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关于模袋混凝土护坡在城市渠道工程中的应用及监理控制

发表时间：2021/9/7 来源：《城市建设》2021年9月上17期作者：赵鹏飞胡亚辉刘华钢

[导读] 本文阐述了工作的基本思想，尤其是施工优势的特点，总结出施工及监理管控中质量控制的主要内容和工作方法。对城市渠道生态治理工程中模袋施工具有一定的指导意义，并对后期同类施工及监理管控有一定的参考价值。

武汉飞虹工程管理咨询有限公司赵鹏飞胡亚辉刘华钢湖北武汉 430000

[摘要]：近年来由于国家对环保生态领域治理力度的加大，城市生态治理建设的不断推进，河道、湖泊等生态综合治理问题日益突出，引起社会广大关注。同时也是对生态治理工程施工进度、降低成本、节约资源、提高施工监管水平，技术管理等提出了更高的要求，其中模袋混凝土护坡施工管控技术在城市渠道生态治理工程中的应用及监理控制是非常重要的，也是很值得研究及推广的。
模袋混凝土作为一种新型混凝土施工技术，具有施工简便、经济、整体性好、抗冲刷能力强、经久耐用等优点，可在水上、水下同时施工，并可采用不同连接方式。
本文阐述了工作的基本思想，尤其是施工优势的特点，总结出施工及监理管控中质量控制的主要内容和工作方法。对城市渠道生态治理工程中模袋施工具有一定的指导意义，并对后期同类施工及监理管控有一定的参考价值。
[关键词]：生态治理    模袋混凝土    施工控制    监理管控   指导意义
        [绪论]：
        随着建筑工程技术的日新月异，规范要求的不断深入细化，这也对施工及监管提出了新的要求，新的高度。随着后期生态治理这类工程会越来越多，这就要求我们工作的监督管理要跟得上趋势与潮流。
        [论文主体]：
        一、工程概况
        黄孝河、机场河作为武汉市汉口城区仅有的两条河道，是武汉“三河三湖”治理的重要组成。汇水面积130km2，覆盖江岸、江汉、硚口、东西湖四大辖区，辐射服务汉口450万人口，是典型的城市高密度建成区重污染水体。
        项目重点子项为2厂（铁路桥地下净化水厂、塔子湖分散处理设施）、2站（王家墩泵站、后湖泵站）、3池（黄孝河CSO调蓄及强化处理站、机场河CSO调蓄及强化处理站、常青CSO调蓄池）、1涵（机场河低位箱涵）、2河（黄孝河明渠拓宽及景观、机场河明渠景观）。
        其中黄孝河明渠拓宽工程局部采用模袋混凝土护坡。该项目起点为兴业路，终点后湖泵站，全长约4.65km。现状明渠底宽26m，设计水深2.5m，设计流量85～97m3/s。黄孝河明渠扩宽工程主要是将黄孝河现有断面宽度扩宽至40～90米，从兴业路以北至张公堤南侧的后湖泵站拦污栅前。项目内容主要包括土方开挖、渠道拓宽、渠底清淤、渠道护坡、加固等内容。
        二、模袋混凝土施工优势特点
        模袋混凝土具有以下优势：（1）模袋混凝土的施工采用一次性浇筑成型，施工简单，速度快。（2）模袋混凝土结构可适应各种复杂的地形，特别是在深水护坡和底部防护中，可直接在水下施工，机械化程度高，坡度大，整体稳定性和稳定性强；性能好，使用寿命长。（3）模袋混凝土具有一定的透水性，浇注混凝土或水泥砂浆后，多余的水会渗入织物的缝隙，这会迅速降低水灰比，加快混凝土的固化速度，并提高混凝土的抗压强度。（4）在混凝土边坡防护工程和水下防护底施工过程中，高度的施工机械化程度可以缩短施工时间，加快施工进度。（5）对于混凝土的后期维护，维护成本低，提高了装混凝土边坡防护工程的综合效益。
        三、模袋混凝土施工工艺流程
        （一）、施工准备
        包括备足所需材料和设备、平整坡面、现场就位、放线定位、开挖顶脚基槽、测量水下施工水深和流速等。泵送施工主要设备是混凝土(砂浆)搅拌机和混凝土(砂浆)泵等。
        （二）、铺设模袋
        机织模袋应在各片连接的底面铺非织造土工织物。各片间连接底面的非织造土工织物采用缝接或搭接，搭接宽度20～30cm，土工织物在坡顶处可用8号铁丝制成的n形钉固定。顺水流方向\铺土工织物时，搭接带亦应固定。简易模袋先铺设非织造土工织物滤层，然后在其上铺模袋。一次铺设土工织物面积的大小根据充灌施工进度确定。
        （三）、水下铺设模袋
        模袋存在着浮力和水流作用下的漂移问题。解决的办法是在模袋端部增设穿管布，在穿管上加压重，顺流将一端沉入水底，然后由潜水员牵引至设计位置，在充灌前采用砂卵石压重防止浮移，为防止铺设异形模袋产生错位问题，可先以实测桩基墙壁的最大边点和最小边点为特征点在模袋上找出相应点并作标记，潜水员根据标记准确定位。
        （四）、模袋砼充灌
