堤防护岸工程中的混凝土模袋技术

郭自发

（红河县水利水电勘测设计队，云南 红河 654400）

混凝土模袋兼具强度高、结构完整、耐久性好等多重应用优势，随着理论研究的深入以及实践活动的持续开展，现阶段其应用效果逐步凸显，在堤防护岸工程中常见其“身影”[1]。通过混凝土模袋技术的应用，能够在安全的前提下高效施工，达到提质量、增效益的效果。

1 工程概况

某堤防护岸工程全长5310m，兼具防浪、围海造陆、旅游岸线等多重功能。从现场建设条件出发，以工程施工质量要求为工作导向，经技术可行性论证后决定引入混凝土模袋技术，利用该项技术完成堤防护岸的相关建设工作，发挥出混凝土模袋的防护作用，以构筑综合质量较佳的工程结构实体。

2 混凝土模袋技术的应用概述、类型及特点

2.1 混凝土模袋的应用概述

模袋属连续袋装物，通常以双层聚合化纤织物为原材料制作而得，在两层织物间紧密穿插尼龙绳等相关材料，从而连接织物，构成“模具”，以实现对混凝土灌注厚度的控制；以模袋为基础，向其中泵注混凝土、砂浆等材料，通过混合料的凝固作业构成混凝土模袋[2]。对于夹杂在混合料中的水分，该部分可以经由织物的空隙向外渗出，经此流通路径后有利于降低混凝土的水灰比，保证混凝土的强度，充分发挥其应用优势。

2.2 混凝土模袋的主要类型

现阶段，混凝土模袋主要含两种形式：一是机制模袋，其应用范围较广，具体包含无反滤排水点模袋、框格形模袋等形式；二是简易模袋。

2.3 混凝土模袋技术的应用特点

实践表明，混凝土模袋技术的综合应用效果较好，具有结构完整、柔性好、适应性强、施工灵活等多重应用优势。在岸坡长度发生变化之下，混凝土模袋的长度也可以随之改变，从而较好地规避接缝松动问题；并且，混凝土模袋的可塑性较好，有助于提高护岸的抗冲刷能力，抵御外部环境所带来的不良影响；施工现场天气条件错综复杂，但混凝土模袋技术在绝大部分天气条件中均具有可行性。混凝土模袋结构如图1 所示。

图1 混凝土模袋

3 堤防护岸工程中混凝土模袋技术的应用分析

3.1 设计方案

（1）护岸边坡的设计。通过混凝土模袋的应用，经削坡施工后，无论何种条件其均可以维持稳定状态。从地质条件的角度来看，现场河流土质以沙壤土为主，下层分布一定量的砂砾石，自然休止角较小（约为27～31°），根据此方面的特点确定护岸边坡的坡度，即1∶2.5。

（2）护坡厚度的设计。堤防护岸施工中，波浪为主要的干扰因素，其会对护面产生较显著的作用力，例如正压力、浮托力等。对此，从实际情况出发，经分析后将混凝土护坡厚度设为18cm，以保证护坡结构能够有效抵御波浪的作用；混凝土模袋的结构则采用的是双层矩阵和铰链模袋两种形式。

（3）护坡封顶。护岸边坡按1∶2.5 设置，设置厚度为18cm 的铰链矩形模袋，以形成完整、稳定的护砌结构。向模袋内注入混凝土，按30m 的间距依次设缝，于缝的下方布设无纺布（规格为350g/m2），通过此材料的应用增强对水流的抵御水平，以免微小的土体在水流作用下被冲走。封顶施工中采用的是矩形混凝土模袋封顶结构，尺寸要求为厚度18cm、水平宽度1.2m。

3.2 混凝土模袋施工

3.2.1 施工准备

全面清理施工现场各类影响正常施工的杂物，避免杂物堆积等异常现象，同时采取整平处理措施，保证施工范围内的平整性；由质检人员详细检查原材料，判断其质量情况，不达标者不予以使用；并按照规范检验机械设备，分析其是否可以维持正常运行状态，若存在异常则采取处理措施，以确保机械设备在正式施工中高效运行，提高生产力。

3.2.2 模袋铺展

以护岸面测量结果为准，结合设计图纸，经分析后确定合适的标准段长度，再加工模袋，按顺序依次编号。待模袋成型且满足质量要求后将其运至现场，由技术人员检验，满足要求后方可投入使用；在坡顶位置布设长为1500mm 的φ90mm 钢管固定桩，按照每模袋4 根的数量标准依次布设，确保固定桩具有足够的稳定性；此后，将模袋铺展至工程船滑板处，在采取连接措施后使模袋上缘与固定桩稳定结合，若无误则进入混凝土充填施工环节，通过混凝土的应用使模袋成型[3]。

