模袋砼和生态砼护坡在航道改造工程中的应用

刘宝

摘 要 随着环境保护意识的不断增强，航道整治工程开始选取模袋砼、生态砼等护坡形式，此类方式具有良好整体性，施工便利，能够满足丰水期抗水流冲刷需求。为此，本文结合具体工程案例，对航道改造工程中模袋砼、生态砼护坡技术的应用进行了分析与探究。

关键词 模袋砼；生态砼；航道改造工程

中图分类号 U6 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）14-0057-02

1 工程案例

某航道为IV级—III级标准，规划为III标准，总长度为138km。在区域经济发展中该航道发挥着重要的作用。预期2020年此航道水运量可达到5 000万吨，2030年可达到8 000万吨。此次航道改造按照限制性航道III级标准进行A段航道改造；按照天然与渠化河道航道II级标准改造B段航道，按照限制性航道II级标准改造C段航道。此航道投资总额为12.8亿元，其中1.7亿元为改造护岸工程费用，完成改造后可通航2 000t到3 000t级船舶。

本护坡工程以生态与景观原理为主，按照各个河段需求进行护坡形式选择，为避免河岸被水流冲刷，及减少水土流失，要求严格按照河流水位变化规律分级设计，不仅与护坡护岸功能需求相符，还应提升护岸抗冲刷能力。针对该航道河段特征及整治要求，本文选取模袋砼与生态砼护坡形式进行航道改造。模袋砼的原料为高强度化纤，通过专用机械形成双层水工柔性模袋，模袋内选取高压泵对混凝土、砂浆进行冲灌。比较传统砌体、抛石等工程，该护坡形式施工便捷、整体性良好及成本较低，有利于水下施工。

生态砼护坡通过强度较高的黏结剂，将粒径较大的骨料稳固成型，通过骨料孔隙储存功能，促使植物生存、成长，这种护坡形式耐久性强、可避免水土流失，且能够达到生态环境改善的目的。

2 护坡方案

2.1 水流顶冲段、河道狭窄段水下防护

航道疏浚开挖边线与大堤距离较近，进而开挖施工将严重影响大堤的安全，这种情况下，为避免疏浚对大堤结构安全造成严重影响，必须做好河道开挖断面水下位置的防护工作，防止水流冲顶或堤防对船型波冲击，降低其稳定性，进而对大堤安全造成严重威胁，造成巨大损失。为此结合本航道特征，选取模袋砼护坡效果最佳。如图1所示。其优点主要包含以下几点：第一，施工便捷。因护坡工程属于水下作业，抛石防护以外，其余护坡形式需进行围堰作业，不仅增加了施工的难度、复杂性，还具有极大不确定性。与其他护坡形式相比，模袋砼施更为便捷。第二，良好整体性。与抛石等传统护坡形式相比，模袋砼护坡可顶住水流顶冲，不会冲散至设计航道断面内，更不会因水位较低时，对航行造成严重影响。第三，成本低。伴随环境保护意识的不断增强，大量矿山关闭，不允许开采，石料使用量也随之减少，且价格高涨。基于经济性原则，模袋砼使用价格优势更为显著。

2.2 退堤段水下防护

L型弯道为该航道A段河道形状，因其具有较小弯曲半径，与限制性II级航道标准不符，因此，必须退堤加宽航道断面。同时因弯道被水流顶冲影响较大，设计航道断面与大堤距离过短，新堤坡度陡等因素。如选取抛石护坡形式，航道断面内极易出现滚落的石头，进而降低航道断面，对水位较低航道的通行影响较大。为此，可选取模袋砼护岸形式用于退建堤防段护坡。

2.3 城镇及配套锚地段护坡

作为环境资源的重要构成成分，河流是人类及自然生存、发展必不可少的要素。护坡形式选择时，必须对河流、护岸及景观等众多因素进行充分考虑，不仅要达到航道整治的目的，还应起到环境保护的作用。特别是城镇及配套锚地段护坡中，可选取生态砼用于水位变化区，这样不仅能够确保水位涨高时，提升抗水流冲刷能力；还能保证水位回落时，满足植物生长需求，将植物水质净化的功效充分发挥出来。