        受隔流墩桩基墙上端有承台封顶等条件限制，混凝土的泵送和灌注存在较大困难，尤其是不能直接采用硬管而使用软管，当在水下变换油口时，水泥浆的流失容易发生堵塞。施工者采取措施尽量缩短泵送软管长度，中间以短硬管相连，变换灌口时将管口堵上以减少水泥浆流失，并尽量减少软管的弯折和颤动，保证处的顺利泵送。为防止一次充灌不满，在每个模袋单元设4个灌口的基础上加设2个备灌口，若一次充灌不满，打开备灌口再充。模袋混凝土充灌过程中主要应注意和解决如下几个问题：(1)?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20min。(2)?泵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。(3)?随时检查坡顶钢桩是否牢固，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。
        （五）、养护
        全部护坡施工完成后，进行坡顶、坡脚和上下游两侧接头的回填处理，同时进行护面混凝土的养护。一般养护期为7天，要求在此期间护坡表面处于润湿状态。
        四、监理控制内容及要点
        （一）、施工准备施工前准备阶段监理控制内容及要点
        一）开工条件控制按下列程序进行：
        （1）向施工单位进行监理工作交底。
        （2）审批施工单位报送的施工组织设计。
        （3）施工质量保证体系的检查认可。
        （4）组织设计交底。
        （5）移交测量控制网点，审签施工单位的施工控制网点和施工前水下地形施测成果。
        （6）检查施工条件。
        （7）签发开工许可证。
        二）模袋砼施工过程中应严格执行检查签证制度（单元工程质量评定表另定）。
        三）督促施工单位根据设计文件、合同文件的要求及工地现场实际提交模袋砼工程施工方案，并应从施工设备、材料供应、施工方法、施工质量保证体系和保证措施、施工进度、施工安全等方面检查其是否满足施工合同工程的技术和进度要求。
        四）施工质量保证体系的检查认可。施工单位应建立以项目经理、项目技术负责人、质检负责人、专职质检员组成的工程质量管理组织和施工质量检测机构，配备质量检验和测量工程师，组织一支熟练的施工技术队伍，建立满足工程质量检测的现场试验室或委托有相应资质、资格的检测单位进行检测，完成质量保证体系文件的编制，建立班组自检、专职质检员复检和质检负责人终检的“三检”制，建立健全施工质量保证体系，并报送监理检查认可。
        五）移交测量控制网点，审签施工控制网点施测成果。在工程开工前，监理工程师应及时向施工单位移交测量控制网点，督促施工单位布设施工控制网点和报送施测成果，并对其成果进行审查和校验。
        六）检查施工条件：
        （1）施工设备进场查验。施工单位必须根据设计文件、施工强度选用合适的施工设备，并按施工承包合同要求组织进场，向监理报送进场设备报验单。监理工程师应检查施工设备是否满足施工工期、施工强度和施工质量的要求。未经监理工程师的书面批准，施工设备不得离场。
        （2）原材料检验。工程开工前7d，施工单位应对模袋砼工程拟采用的材料进行随机抽样检验（监理人员参加），并向监理部报送原材料进场报验单。监理工程师应检查原材料出厂检验合格证，施工单位的抽检报告和检测单位的资质、资格，必要时还应进行监理抽样检测。未经监理工程师签证批准的材料不得在工程中使用。
        （二）施工阶段监理控制内容及要点
        在施工过程中，监理工程师应督促施工单位按照批准的施工措施计划和合同技术规程规范按章作业，严格执行工序质量“三检”制，上道工序未经监理工程师检验签证，下一道工序严禁开工。监理工程师还应对作业工序进行巡视、跟踪、检查和记录，发现违反技术规程规范作业，可采取口头违规警告、书面违规警告直至指令返工、停工等方式予以制止。
        一）施工试验：
        模袋砼在正式施工前应进行试验段试验，以调整每块模袋布的宽度，纵向收缩量，灌口的间距及确定泵型、充灌压力及时间等施工参数。
        二）基面清理：
        土坡基面要按设计坡度进行填筑或挖除，应清除坡面淤泥、杂物、硬物，不应超挖。需要填方时，应抛石或用编织袋装小石子填至设计坡面。水下坡面整平宜由潜水员操作施工。
        三）模袋铺设：
        （1）模袋宜先卷成卷：在其上、下缘管套中穿入钢管，以下缘钢管为轴，将模袋成卷。
        （2）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模袋上缘1.5~2.0m处，其间距宜为1~2m，且每块模袋不少于4根。每根桩上均应设紧张器或滑轮。
        （3）模袋应预留纵向收缩富余量，模袋的纵向收缩量宜通过试验确定。
        （4）辅展模袋宜用人力或绞车顺坡滚铺，随铺随压砂袋，防止风浪影响。模袋铺展、压稳后，应拉紧上缘固定绳索，防止模袋下滑。
        四）充灌砼：
        （1）砼的灌注应用砼泵来完成，砼配合比应在试验段时调整好，其骨料最大粒径不应大于表1规定，同时不得大于泵送管径的1/3。

