橡膠壩及其施工技術(shù)

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摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，我們?cè)絹?lái)越重視橡膠壩及其施工技術(shù)，橡膠壩對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中具有重要的意義。本文主要介紹橡膠壩及其施工技術(shù)的有關(guān)內(nèi)容。 

關(guān)鍵詞橡膠壩；施工；技術(shù)；結(jié)構(gòu)；  中圖分類號(hào)：tu74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：  引言  橡膠壩是隨著現(xiàn)代高分子合成材料的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型水工擋水建筑物。主要由土建工程、橡膠壩袋和充排水設(shè)施三大部分組成。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低、工期短、抗震性能好。適應(yīng)各種自然環(huán)境，管理方便，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。由于橡膠壩在大洪水來(lái)臨前可以放空，使洪水順暢通過(guò)，減少淤積，洪水通過(guò)后可恨快充起，攔蓄水量。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)橡膠壩正以每年300余座的速度迅猛遞增，特別是在我國(guó)干旱少雨地區(qū)，橡膠壩用來(lái)攔蓄洪水，調(diào)節(jié)河道徑流，改善局部水環(huán)境，擴(kuò)大濕地面積，實(shí)現(xiàn)人水和諧，提供城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量發(fā)揮著重要作用。如圖1所示為我國(guó)某橡膠壩工程的效果圖。  圖1 某橡膠壩效果圖  一、橡膠壩的特點(diǎn)  1.工程造價(jià)低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單  橡膠壩的造價(jià)較低橡膠壩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般中間不需設(shè)置任何支承，操作系統(tǒng)可用手動(dòng)閘閥，不用起臂設(shè)備，因此，其工程造價(jià)是比較低的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析，橡膠壩造價(jià)介于鋼閘門與自動(dòng)多鉸間門之間，低于鋼閘門，高于自動(dòng)多鉸間門，居于中等水平。  2.節(jié)省材料，性能好  使用橡膠壩，可減少鋼材、水泥、木材用量橡膠壩的壩袋是以合成纖維織物和橡膠制成的薄柔性結(jié)構(gòu)，代替鋼木及鋼筋磚結(jié)構(gòu)，由于不需要修建中間閘墩、工作橋和安裝啟閉機(jī)具等鋼和鋼筋磚水上結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)化水下結(jié)構(gòu)，因此鋼材、水泥、木材用量顯著減少。橡膠壩整個(gè)檔水體積除有薄薄的膠布之外，都是水或空氣，可說(shuō)是以水擋水，一般可節(jié)省鋼材30－75％、水泥20－80％、木材60％以上。  3.操作簡(jiǎn)單，便于安裝使用  運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后可直接安裝，由于其鋼材、水泥、木材用量減少，其施工操作簡(jiǎn)單，便于安裝，大大的縮短了施工周期。一般3～15天即可安裝完畢，整個(gè)工期一般為3～6個(gè)月，大部分橡膠壩工程均是當(dāng)年施工當(dāng)年受益。  4.