水利工程中橡膠壩施工技術的應用

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【摘要】橡膠壩是水利工程中的一項重要技術，又被稱為橡膠水閘，由于其運用高強度合成纖維，因此承載能力較強。本文首先將介紹橡膠壩的優(yōu)點，然后結合工程實例詳細探究其在水利工程中的應用。通過實例分析，橡膠壩施工技術有利于提高水利工程施工質量，保障壩體的正常運行。

【關鍵詞】橡膠壩；水利工程；應用

1引言

橡膠壩具有結構簡單、抗震性能好、施工工期短、運用管理靈活等優(yōu)點，因此被廣泛應用于水利工程施工中，在保障水利水電工程可持續(xù)發(fā)展，促進國民經(jīng)濟發(fā)展方面具有十分重要的作用。

2水利工程中橡膠壩的優(yōu)點

2.1節(jié)省材料且性能良好

在水利工程中使用橡膠壩，有利于大幅度降低鋼材、木材以及水泥等的用量。橡膠袋的主要構成材料是橡膠制成品以及合成纖維織物的包柔性結構，可以很好的替代鋼材、木材、磚的結構。由于在施工的過程中不需要對啟閉機具、中間閘墩以及工作橋安裝鋼筋磚等水上結構，因此使用橡膠壩能夠在很大程度上減少鋼材、水泥以及木材的使用量。在整個橡膠壩施工技術中，除了膠布的結構之外，其他的材料全是水和空氣構成的，因此可以體現(xiàn)出很好的擋水效果。

2.2造價低結構簡單

橡膠壩造價低廉、結構簡單，在實際應用中一般不需要在中間設置任何支撐，由于操作系統(tǒng)使用手動閘閥，缺乏相關起臂設備，因此能夠在很大程度上節(jié)約工程造價。

2.3施工簡單操作方便

在橡膠壩的實際施工中，壩袋并不需要自己制作，只需要根據(jù)實際需要從工廠統(tǒng)一批發(fā)。在具體的安裝的過程中，安裝速度比較快，一般可以在3～15d之內(nèi)完工，這樣有利于縮短整個工程施工工期。

2.4防洪安全

橡膠壩的實際應用并不會對水利工程實際運行造成不良影響，橡膠壩的壩袋在沒有進行工作時一般與底板緊緊貼住，能夠有效節(jié)省空間。如果需要進行其他操作，也不需要改造原來的工程，而且壩袋的止水作用比較明顯，不會出現(xiàn)漏水以及滲水的問題，能夠有效保障水利工程的防洪安全。2.5維修工作比較簡單橡膠壩安裝便捷，結構簡單，只具備放水功能和充水功能，通常情況下，這些裝置很少發(fā)生故障，相關維修工作十分簡單和方便，因此橡膠壩被廣泛應用于水利工程施工中。

3工程施工案例

3.1工程概況

本文將結合某水利樞紐工程中5跨橡膠壩的施工技術進行詳細探究。該工程由發(fā)電廠房壩段、泵房壩段、泄洪閘壩段、船閘壩段和主攔河擋水橡膠壩段組成橡膠壩采用了5跨螺栓壓板雙錨固式，單跨長度85m，高度5.25m，屬于較高的橡膠壩；橡膠壩的分隔墩為坡比1：1的斜面式。壩袋采用三布四膠，型號為JBD5.25-300-3。外覆蓋膠厚大于2.5mm，內(nèi)覆蓋膠厚度大于2.0mm，夾層厚度膠大于0.5mm，單層帆布強度300kN/m，壩袋總厚度大于12.1mm，壩袋底墊片采用一布二膠，厚度大于2mm。壩袋錨固設計采用雙錨線螺栓壓板式錨固，螺栓間距20cm，上壓板采用Q235鑄鋼件并作防銹處理。

3.2材料性能

3.2.1橡膠壩袋性能橡膠壩袋性能必須達到設計的抗拉強度和抗撕裂性能、柔曲性、耐疲勞性、耐水浸泡及耐久性，而且膠布和橡膠粘合性能也應該良好。所有的材料在出廠前都必須根據(jù)壩袋生產(chǎn)標準、要求和指標進行試驗，并且在使用前提供產(chǎn)品合格證和檢驗報告。

3.2.2螺栓壓板式錨固機構性能根據(jù)《橡膠壩技術規(guī)范》，應通過計算確定螺栓的直徑、間距、長度以及壓板的厚度斷面，螺栓間距以20～30cm為宜，錨固機構由預埋螺栓、下墊板、上壓板、墊片、緊固螺帽等組成，應滿足的強度、耐久性、錨固力、銹蝕等因索的要求。

3.3安裝方案的確定

3.3.1安裝前的準備工作

（1）壩面處理：根據(jù)工程設計要求，壩袋在放水坍落和沖水兩種工況下，與基礎地板和邊墩接觸面范圍，澆筑厚15cm的C40二期細石混凝土，而且需要對壩面進行水磨石面式的研磨，確保表面平滑。在安裝施工前，還需要對整個基礎面進行除塵和清渣。

（2）錨固：常見的錨固結構型式有螺栓壓板錨固和楔塊擠壓錨固，在實際應用中，應該根據(jù)工程規(guī)模、加工條件、耐久性、施工、維修等條件，綜合比較經(jīng)濟性能，合理選用。在本工程中，上游側和底部進行鑿毛處理，對與壩袋接觸的錨固基槽一側，進行二期細石混凝土澆筑、壓光、磨光處理。