        （2）混凝土塌落度不宜小于200mm。
        （3）水上部分的模袋在充灌前应洒水润湿。
        （4）模袋铺设及充灌砼宜按先上游后下游、先深水后浅水、先标准断面后异型断面的次序进行。如果前面已经灌注，则应从已充灌的相邻模袋混凝土块处开始，由下而上，依次进行。充灌过程中应及时调整模袋上缘张紧装置。
        （5）每一充灌口的充灌应连续，充灌将近饱满时，应暂停5~10min，待模袋中水分析出后，再充灌至饱满。灌满撤管后应将充灌口扎紧。
        （6）充灌速度宜在10~15m3/h范围内，充灌压力宜为0 .2~0.5MPa。为防止管道内发生硬结，泵送距离不宜超过50m。
        （7）当水深超过2m施工时，应由潜水员配合控制水下充灌和铺设质量，同时要特别注意人身安全。
        （8）砼充灌完成后应及时用水将模袋表面的灰渣冲洗、清理干净，并进行养护。
        （9）充灌后的模袋混凝土坡脚应及时进行锚槽回填覆盖和压脚棱体施工。
        （10）铺设下一块模袋时，应预留一定富余量（50cm），搭在前一块模袋上在充灌砼时铺之人力使之挤平。
        （11）充灌1h后可设置排水孔。
        （三）质量检查和标准：
        一）质量检查
        （1）模袋进场后应逐批检查出厂合格证和试验报告。模袋布的主要技术性能指标，应按设计要求进行抽检复检，抽检数量每批一块。检测应委托国家或行业认可的检测试验单位进行。
        （2）基层坡面、平整度检查。
        （3）相邻模袋接缝处理情况检查。
        （4）模袋充灌砼的数量和饱满情况检查。
        （5）排水管的处理情况检查。
        （6）坡顶、坡底和侧翼处理情况检查。
        二）质量标准：
        （1）土工织物模袋的型号、规格和性能必须符合设计要求。
        （2）模袋砼的原材料、配合比、养护及抗压强度等必须符合相关规范及设计要求。
        （3）坡顶、坡底和侧翼符合设计要求。
        （4）模袋砼表面冲洗干净并进行养护。
        （5）模袋砼护坡施工的质量检验项目与标准应符合下表规定。

        [结论及建议]：
        上述内容介绍了模袋混凝土施工及监理管控情况及要点内容。结合实际情况来看，做好上述工作能有效提高效率及施工安全。也对今后模袋混凝土施工管控起到了一定参考价值。
        模袋混凝土施工的管控工作既要充分考虑到工程本身的特点，还要考虑我国施工技术及现行操作人员的具体情况，以便充分发挥在工程过程中质量和安全管理的作用。这里所介绍的模袋混凝土管控技术工作内容最大的优点就是具有现场可操作性，尽可能地考虑施工现场的实际情况，使现场管理人员能够较方便的理解和掌握，有效地对施工全过程进行管控。
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