抗震性能好，不阻水、止水效果好  橡膠壩的抗震性能好橡膠壩的壩體為柔性薄殼結(jié)構(gòu)，富有彈抗沖擊彈性35％左右，伸長(zhǎng)率達(dá)600％，具有以柔克剛的性能，可以抵抗強(qiáng)大地震波和特大洪水的波浪沖擊，故其抗震性能好。橡膠壩不阻水，止水效果好橡膠壩袋錨固于底板和岸墻上，基本能達(dá)到不漏水。壩袋內(nèi)水泄空后，緊貼在底板上，不縮小原有河床斷面，無(wú)需建中間閘墩、啟閉機(jī)架等結(jié)構(gòu)，故不阻水。其使用年限可達(dá)到15年-20年。  二、橡膠壩施工技術(shù)要點(diǎn)  1.導(dǎo)流圍堰施工  橡膠壩袋必須固定在鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，鋼筋混凝土基礎(chǔ)又修建在河床以下，為阻擋施工段河水，必須用導(dǎo)流圍堰把施工段圍起來(lái)。圍堰筑壩材料應(yīng)優(yōu)先選擇壩基開挖材料和當(dāng)?shù)夭牧希怨?jié)省投資，加快工程進(jìn)度。圍堰修筑方案、時(shí)間很關(guān)鍵，他直接影響到工程總目標(biāo)的完成。特別是分期導(dǎo)流時(shí)，二期圍堰修筑前，應(yīng)完成一期圍堰范圍內(nèi)底板、鋪蓋、消力池、翼墻、中墩、上游防滲、下游海漫、壩袋安裝等一切施工內(nèi)容。再拆除一期圍堰，修筑二期圍堰，讓河水在已完成部位導(dǎo)流，可有效避免一、二期圍堰范圍內(nèi)因施工內(nèi)容沒(méi)有完成而發(fā)生的三期、四期導(dǎo)流現(xiàn)象。如圖2所示為橡膠壩導(dǎo)流圍堰的簡(jiǎn)單示意圖。  圖2  2.基礎(chǔ)與防滲處理  橡膠壩工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般都不深，上游防滲處理不好或基礎(chǔ)承載力不夠，都會(huì)危及工程安全。橡膠壩壩址在和床上，河道地質(zhì)情況較為復(fù)雜，所以應(yīng)詳細(xì)了解壩址地質(zhì)材料，開挖時(shí)遇有軟弱帶或夾泥層應(yīng)按設(shè)計(jì)要求認(rèn)真處理。土質(zhì)地基必須碾壓，碾壓不到位的局部人工夯實(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求密實(shí)度后方可澆注鋼筋混凝土基礎(chǔ)。否則會(huì)造成壩基不均勻沉陷。上游蓄水池一般采用土工膜防滲，土工膜與壩基結(jié)合部要按要求認(rèn)真施工，以免造成壩底滲流，達(dá)不到蓄水目的。  3.橡膠壩基礎(chǔ)鋼筋混凝土與防沖工程施工  橡膠壩基礎(chǔ)底板、岸墻、消力池、鋪蓋、海漫、護(hù)坡的施工，與一般水閘施工基本相同，但對(duì)某些部位有其獨(dú)特要求：  1） 固定壩袋的鋼筋混凝土基礎(chǔ)開挖應(yīng)一次成型，壓實(shí)后盡快進(jìn)行鋼筋綁扎和砼澆注，避免暴露過(guò)久，免擾動(dòng)而變得松軟。  2） 地板及壩袋接觸的部位，除滿足抗凍、抗?jié)B、抗壓等基本要求外，表面嚴(yán)禁出現(xiàn)粗糙、凸凹現(xiàn)象，特別是壩袋塌落區(qū)要求平整光滑，以減少由于水流脈動(dòng)、波浪沖擊的影像而使壩袋產(chǎn)生磨損。  3） 分塊澆注次序宜采用“跳倉(cāng)”方式，這樣可以交叉。平行作業(yè)，減少人員，設(shè)備窩工，節(jié)省時(shí)間，提供工作效率，加快施工速度。  4.壩袋安裝  （1）錨固螺栓安設(shè)與砼施工  錨固槽施工的主要要求是錨固槽內(nèi)螺栓預(yù)埋尺寸準(zhǔn)確、表面平整。為滿足上述要求，鄭集地涵橡膠壩采用了預(yù)留二期混凝土做澆筑錨固槽的方法。二期混凝土預(yù)留范圍內(nèi)既要考慮到結(jié)構(gòu)的整體性，又要考慮到施工的方便。為確保預(yù)埋螺栓的尺寸，我們采用8mm厚、20cm寬的鋼板焊接成每5m一塊。在此鋼板上放好尺寸鉆孔，將預(yù)埋螺栓根據(jù)設(shè)計(jì)的外露尺寸垂直焊接在鋼板上，然后用鋼筋支架將鋼板固結(jié)在二期混凝土槽內(nèi)。