（3）場地準備：由于壩袋較大，因此需在下游側，平整或鋪墊能夠展開整個壩袋的場地，對壩袋安裝定位進行調(diào)整，確保滿足機械起重和運輸車輛的卸車條件。

3.3.2合理確定安裝順序因本工程分三期圍堰施工，二期圍堰內(nèi)有兩跨橡膠壩建筑物設計布置為：橡膠壩右邊墩，1#橡膠壩，1#2#壩中隔墩，2#橡膠壩，2#3#壩中隔墩按照工程進展情況，確定首先安裝1#壩，然后安裝2#壩，這樣才能確保符合渡汛要求。為了提高安裝速度，提高機械設備利用率，需要采用兩跨穿插安裝方法，具體的施工工序為：1#壩床處理→1#壩袋進場→安裝1#壩袋，同時，2#壩床清理→2#壩袋進場→2#壩袋安裝，并減少了材料的二次搬運，盡量減少安裝時間，三期圍堰里3跨橡膠壩同上。

3.3.3壩袋安裝流程螺栓壓板式橡膠壩安裝可以分為十二個工序流程，如下所示：壩床處理→錨固槽處理→展開底墊片和打孔→安裝莊水海綿→水帽和溢流管處理→展開壩袋調(diào)整定位→壩袋打孔壓平→墊平片安裝→安裝上壓板→緊固螺栓→壩袋沖水試驗→澆筑封錨混凝土。

3.4安裝工藝控制

3.4.1進場材料檢查對進場的橡膠壩袋和相關配件進行質量檢查，由廠家出具質量檢驗報告和合格證明。

3.4.2吊裝設備操作要求在壩袋進場時，需要將壩袋由拖車上卸下，然后初步調(diào)整到安裝位置。在實際施工中，需要結合壩袋長度和重量，在吊裝時采用8個吊點，而且還需要安排兩輛吊車相互配合，在壩床上下游各布置一臺汽車吊，兩臺吊車分別吊掛壩袋兩端4個吊點，兩臺吊車同時起吊，保證高度和速度的統(tǒng)一，將壩袋由吊車緩慢吊至壩床上，然后調(diào)整壩袋位置，使其垂直于壩軸線放置因壩袋體積和重量較大。當?shù)讐|片就位后，可以在壩袋四周錨固線以外進行打孔作業(yè)，并且套入卡環(huán)和繩索，通過卷揚機、裝載機，將壩袋平行于壩軸線方向M型折疊后，并牽拉就位。斜墻段施工時利用卷揚機、手拉葫蘆等，通過隔墩上預埋的錨鉤使兩側壩袋基本就位，臨時固定。

3.4.3螺栓壓板錨的安裝要求每塊壓板的長度和重量都應該控制在合理范圍內(nèi)，尤其是兩岸邊墻、中墩的壓板每塊壓板所對應的螺栓個數(shù)一般在5個以內(nèi)，如果數(shù)量較少，則會因個別螺栓的拉斷，導致同一壓板上的其它螺栓應力過載，最終引發(fā)嚴重的安全事故；如果螺栓較多，則埋設精度要求比較高，安裝困難，錨固件預埋位置準確性很難保證，會直接影響橡膠壩袋的安裝。通常情況下，可以將預埋螺栓穿入墊板，在背面用薄螺母定位固定，然后在正面使用厚螺母固定擰緊，形成一個完整的整體，最后將其固定在混凝土中的鋼筋網(wǎng)上，并且使用全站儀、水準儀進行校正和焊接定位。

3.4.4壩袋打孔安裝要求打孔前要檢查壩袋舒展狀況，確定核實無誤后才可以依據(jù)技術員劃下的記號依次對壩袋打孔。打孔順序為先下游后上游、最后是隔墩和岸墻，錨固順序為先中間后兩邊，隨打隨套。兩側岸墻拐角處，袋布要折疊、理順、墊平，不得用剪口補強處理。

3.4.5螺栓緊固要求完成底墊片、壩袋，墊平片的安裝并通過驗收后，可進行上壓板的錨固安裝。將上壓板按順序安裝，并依次安裝墊圈、螺母，螺母旋緊力通過測力扳手嚴格控制，所有螺母在旋緊一遍后停放12h后，再次旋緊一遍，如此重復3~4遍后，完成對螺母的旋緊。

3.4.6封錨施工要求封錨即是將安裝、緊固完畢的壩袋錨固螺栓和壓板用二期混凝土澆筑起來，達到封閉和保護螺栓的作用，對封錨混凝土澆筑質量要求內(nèi)實外光。封錨前將錨固槽內(nèi)雜物清理干凈，確定槽內(nèi)沒有污物和積水。另外，還需要對螺栓進行防腐處理。在螺栓外均勻涂抹黃油，用厚塑料袋將外露的螺栓和螺帽扎好，保障螺牙的完整性。對于壩隔墩斜墻段，可以使用分段澆筑的辦法，以2～3m為一層，分層澆筑至頂。要求澆完后封錨混凝土要與原壩底板平滑過渡，待封錨混凝土達到一定強度后，可用手提角磨機對其表面再進行打光處理。

3.5壩袋充水試驗

若充排水泵站與各管路均已經(jīng)滿足充排水要求，則可直接利用泵站系統(tǒng)充排水。若充排水泵站設備安裝達不到?jīng)_排水要求，通常利用壩墩的溢流管作為充水路徑。充水完成后，要對壩高進行時段測量，停放時間內(nèi)無任何異常后將水排掉.試壩工作結束。

4結語

水利工程是我國十分重要的基礎建設，目前，在很多水利工程建設中都使用了橡膠壩施工技術。本文基于橡膠壩施工特點和內(nèi)容，詳細闡述了水利工程建設中橡膠壩施工技術的應用，希望促進該項技術的應用，推動水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[3]楊鵬飛.水利工程中橡膠壩施工技術淺談[J].城市建設理論研究：電子版，2015（04）：176~177.

作者：王鐵剛 單位：興益水利水電建筑有限公司