5、问题与技术探讨
5.1 浆垫施工中出现过的一此问题及对策
(1)展开时缠卷。模袋缝合卷扎成捆,现场就位,逐幅展开后充灌。首段单元充灌中曾出现局部未充灌的模袋材料被已充填浆垫压盖的情况。后来,注意了模袋材料卷合前摊平,卷合松紧适度;研究适合逐条放展的绑捆方法及在岸上做模拟操作演习,协调放展操作人员的动作配合等,使问题得到妥善解决。
(2)漂移。施工河道潮起潮落,水流湍急,首段施工单元完成后,发现模袋底端已顺水漂移约15m.经分析此为分段模袋长度太大(80m),且逐条灌注是从下游端开始所造成。在采取缩短分段单元为40m,每条模袋展开后立即从上游端灌注定位,定位灌注尽可能选择在平潮期水流稍缓的时机进行,这样克服了漂移,保证了以后各单元段顺利施工,搭接无误。
(3)穿刺。模袋充灌过程中或充灌后受基床石块等尖锐物刺穿跑浆,此类情况发生过2~3次。关键是作好基床整平。穿刺发生后,该部位充灌欠饱满,但跑浆量一般不会太大,可及时转移充灌口位置。
5.2 影响质量的主要因素模袋材料强度高,特性良好;沙浆自有相当规模及严谨质保体系的搅拌厂家生产,材料质量较有保证。因此,在影响质量的4M1E要素(材料、机具、人员、工艺环境)中,本工程的质量主要受场地环境及潜水施工人员素质控制。
基床整平影响至大。在水深(12~18m)流急的情况下,整平精度确实不易控制。坡面上高差过大,充灌时浆体下坠,绷紧纤维材料,模袋正常膨胀受阴,易造成灌浆欠饱满或爆裂模袋漏灌的部位尚可复灌,但不饱满者便不易复灌。
潜水员在水下操作充灌,工作条件恶劣,能见度低,施工流速大于0.7m/s时水下人员操作困难,水下质量检测不易,潜水员的技能、素质、工作责任心至关重要,应加强技能培训、思想教育,健全激励机制及注重安全保障。
工程质量控制特别是对水下部分浆垫成型后的强度指标检测不易实施。本工程对充填物的强度检测采用充灌成型后切取试件、现场回弹及充灌后割开织物挖取水分出后的沙浆制备试件等方法,成果有较大的离散性。浆垫充填物的强度受灌浆压力、作用时间、水分析出程度的影响,是离散性大的原因。对一般的防冲工程来说,在有高强纤维包裹,并形成整体性较强的有相当重量的盖层的情况下,对充填物强度(抗压强度)要求可以降低,减少水泥用量,这是节约FS浆垫成本的一个途径。
5.3 与国内同类工程或材料比较FS浆垫材料具有如下特点。
(1)充灌口现场选定,灵活性大,充灌口小。充灌后以同质袋布垫塞口门即可,操作简单,不留凸出扎口。
(2)材料强度好,能承受较大灌浆压力。充灌中曾拿小型刀具穿刺袋布,亦不致破裂爆浆。
(3)不受生产尺度限制,整个工程铺面无构筑缝,成型后美观。
(4)由坡面上部逐条向下放展充灌的施工次序使织物材料布设就位、锚固等容易实现。
(5)施工机具简单,充灌工效较高,现每台班一般可充灌600m2,最高时达1000m2.
(6)因整体性强,成型后所需的垫体厚度较薄。但模袋材料进口价格较高。
5.4 造价分析
(1)本试验工程由于包含了材料、进口关税、外方专家及保险等费用,造价较高。根据本工程实施中发生的费用,按本地区的人工、材料价格及FS浆垫材料近期的价格。上述成本构成中,若场地为浅水、静水或非航道等条件较好的地区,则潜水员、港监、保险等费用可因应减少;模袋材料所占比重较大,其价格随中国入世而下降;根据防护对象而选定合理的充填材料的厚度、强度等也降低造价。
(2)省内某护岸工程,1991年使用国产模袋混凝土,施工水深3~6m.当时的每m2成本与现时的FP200成本相近。对两者的成本构成比例列见表3.从上表可以看出,后者FS浆垫在模袋材料上占的比例较大,但相沙浆、混凝土所占比例下降,在本例水深大得多的情况下,机械、潜水人员工资等尚比前者大幅度减少,显见其在施工工艺、技术上的优胜之处。
(3)一个设计得当、施工质量有保证的浆垫工程将有较优异的防冲性能和较长的使用寿命。尽管一次造价较高,但比造价亦不菲(本地区抛石护脚综合单价约为65元/m3)且段经常维护补充的传统抛石护脚来说,无疑较有优越性。
6、结语
佛山大堤FS浆垫护岸工程施工工期总工期61天,铺筑总面积20493m2.首段约300m工程在2001年4月中旬完成后,在周边未作防护的情况下,经受了接近警戒水位的洪水考验,汛后检查完整无损。现已全部完建的工程外观良好,受到各方关注。这一工程实践表明:
(1)FS浆垫材料比同类工程材料有较明显的优越性。应用FS浆垫材料及施工工艺,能在较恶劣的场地条件下施工,铺筑成完整的护岸盖板,防护性能优良,应用前景广阔。
(2)水下基床整平是工程确保成功的重要要素,深水及非静水区整平工艺尚需进一步探讨。水下灌注的操作简便,但灌注质量控制及检测手段也应就其可操作性进一步研究。
(3)降低工程成本,特别是模袋成本,将赋予这一材料及技术以更强的生命力,使之在水利工程中得到更广泛的应用。