高寒地区水利工程建设模袋混凝土施工技术探究

发表时间:2020/10/15   来源:《工程管理前沿》2020年7月19期   作者:王 侃
[导读] 模袋混凝土技术是一种适用于高寒地区的新型施工技术

         王  侃
         中国水利水电第十六工程局有限公司  福建 福州  350001
         摘要:模袋混凝土技术是一种适用于高寒地区的新型施工技术,并通过长期的实验和探索已推广并应用到许多寒冷地区。本文探讨模袋混凝土的施工技术,介绍模袋混凝土的施工要点,以期为今后的类似工程提供参考材料。
         关键词:高寒地区;水利工程;模袋混凝土;技术探究
0.引言
         我国在1980年代引入了模袋混凝土技术,该技术使用织物模袋作为软模,然后将混凝土泵送至模袋或直接倒入模袋中。模袋混凝土技术主要用于边坡防护,水库建设等。该方法具有技术坚固耐用,施工方便,耐用性强,可在水下放置等优点,值得在大型同类建筑中推广应用。目前,我国各个地区对河流,湖泊,海堤的边坡防护建设均在推广使用模袋混凝土施工技术。本文对高寒地区某河段的堤坝防护工程进行了研究,从施工前的准备,模袋的铺设,混凝土的填充,养护等方面介绍了模袋混凝土施工各阶段的要点。
1.优点及其应用范围
         在高寒地区的水利工程建设过程中,水下混凝土工程的传统方法是先修建围堰,并进行相关的前期工作(例如围堰防渗、基坑排水、清基等),将水利工程置于无水状态下,然后进行混凝土浇筑。模板只有在混凝土经过长期养护才能达到其强度标准后才能去除。而高寒地区由于气温原因,年平均有效施工时间短,传统混凝土施工方案难以保证工期。
         模袋混凝土施工技术,采用土工合成材料作为一种软模板,在高压泵的帮助下,将混凝土注入模袋中,机械化作业集中,大大提高了施工效率,有效的节约了工期,因此膜袋混凝土在技术和经济方面都有其自身的优势,并有效地减少了传统混凝土的繁琐施工环节。由于模袋混凝土的一次性施工面积大,平板形成力强,有效地缩短了水下混凝土的施工周期,减少了一系列不必要的费用。
         采用模袋混凝土的建筑可分为两种主要类型:一种是大面积的普通混凝土板结构,另一种是旨在适应基础和小型混凝土变形的铰链结构。本文主要针对前者,模袋是整个结构中的软模板,混凝土由高压泵输送。加气混凝土板的表面设计有平均约60cm的垂直和水平浸没沟槽,模袋混凝土板由尺寸相似,下部凹槽厚度不超过5~6cm的混凝土板组成。为避免不均匀沉降,每个单元下方均设有一块大木板。
2.某高寒地区水利工程模袋混凝土施工技术要点探究
         2.1高寒地区某水利工程概况
         该项目总长度68公里,流域面积约966 km2,山区和平原横穿流域。河岸上游多为丘陵地带,占总流域的32%。 降水之后,山脉和高地优先于河流,导致水流变得猛烈。在该项目中,使用常规的块状斜坡保护模式会使施工更加困难。因此,有必要进行优化设计,研究适合工程环境和施工条件的具体施工方法。通过对各种方案的比较得出结论,模袋混凝土技术更适合于该河段的建设,并取得了令人满意的工程效果。
         2.2工程施工要点
         根据河段的特点,地形,水文地质,保护目的等因素综合分析,选用了模袋混凝土,混凝土厚度设定为15cm,安全系数符合要求。为了提高模袋背坡防护的防滑稳定性,不仅在水下边坡拖缆的水平位置安装了2 m以上的模袋混凝土进行锚固处理,而且还设计了大于lm长的模袋混凝土。为了增加放置冲水坑时模袋保护的稳定性,应特别注意土壤压实和夯实等操作,该河段的泡沫袋混凝土的施工过程如图1所示[1]。