3 施工要点分析

3.1 模袋砼施工要点

1）施工准备。组织相关施工人员对设计文件、图纸等全面了解，熟悉掌握，且严格按照模袋砼设计强度，进行水泥配合比试验。随后合理布设施工导线、高程控制点。

2）边坡整修。完成测量放样作业后，可选取机械设备开挖施工，要求坡面留设相应厚度的保护层，不得出现超挖回填现象。随后进行坡面修整。应保证坡面平整，不得出现凹凸现象，或存有杂物，避免损坏模袋，对充灌质量造成极大影响。

3）铺设模袋。模袋铺设环节，需将非织造土工织物铺设到机织模袋各片连接底面，选取搭接方式用于各个非织造土工织物，20cm～30cm为搭接宽度范围。选取铁丝制成n形钉在坡顶固定土工织物。按照充灌施工进度对土工织物一次铺设面积大小进行确定。为保证模袋砼具有良好稳定性，需在坡顶嵌入模袋顶端，选取现场缝接方式连接相近2块模袋。根据指定位置沿坡将模袋准确展开，并将下口扎紧，选取桩固定上下端。沿连接松紧器将模袋挂于固定桩上，进而对模袋施工充灌过程中的动态张力进行合理调节，保障模袋砼充灌厚度相同。

4）浇筑混凝土。提前通过水将充灌搅拌机内壁、模袋进行湿润，根据设计配合比对混凝土进行装料搅拌。混凝土完成拌和作业后需及时对其坍落度进行测量，待其满足设计要求后，即可向模袋内灌入。选取专用灌料泵进行模袋砼充填。遵循从下到上、由左到右的顺序进行充填作业，施工时应对模袋上缘拉力进行适当调节，保证模袋护坡厚度相同。如钢筋存于模袋内，应避免钢筋沉底现象发生。可通过松紧器对充填环节模袋收缩情况加以严控。模袋上部2m左右充灌施工时，必须及时将其上端固定桩松开，使模袋顺着坡面收缩充分，随后向坡顶灌注。

5）养护施工。完成以上护坡作业后，需做好模袋混凝土养护作业。通常7d为养护周期，该阶段应保证护坡表面始终处于湿润状态。

3.2 生态砼施工要点

1）铺土工布。坡面清理干净后，即可铺筑土工布。一般选取搭接、缝合等方式安装土工布。

2）测量放线。铺砌预制块时，需先将边线放出，坡面桩设置间隔距离为5m，以此对方向、高程加以严格控制。

3）铺砌。相隔3m～5m进行一块铺设，并作为控制点，根线可铺砌到中间位置。拿放生态砼块时不得损坏块体，压平可选取木锤工具。如生态砼块在铺砌后平整度较差，不得将碎砖石填筑到生态砼块下放，应将生态砼块取出，选用粘土再次找平，随后重新铺好。

4）填缝。铺砌完生态砼以后，可根据相关规定对其质量进行验收，待其合格后，即可选取水泥砂浆进行砖缝填灌施工。

5）养生。为避免砖缝砂浆开裂，要求定时做好洒水保湿工作，通常养生时间控制在3d左右。

6）覆土及植物选择。完成生态混凝土铺设作业后，需选取覆土方式对坡面砌块之间进行处理。诱导植物生根发，按照就近原则，可选取地表土壤，并以土壤菌、缓性肥料、保水剂加以辅助。按照生物多样性原理，物种多样性将进一步完善生态系统，增加系统复杂性。因此在生态护坡植物选择时，应选取多种植物进行合理搭配，通常选取4～6种，当地物种为主。

7）坡面植被分布及植生。伴随水位变化情况，往往存在水位變动区。该生态系统的构成成分为水、水生生物及空气。通过建立与完善坡岸生态系统，该对水流水质进行有效改善。同时，按照植物生长特征，可选取挺水植物种植到水位变动区，植苗、插条及埋植是挺水植物设置的主要方式，通过此类方式，不仅能够对污染物进行有效拦截，还能涵养水源，避免水土流失。

4 结论

综上所述，随着国民经济的不断提升，运输量持续增加，人们对水运工程提出了更高的要求，不仅仅要求提升水运工程的整体质量，更重视水运工程施工的安全性。模袋砼与生态砼因其自身优点被广泛应用于航道改造工程建设，且具有显著的效果。为延长航道工程使用寿命，要求施工单位必须详细检查施工材料质量，认真遵循施工工艺，严格控制施工质量，进一步提升工程整体质量。

参考文献

[1]栾大伟.模袋混凝土在内河航道护坡中的应用与发展[J].中国水运（下半月），2013，13（7）：167-168.