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鉸鏈式模袋混凝土沉排設計與施工

作者:admin來源:本網 日期:2017-11-17 16:37:54 人氣: 標簽:

  防洪。治河鉸鏈式模袋混凝土沉排設計與施工李希寧,孫振杰,孟祥文,李遵棟(山東黃河河務局,山東濟南250013)整、反濾布鋪設平順無皺、模袋布水下鋪設定位準確,并要考慮充填過程中縱向和橫向的收縮。提出了模袋混凝土澆灌前先注射清水,混凝土澆注要由遠至近,從上而下,并要及時檢查混凝土輸送及模袋混凝土成型情況等要求。

  0.04~0.06mm,反濾材料的保土性應符合:1999鉸鏈式模袋混凝土沉排是應用土工合成材料進行護岸及基礎保護的新技術。它是將流動性混凝土或砂漿用混凝土輸送泵壓入化纖材料編織的雙層高強度模袋內,充入模袋的混凝土或砂漿在灌注壓力作用下,多余的水分便從模袋中擠出,從而形成不同形狀和厚度的混凝土塊體。模袋系由錦綸、滌綸、維綸及丙綸原材料制成,具有較高的抗拉強度和耐酸、耐堿、抗腐蝕性等特點,在充灌混凝土過程中起到模板的作用。

  模袋形式根據兩層模袋布之間的聯結方式分為兩種,一種是混凝土充填凝固后成為整體的整體式模袋;另一種是混凝土充填凝固后形成一個個相互關聯的分離式混凝土模袋,因塊與塊間由模袋內預設好的高強度繩索聯結,類似鉸鏈,故也稱鉸鏈式混凝土模袋。

  鉸鏈式模袋混凝土沉排具有較好的整體性和柔性,可適應河床沖刷變形。底部與河床相貼的反濾布對下部土體有可靠的保護作用,可防止土顆粒被水流帶走,上層塊狀混凝土壓載體可有效地抵御水流的沖刷,整個結構對工程基礎保護十分有效。

  1鉸鏈式模袋沉排排體設計鉸鏈式模袋沉排排體結構是由反濾布、壓載、模袋布、鉸鏈繩等部分組成,設計內容包括:結構形式的選擇和結構穩定性校核等。

  1.1反濾布模袋沉排一般底層采用無紡布(即反濾布)保土,上層采用編織布(即模袋)承載。反濾布既要滿足保土性、透水性和防堵性,又要有一定強度。一般選用單層高強機織反濾布。

  1.1保土性即防止被保護土體流失引起滲透變形。黃河下游河床沙因粉粒含量多,顆粒細,粘聚力小。濼口以下床沙中值粒徑為:95為土工織物的等效孔徑,mm;辦5為土的特征粒徑,mm,按土中小于該粒徑的土粒質量占總土粒質量的85%確定。1.1.2透水性反濾材料應保證滲透水通暢排除,要求為121k 10ks 12沉排壓載以沉排壓載量大小確定土工模袋的厚度,模袋重應能滿足抗浮穩定性和抵抗水體水平凍脹力將其沿坡面推動(護底沉排此項不考慮)抗漂浮所需模袋厚度可按下式估算:121 5;Hw、Lw為波浪高度與長度,m,在河流狀態下,Lw=1/10;r為垂直于水邊線的護底長度,一般為13. 5~18.0m;m為坡角a的余切;y(。為砂漿混凝土有效容重,kN/m3;Y為水容重,kN/m3.據上述計算出模袋混凝土塊體平均厚度應為0.18m.考慮到黃河水流含沙量高,流態復雜,沖刷力強等因素,取模袋厚1.模袋布要求縫制模袋的布要保證混凝土砂漿中的水分能迅速排出,而細骨料又不能穿過,且水泥顆粒流失較少。

  1.3.1模袋尺寸模袋尺寸是指一次連續充填計算的模袋布的最小尺寸,即每塊模袋的加工尺寸。它主要取決于模袋的收縮率、縫制模袋34主要施工設備1994-2015ChinaAcadeo咖alElec壯onicPublishingHo采用裝ffi機裝料I、自自動配料拌和、自動輸料至泵I送混凝土的布幅、施工場地和施工能力。按規范121要求單塊排體寬度一般不小于10m. 2灌漿通道每個塊體縱向布設4條灌漿通道,分別與前、后排塊體相聯,通道在河床變形時能及時斷裂,保證排體隨河床變形下沉。

  3灌注孔每個單元排體上布設若干個混凝土灌注孔。灌注孔的布設需考慮混凝土的泵送距離,一般每個灌注孔應控制4m2的充填面積。灌注孔由廠家按模袋布特性設計加工并直接縫制在模袋布上層。

  14排體長度計算為保證護岸底部河床達到極限沖刷狀態時排體仍能維持穩定,按最大沖刷坑深度計算排體總長度。護底沉排排長計算公式為的水深,m 15鉸鏈繩每個塊體內沿水流方向布設1根直徑8mm鉸鏈繩,沿垂直于水流方向布設2根直徑10mm鉸鏈繩。

  考慮沖刷坑局部形態的特異性,并可能存在粘土夾層,沉排前緣會出現垂直懸掛現象,此時對鉸鏈繩的受力要求最高,故以此為控制條件選擇鉸鏈繩的強度。黃河上的粘土夾層厚度一般不超過2m,懸掛重量為單位長度沉排重與懸掛高度的乘積。鉸鏈繩的安全系數取2,考慮通道斷裂的不同步性及混凝土塊水下脈動對鉸鏈繩的磨損,單根繩的最小斷裂強力應為2穩定分析護底沉排主要進行抗滑穩定和抗水流沖擊計算。