二期混凝土澆筑時(shí)應(yīng)采用小型振動(dòng)棒且不能碰到預(yù)埋物。待混凝土澆完尚未初凝之前應(yīng)再一次核準(zhǔn)預(yù)埋螺栓的尺寸，如發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)糾正。  （2）橡膠壩袋的錨固安裝  a）.把壩底的雜物及施工時(shí)遺落的砂漿結(jié)成的硬塊全部清除并沖洗干凈。檢查管道內(nèi)雜物是否清除，特別象小元釘和小碎石等有害物體。此項(xiàng)工作主要是預(yù)防底墊片受損而使壩袋內(nèi)水漏出。  b）. 將底墊片鋪在底板上，鋪好后，上下游暫用混凝土壓軸臨時(shí)固定。兩端則按設(shè)計(jì)用錨栓固定，并同時(shí)開孔安設(shè)進(jìn)出水口的水帽。  c）. 鋪壩袋膠布。底墊膠片安裝好之后，即將壩袋膠布平鋪在底墊膠片及下游底板上，以壩袋中線與底板中線（指順?biāo)鞣较颍┫嘀睾蠟榭刂茦?biāo)準(zhǔn)。  d）.劃錨固線。壩袋錨好后，按設(shè)計(jì)的壩袋周長(zhǎng)，劃出錨固線。先劃上下游，后劃兩端邊墻的錨固線（如在工廠加工時(shí)，有條件可先在工廠劃好。這樣可以縮短現(xiàn)場(chǎng)安裝的時(shí)間）。  e）.壩袋的錨固。以上幾項(xiàng)工作完成之后即可以進(jìn)行壩袋的錨固工作。錨固時(shí)，應(yīng)按先上游，后下游，最后邊墻的順序進(jìn)行。錨固底板時(shí)，應(yīng)從壩軸中線開始向左右兩邊展開工作。錨固槽內(nèi)最底一層先鋪橡膠找平片，然后將壩袋底墊片鋪上，在壩袋與底墊片之間為防漏水應(yīng)放置止水海綿膠片且其上、下面均用氯丁膠與壩袋及底墊片粘上。  上述工作完成之后，將壩袋端頭從上方反折過(guò)來(lái)，在其上方再放置一層補(bǔ)強(qiáng)膠片。補(bǔ)強(qiáng)膠片、壩袋、止水海綿膠片、底墊片及找平墊片均需按螺栓位置進(jìn)行鉆孔。在補(bǔ)強(qiáng)膠片上部，為使錨固時(shí)受力均勻，需設(shè)置兩道φ8mm通長(zhǎng)鋼筋，鋼筋布好后上面放置16槽鋼壓板。  f）待上述工作完成之后，螺栓有絲部分應(yīng)用黃油涂抹滿再放上墊片上第一個(gè)螺母。  螺母擰緊程度根據(jù)廠家介紹及以往施工經(jīng)驗(yàn)，我們自制套筒以100kg的力作用在1m力臂處擰不動(dòng)為準(zhǔn)。  三、結(jié)束語(yǔ)  總的來(lái)說(shuō)，橡膠堰壩是一種新型的水利設(shè)備，還要必須經(jīng)過(guò)大量的技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究，不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能使橡膠壩技術(shù)日益完善。才能為以后我們水利建設(shè)奠定一定的基礎(chǔ)。  參考文獻(xiàn)  [1]高本虎.國(guó)內(nèi)外橡膠壩發(fā)展概況和展望[j].水利水電技術(shù)，2010，（10）  [2]賴壽雄，王漢夫.橡膠壩在新江水利樞紐工程的應(yīng)用與施工建設(shè)[j].廣東水利水電， 2003，（04） .  [3] 申靈君 某水壩灌漿防滲工藝與實(shí)踐[j].山西建筑，2011，33（3）  [4] 張峰，王志鵬，朱世梁 汪清橡膠壩施工方法談[j].山東水利， 2009，（07）  [5] 申勝斌，孫振全，龐紅偉，田建新 楔塊錨固枕式橡膠壩施工技術(shù)[j].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ，20010，（04）  [6] 謝海峰， 郭少華，候秀麗 橡膠壩充排水管材料選擇及力學(xué)分析[j].湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，（04）  注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以pdf形式查看。