图1:模袋混凝土施工流程图

         2.3施工准备
         根据工程的实际情况,使用混凝土泵车进行施工,混凝土罐车进行运输。施工准备包括为此施工准备足够的材料和设备,平整坡面等等。同时,所编织的编织袋必须在每个连接件的底面上覆盖一层非织造土工布,且两块之间的非织造土工布必须通过接缝或搭接连接。将重叠宽度调整为20~30cm,并使用倾斜度。由8号线制成的N型钉,用于固定[4]。必须先将一个简单的模袋与相应的非织造土工布过滤层一起放置,然后再将模具袋放置在其上。
         2.4设计合理的配合比
         原材料作为高寒地区模袋混凝土混合比的基础,这直接影响混凝土结构的质量。因此,应根据水利工程的标准测试和选择水泥,沙子,外加剂和模袋布等材料。测试人员根据当地实际情况,根据基本配合比,适当调整水泥用量,得到相应的配合比体系,如表1所示[3]。
表1:混凝土试验配合比表
 

         2.5铺放模袋步骤
         首先,定向定位主要在坡脚线,顶线和边坡定位上进行,其中,顶线定位的作用是弄清模袋混凝土的浇筑高度,而坡度的定位主要是使用浇筑的模袋。无论是否垂直于斜角保护装置的纵轴,坡脚线的位置都主要控制成型模袋的底线。如果模具袋和保护装置的纵轴不在垂直状态,则由于纵向伸长而导致偏斜误差值增加,导致模具袋严重倾斜,直接影响模具袋结构的质量和美观效果。因此,在特定的施工过程中必须及时采取纠正措施。通常情况下,模袋可以在加工成型后运到现场,并可以按照自上而下的原则进行放置。模袋平放在斜坡上,模袋从上到下依次放置。在模具袋上进行重叠操作时,需要确保模具袋上没有损坏或孔,以便可以紧密组装模具袋。必须固定模袋,以防止在浇筑混凝土时模袋滑落。放置模袋后,使用4m长的钢管在模具袋的位置穿过水平皮带,并使用4条垂直钢管将其垂直推入土壤中以固定[1]。
         2.6模袋混凝土充灌操作
         填充混凝土的主要过程是搅拌混凝土并将其运输到现场→泵车接管→将其插入模袋的填充孔中→装订并固定→注入→填充质量检查。混凝土浇筑速度应控制在10~15m3/h,出口压力应控制在0.20~0.30Mpa。泵的软管浇口通过填充口进入模袋,因此泵压力直接施加到模具袋中的混凝土上,从而降低了填充口必须承受的反作用力。在加注过程中,两个人必须握住泵软管,以免产生较大的偏航力[5]。同时,合理控制灌口混凝土的压力。如果混凝土压力在该位置继续升高,则意味着模袋中的混凝土流量会减慢,必须合理调整泵车的填充速度。当填充口处的混凝土压力升高时,必须及时停止填充,并应采取具体措施。
3.结语
         近年来,在高寒地区的水利项目中越来越多地使用模袋混凝土施工技术。模袋混凝土护坡是水利工程的一项新技术,具有施工速度快,造价低,护坡效果好等优点。在总结以往关于模袋混凝土施工的研究成果的基础上,系统地阐述了模袋混凝土施工的主要过程,针对高寒地区的实际情况,充分考虑了对高寒区山区模袋混凝土施工的要求和各种参数的范围。这为模袋混凝土的合理稳定性和抗寒性设计奠定了基础,为类似地区的模袋混凝土的施工提供参考。
参考文献
[1]石磊.水利工程大坝建设中的混凝土碾压施工技术[J].四川水泥,2019(08):269.
[2]陆淑琴.水利工程建设施工中混凝土衬砌渠道防渗漏技术的运用[J].甘肃农业,2017(21):40-41.
[3]郑忠厚.浅析水利工程建设中的混凝土施工技术[J].山东工业技术,2016(05):124.
[4]王相月.大体积混凝土施工技术在水利工程建设中的应用分析[J].农业与技术,2015,35(14):55.
[5]蒋水利.水利工程建设中基础大体积混凝土施工技术的探讨[J].中国水运(下半月刊),2010,10(09):235-236.
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