  2.1抗滑穩定排體的抗滑穩定安全系數為12之間的摩擦系數為0.44;Fs為抗滑穩定安全系數,取值不小于2.2排體邊緣抗掀動穩定性排體邊緣不致被掀起的條件是該處的流速必須小于某臨界流速V」2,即度,m排體邊緣流速用下式計算:指數,取值為1/3;Vsm為水面實測流速,V(r,則排體邊緣不會被掀起。

  模袋混凝土施工模袋混凝土沉排施工方法根據水利部水利水電工程土工合成材料應用技術規范和有關施工規定,針對工程施工特點,有以下施工要求:模袋混凝土底面基礎整平。對起伏過大的河床地形需進行整平(不平度取15cm)。在斷流河段,模袋混凝土底面基礎應保持整潔,無腐殖物和其他雜物。

  反濾布的鋪設。在旱地或水深小于1.5m的部位可直接鋪放。當水深較大時,需用船定位鋪設。鋪放時保證船只定位準確,船只移動要保持平穩,船的軸線始終垂直于水流方向,同時使反濾布自然展開,平順無皺,并注意兩個單元布的搭接寬度,適當留有余量。

  鋪設模袋布。模袋布的鋪設位置、長寬尺寸及各部高程必須符合設計要求。保證布面無折皺現象,松緊度一致。模袋布水下鋪放既要考慮模袋定位準確,還要考慮模袋充填過程中縱向和橫向的收縮。當水深較小時,可在水中直接鋪設,水深較大時將模袋布后端穿鋼管,拉至岸邊靠近護岸一側上游,留足錨固部分及收縮量,并固定在葫蘆上。每個模袋灌注口處設浮漂一個,模袋前端配重,沉入水中,模袋鋪放應從下游往上游,充填完一塊鋪放一塊。

  模袋混凝土充灌。模袋混凝土充灌是極其關鍵的一道工序,充灌效果直接影響到混凝土強度,因此,模袋混凝土充灌要做到:①機械安裝完畢后,先用高壓水泵注射清水濕潤料斗、分配閥及管道,然后泵送1:2水泥漿1.5m3,并反復進行兩次。同時要注意檢查管道接頭,以防水泥砂漿外滲。②混凝土灌注必須由遠至近,從下而上按照注入口右、左、中的順序水平、均衡地充灌,充填速度10~15m3/h充填壓力不小于200kPa③水深大于1.5m的部位采用流動性較好的砂漿充填,水泥砂子配合比為1:24塌落度為26cm,充填時將附近的灌注口扎緊;水深小于1.5m的部位采用細骨料混凝土充灌,以降低成本。④在模袋混凝土充灌過程中,設專人觀察混凝土在模袋中的流態情況,準確判斷混凝土的和易性及塌落度。⑤巡視檢查混凝土輸送管道接頭是否漏漿、混凝土在管道內的流動聲音等,發現異常及時處理。⑥每充完一排灌注孔后,由于模袋布縱向收縮,需適當放松頂部控制布的手拉葫蘆。并應連續澆注,對己完工的岸上模袋護坡澆水養護。

  系統。主要機械設備有800型自動配料機2臺,500型強制式攪拌機2臺(1臺自動配料機與1臺強制式攪拌機相配套)30型混凝土輸送泵2臺(1臺備用)150kW與50kW發電機各1臺,另外還有高壓水泵、潛水泵等。

  3.混凝土砂漿配合比設計根據模袋混凝土充灌要求,混凝土砂漿必須具有一定的流動性并滿足塌落度的要求,據此設計混凝土的配合比。采用425號普通硅酸鹽水泥,碎石粒徑小于1cm.為了提高混凝土的和易性與抗凍性,有利于混凝土泵輸送和在模袋內暢通擴散,根據經驗,每立方米150號的混凝土砂漿添加粉煤灰55. 12kg、減水劑4kg引氣劑0. 3.防止可能造成的工地污染可能造成的工地污染主要有兩種,一是原材料的散落,二是成品混凝土砂漿的泄露。防護的方法是:原材料由專人保管,專用庫棚儲藏;成品混凝土砂漿主要是防止管道泄露和充灌模袋的泄露,要建立健全各項規章制度,嚴格責任制,不使泄露。

  3.施工中常見異?,F象及其處理方法堵塞現象。堵塞常出現于泵送機械料斗、輸送管道及模袋內,原因是:①泵送機械運轉不正常。應有備用設備,以保證混凝土澆灌的連續。②骨料規格不符合要求。粗骨料粒徑最大不能超過泵送管道直徑的1/3.③充灌料配合比不合適。

  應嚴格控制配合比。④氣溫對塌落度的影響。天熱時應給管道灑水降溫,防止管道內出現結實段。

  鼓脹現象3L鼓脹現象常出現在坡底或灌料口。防止方法是灌料至與灌料口齊平時,應停泵待析水后再泵入。有時也由于袋內控制厚度的尼龍繩被拉斷造成,這時應暫停泵送,往鼓脹處加載,待袋內料初凝后再繼續充填。

  模袋塊之間接縫不密。施工不善會出現兩塊模袋靠接不緊??刹捎酶邚娎溝葘蓧K模袋聯好,再進行泵送料。也可以在泵送料前先將兩塊模袋的底角靠緊并予以固定。

  模袋充填不飽滿。出現此現象應打開原灌口再行補灌。未灌入部位要另開灌注口補灌,灌注口應放在未灌入處的中間并在邊緣縫紉線處。

  水下施工要特別注意水下潛水員施工安全,避免水下各種管、索纏繞,危及生命安全31.

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