3.2.3 模袋混凝土的充灌施工

（1）加强对原材料质量的控制，保证水泥等相关材料均满足质量要求，碎石最大粒径不宜超过20mm，以保证灌注施工的顺畅性；以设计配合比为准精准称量材料、充分拌和，使混凝土均匀混合，坍落度以220～240mm 较为合适，混凝土强度等级为C20。

（2）全面调试各类设备，若存在故障则及时维修，确保其均能够顺畅运行；严格控制混凝土输送管的长度，即不可超过50m。

（3）按先上游后下游、先浅水后深水的顺序组织混凝土充灌施工；模袋混凝土护岸共包含四个节段，采取的是不连续设置的方法；护岸工程均在水下，而陆域仅有部分滩地和堤坡面具有可使用的价值，现场可施工空间较为狭窄，施工条件的限制性作用较强。鉴于此，为突破施工空间的束缚，设置混凝土搅拌站，通过船舶将砂料有序运输至施工现场，通过汽车将水泥、石料、粉煤灰转运至施工段滩地，随后将其进一步转至运输船舶上，以满足现场施工对材料所提出的质量和数量要求。待结束一次混凝土充灌作业后，随即暂停10～15min，目的在于使赋存在模袋内的水分经由织物间隙向外流出，以提高混凝土的密实性[4]。

3.2.4 压脚棱体预制、安放就位及抛石

在邹台段砂场处规划合适尺寸的压脚混凝土预制场地，待预制压脚棱体成型后，利用船舶将其转运至施工现场，组织吊装作业，第一次安放的长度至少达到50m。

3.2.5 混凝土模袋施工

现场施工环境错综复杂，影响因素以及不可预见因素较多，容易影响混凝土模袋的施工质量。为准确掌握施工情况，配备水准和水位观测设施；根据施工要求，将混凝土泵车、管路等相关施工设施布置到位，再针对护岸的外坡和坡肩两部分采取整平处理措施，精准开挖水下模袋锚固沟。在保证模袋的质量满足要求后由施工人员将模袋展开，针对消浪透水孔塑料管采取固定措施，待其稳定后连接护岸顶部和上端的钢丝绳，从下部开始逐步向上铺设模袋。在铺设施工过程中紧密设置模袋，相邻的模袋稳定搭接于一体，形成具有完整性的模袋体系，在此基础上由潜水员对模袋下端采取固定措施。

经前述工作后进入混凝土充灌施工环节。具体至本次施工中，按照水泥∶碎石∶砂=1∶1.91∶1.84 的标准制备混凝土，水灰比0.57，以该配比为准精准称量材料，经充分搅拌后形成均匀性较好的混合料。在混凝土灌注施工阶段采用的是自下而上的顺序，期间密切关注模袋内的混凝土量，待其达到饱满状态后将模袋上残留的混凝土清理干净，至此则完成整个混凝土模袋的主体施工作业，随着混凝土的凝固，可以形成完整的混凝土模袋结构。混凝土模袋施工如图2 所示。

图2 混凝土模袋施工

4 施工过程中的注意事项

在实际的模袋混凝土施工中，相较于其他分项作业，模袋填充工作尤为重要且兼具复杂性，这对施工人员是一个考验，因此，除了熟练掌握填充工艺之外，还要遵守初始设计中的规范及流程，对该项作业实施严格的控制手段，以确保填充作业顺利完成[5]。具体操作如下：

（1）在实施混凝土的配比工作中，参照初始设计稿的配比参数逐一展开。

（2）填充混凝土之前对管道先展开清洗润滑工作，确保其具备干净且畅通的条件。

（3）严格按照1∶2 的配比度展开混凝土与砂浆的配比工作，并在管道二次润滑时及时检查接头部位是否牢固，杜绝填充材料的渗出。

（4）填充顺序要严格按照左→中→右的方向依次灌入，并呈水平方向展开填充，保证填充饱满性和密实性的同时降低混凝土在充填时所出现的不均匀现象。

（5）为保证混凝土填充作业的顺利进行，在整个填充作业开展中派专人观察，并对混凝土自身的易和性及粘稠度予以专业判断，遇误差或不合格现象要及时调整。

（6）为提升和保证工程的质量，建议选择400g/m2的模袋展开混凝土填充作业，这样做也可起到坚固和预防渗漏的作用。

（7）填充作业结束后对相关作业设备及管道展开清理，以方便下次使用。

5 结束语

综上所述，混凝土模袋施工技术是堤防护岸工程中的关键支撑技术，通过该项技术的应用可以形成具有完整性的混凝土模袋结构，进而投入使用，发挥出结构稳定、适应性强、经济高效等多重应用优势，切实提高堤防护岸工程的施工水平。在后续的堤防护岸施工中，工作人员需从实际情况出发，合理应用混凝土模袋技术，精准把控技术要点，加强对施工质量的管理，充分发挥出混凝土模袋技术的应用优势。