅助船只，船只上布设输送管道，并安设浮吊吊住软管部分。潜水员入水后摸准模袋灌注口，利用通讯设备指挥工作人员利用浮吊将软泵管放至模袋灌注口，并将软管口插人袋口，插入深度不小于30cm，并将袋口紧紧扎牢，以免泵送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。充灌水上部分时，应先将水上部分模袋洒水湿润。

充灌过程中，充灌操作人员与地泵（或汽车泵）操作人员之间应随时联系，紧密配合。混凝土充灌速度应控制在10～15m3/h，混凝土泵的出口压力以0.2～0.3MPa为宜。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；当模袋内混凝土充灌将近丰满时，暂停5～10min，待水剖析出来，再灌至丰满；充灌到位后应及时停机，以防充灌过程中产生鼓包或鼓破，且随时检查坡顶固定桩是否牢固，以防充灌工程中模袋下滑。 模袋混凝土充灌时的流动找平，主要靠人工踩踏。人员间距以4米为宜，踩踏时自下而上、左右兼顾，以达到充灌密实。

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。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。

整幅模袋充灌完毕，模袋混凝土达到整体稳固后立即松开坡顶固定点，使顶部模袋混凝土落入坡顶固顶沟槽中，辅以人工压踩，使其与沟槽截面充分接触，形成反压护顶。

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完成后的模袋砼坡面，须做好养护工作，待混凝土强度达到设计值的70%后即可进行固定沟槽中的素土回填夯实，回填土压实度不低于0.92。 4 模袋混凝土施工中常见故障及解决办法

4.1 堵塞现象 充灌过程中，如果灌口处混凝土压力短时间内上升很快很高，一般是发生了堵塞现象。这时候，应立即停止泵送，迅速找到堵塞位置，根据堵塞的轻重情况采取以下施工措施：

4.1.1 加设人力配合踩踏，帮助混凝土料流动。

4.1.2 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。

4.1.3 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，水上部分的灌口应开在侧边隐蔽处，以保证整体美观。

堵塞现象的出现主要是因为骨料过大、混凝土离析、塌落度不稳定、配合比不当以及充灌停顿时间过长等原因造成的。预防堵塞除需要加强对原材料的控制、加强对混凝土拌和质量的控制外，还要注意灌注的连续性，确保混凝土泵送停滞时间不超过20min。

4.2 鼓包和胀破袋现象 充灌过程中，如果灌口处砼压力持续上升到较高，又突然一下子下降到很低，一般是发生了鼓包现象，甚至发生了胀破袋现象。这时候，应立即停止泵送，迅速找到鼓包或破袋位置。如出现鼓包，可在混凝土初凝之前及时割破模袋，将鼓包部分的混凝土排放，并用预制的特种钢针将模袋各口缝接好。如出现胀破袋，应及时将破损处用新的模袋缝补好。

鼓包和胀破袋的产生主要是模袋内攀筋与连接带出现松脱或断裂，或充灌压力过大造成。应从模袋加工质量、模袋混凝土充灌速度、模袋混凝土充灌压力等多方面控制加以避免。 5 结语

南水北调梁济运河6标模袋混凝土设计方量14.2万方，在2012年8月至2013年3月（中间冬季停工一个月）期间，顺利完成了全部模袋混凝土的施工。模袋混凝土的施工速度之快、施工质量之高得到了业内人士的高度评价，也为模袋混凝土衬砌施工的大范围推广起到了积极作用。 参考文献：

[1]李向东，郝雷，冷爱国，甄红锋.施工员.北京：中国水利水电出版社，2007.

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[2]张立华.土工模袋混凝土设计与施工简介[J].北方交通， 2008（07）. [3]朱丽燕，朱圣桥.水下模袋混凝土护坡护底施工技术[J].小水电，2008（04）.