橡膠壩及其施工技術

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摘要：隨著社會的發(fā)展與進步，我們越來越重視橡膠壩及其施工技術，橡膠壩對于現(xiàn)實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的有關內(nèi)容。 

關鍵詞橡膠壩；施工；技術；結構；  中圖分類號：tu74文獻標識碼：a 文章編號：  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施三大部分組成。具有結構簡單、施工方便、造價低、工期短、抗震性能好。適應各種自然環(huán)境，管理方便，運行費用低等特點。由于橡膠壩在大洪水來臨前可以放空，使洪水順暢通過，減少淤積，洪水通過后可恨快充起，攔蓄水量。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國橡膠壩正以每年300余座的速度迅猛遞增，特別是在我國干旱少雨地區(qū)，橡膠壩用來攔蓄洪水，調(diào)節(jié)河道徑流，改善局部水環(huán)境，擴大濕地面積，實現(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  1.工程造價低，結構簡單  橡膠壩的造價較低橡膠壩結構簡單，一般中間不需設置任何支承，操作系統(tǒng)可用手動閘閥，不用起臂設備，因此，其工程造價是比較低的。根據(jù)經(jīng)驗分析，橡膠壩造價介于鋼閘門與自動多鉸間門之間，低于鋼閘門，高于自動多鉸間門，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構，代替鋼木及鋼筋磚結構，由于不需要修建中間閘墩、工作橋和安裝啟閉機具等鋼和鋼筋磚水上結構，并簡化水下結構，因此鋼材、水泥、木材用量顯著減少。橡膠壩整個檔水體積除有薄薄的膠布之外，都是水或空氣，可說是以水擋水，一般可節(jié)省鋼材30－75％、水泥20－80％、木材60％以上。  3.操作簡單，便于安裝使用  運到施工現(xiàn)場后可直接安裝，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，整個工期一般為3～6個月，大部分橡膠壩工程均是當年施工當年受益。  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構，富有彈抗沖擊彈性35％左右，伸長率達600％，具有以柔克剛的性能，可以抵抗強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，無需建中間閘墩、啟閉機架等結構，故不阻水。其使用年限可達到15年-20年。  二、橡膠壩施工技術要點  1.導流圍堰施工  橡膠壩袋必須固定在鋼筋混凝土基礎上，鋼筋混凝土基礎又修建在河床以下，為阻擋施工段河水，必須用導流圍堰把施工段圍起來。圍堰筑壩材料應優(yōu)先選擇壩基開挖材料和當?shù)夭牧希怨?jié)省投資，加快工程進度。圍堰修筑方案、時間很關鍵，他直接影響到工程總目標的完成。特別是分期導流時，二期圍堰修筑前，應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流，可有效避免一、二期圍堰范圍內(nèi)因施工內(nèi)容沒有完成而發(fā)生的三期、四期導流現(xiàn)象。如圖2所示為橡膠壩導流圍堰的簡單示意圖。  圖2  2.基礎與防滲處理  橡膠壩工程的基礎設計一般都不深，上游防滲處理不好或基礎承載力不夠，都會危及工程安全。橡膠壩壩址在和床上，河道地質(zhì)情況較為復雜，所以應詳細了解壩址地質(zhì)材料，開挖時遇有軟弱帶或夾泥層應按設計要求認真處理。土質(zhì)地基必須碾壓，碾壓不到位的局部人工夯實，達到設計要求密實度后方可澆注鋼筋混凝土基礎。否則會造成壩基不均勻沉陷。上游蓄水池一般采用土工膜防滲，土工膜與壩基結合部要按要求認真施工，以免造成壩底滲流，達不到蓄水目的。  3.橡膠壩基礎鋼筋混凝土與防沖工程施工  橡膠壩基礎底板、岸墻、消力池、鋪蓋、海漫、護坡的施工，與一般水閘施工基本相同，但對某些部位有其獨特要求：  1） 固定壩袋的鋼筋混凝土基礎開挖應一次成型，壓實后盡快進行鋼筋綁扎和砼澆注，避免暴露過久，免擾動而變得松軟。  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、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”方式，這樣可以交叉。平行作業(yè)，減少人員，設備窩工，節(jié)省時間，提供工作效率，加快施工速度。  4.壩袋安裝  （1）錨固螺栓安設與砼施工  錨固槽施工的主要要求是錨固槽內(nèi)螺栓預埋尺寸準確、表面平整。為滿足上述要求，鄭集地涵橡膠壩采用了預留二期混凝土做澆筑錨固槽的方法。二期混凝土預留范圍內(nèi)既要考慮到結構的整體性，又要考慮到施工的方便。為確保預埋螺栓的尺寸，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，將預埋螺栓根據(jù)設計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在二期混凝土槽內(nèi)。二期混凝土澆筑時應采用小型振動棒且不能碰到預埋物。待混凝土澆完尚未初凝之前應再一次核準預埋螺栓的尺寸，如發(fā)現(xiàn)有問題應及時糾正。  （2）橡膠壩袋的錨固安裝  a）.把壩底的雜物及施工時遺落的砂漿結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。此項工作主要是預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固定。兩端則按設計用錨栓固定，并同時開孔安設進出水口的水帽。  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（指順水流方向）相重合為控制標準。  d）.劃錨固線。壩袋錨好后，按設計的壩袋周長，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，有條件可先在工廠劃好。這樣可以縮短現(xiàn)場安裝的時間）。  e）.壩袋的錨固。以上幾項工作完成之后即可以進行壩袋的錨固工作。錨固時，應按先上游，后下游，最后邊墻的順序進行。錨固底板時，應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來，在其上方再放置一層補強膠片。補強膠片、壩袋、止水海綿膠片、底墊片及找平墊片均需按螺栓位置進行鉆孔。在補強膠片上部，為使錨固時受力均勻，需設置兩道φ8mm通長鋼筋，鋼筋布好后上面放置16槽鋼壓板。  f）待上述工作完成之后，螺栓有絲部分應用黃油涂抹滿再放上墊片上第一個螺母。  螺母擰緊程度根據(jù)廠家介紹及以往施工經(jīng)驗，我們自制套筒以100kg的力作用在1m力臂處擰不動為準。  三、結束語  總的來說，橡膠堰壩是一種新型的水利設備，還要必須經(jīng)過大量的技術實驗研究，不斷地總結經(jīng)驗，才能使橡膠壩技術日益完善。才能為以后我們水利建設奠定一定的基礎。  參考文獻  [1]高本虎.國內(nèi)外橡膠壩發(fā)展概況和展望[j].水利水電技術，2010，（10）  [2]賴壽雄，王漢夫.橡膠壩在新江水利樞紐工程的應用與施工建設[j].廣東水利水電， 2003，（04） .  [3] 申靈君 某水壩灌漿防滲工藝與實踐[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[j].黃河水利職業(yè)技術學院學報 ，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分析[j].湖南理工學院學報（自然科學版），2011，（04）  注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以pdf形式查看。