文 云,俸昌雨
(桂林市天力水利電力建筑安裝工程公司,廣西 桂林 541000)
橡膠壩在河道治理工程中的應用
文 云,俸昌雨
(桂林市天力水利電力建筑安裝工程公司,廣西 桂林 541000)
橡膠壩作為一種新型水工擋水建筑物,目前已被廣泛應用于水利工程中,在河道治理方面具有明顯的綜合治水效益,值得推廣。本文結合實踐經驗,從土建施工、壩袋安裝、充水試驗等方面論述了橡膠壩施工的主要控制點及施工方法,并在此基礎上提出了質量保證措施,以提高橡膠壩的工程質量。
橡膠壩;河道治理;施工
河道治理是泛指一切改造河道的工程,包括河道修直、河道擴闊、修筑河堤、鞏固河岸等,甚至清理河道淤積物也算在整治之列。近年來,河道治理工程不僅要求防洪安全,且要考慮到凈化環境、涵養水源、服務生產、景觀效益、休閑娛樂等。廣西地處南方,許多城市依河而建,河流穿越城市而過,因此,如何改善城區河道水環境,充分利用水資源,實現水資源可持續發展,意義深遠。橡膠壩作為一種新型的水利設施,具有結構簡單、施工期短,在寬河道上使用效益明顯等特點,因此,探討橡膠壩在河道治理工程中的應用極為必要。
傳統的攔河閘有固定式和活動式兩類。固定式攔河閘在大流域江河上應用較多,具有跨度大、控制水位高等特點,但工期長、造價高,其閘墩、啟閉機架等結構阻水嚴重,降低了河道的行洪能力,需加高河道防洪堤。活動式的攔河閘有翻板閘和魚鱗閘兩種,造價較低、控制水位靈活,但可控制水位較低(低于1.5 m)、工期長、止水效果差,美化環境效果也較差,且翻板閘與城區環境難以協調一致。橡膠壩運用條件與水閘相似,不需擋水時,放空壩袋內的水(氣),就可恢復原有河渠的過水斷面,與常規閘壩相比,橡膠壩又有以下優點:節省材料、造價低廉、施工期短、維修少、管理方便,同時壩體為柔性軟殼結構,能抵抗地震、波浪等沖擊,且不阻水,止水效果好,跨度大,對于汛期泄洪時要求不壅高上游水位避免造成淹沒的河道上,修建橡膠壩具有顯著的優點。
在河道治理中應用橡膠壩,既可用于攔洪蓄水,又能美化環境,達到“防洪排澇、截污治污、調水補水、生態重建、監控調度”的綜合治水策略,將截污治污與生態景觀相結合。汛期來水一方面可以引起洪澇災害,一方面又是寶貴的水資源,在河道上修建橡膠壩,洪水來時塌壩行洪洪峰過后,充脹壩袋攔蓄洪水,可將洪水轉化為有用的資源,有效地補給地下水。當前,隨著人們對環境的要求不斷提高,近年來許多城市在市區或郊區河道治理中修建橡膠壩,形成人工湖,發揮著防洪、供水灌溉和美化環境多種功能,為城市的發展蓄集了寶貴的水資源。
由于橡膠壩在泄洪期間基本保持原河道斷面,區別于其他形式的壅水壩,標準一般為四、五級工程建筑物。但為保證泵房和其他輔助結構的安全,根據有關標準規定采用10~20 a一遇洪水設計,100~200 a一遇洪水校核。
橡膠壩是橫臥于河床,長期受水流、雜物、砂石沖刷或摩擦,且經受大自然老化,所以要求壩袋強度高、重量輕、耐老化、耐磨、耐水、耐油污、耐化學腐蝕、耐微生物、耐寒等。而高強力的錦綸帆布具有強力高,干濕強力差別不大,不怕水腐蝕等特性,因此可選其為骨架層。用作保護層的橡膠,可選擇綜合性能較好的氯丁橡膠,其不但具有與天然膠相似的物理機械性能,且有優良的耐大自然老化、耐化學腐蝕、耐油、耐磨耗的特性,是一種比較理想的室外使用膠料。
橡膠壩施工過程中,最為重要的幾個控制點包括:基礎底板(含錨固槽)、壩袋錨固安裝、充水試驗。施工時,務必嚴格履行報驗程序,合理安排,以確保工程施工質量及進度。具體如下:
2.3.1 基礎底板(含錨固槽)施工
基礎底板為鋼筋混凝土結構,施工工藝流程為:基礎開挖→墊層混凝土→供排水管道安裝→鋼筋制作及安裝→錨固槽預埋螺栓及壓板安裝→模板安裝→混凝土澆筑→拆模養護。其中,錨固槽預埋螺栓及壓板安裝是重中之重,直接關系到后期壩袋安裝的精度和質量,而錨固槽施工的主要要求就是保證錨固槽內預埋螺栓尺寸準確、表面平整。在預埋螺栓時,可采用活動木夾板固定螺栓位置,用經緯儀測量,螺栓中心線要求成一直線,用水準儀測定螺栓高度,無誤差后用木板支撐將活動木夾板固定于槽內,使螺栓首先牢固不動。
2.3.2 橡膠壩袋的錨固安裝
其主要工序如下:①清除壩底的雜物及施工時遺落的砂漿結成的硬塊,并沖洗干凈。檢查管道內雜物是否清除(小元釘和小碎石等有害物體需特別注意)。此項工作主要是預防底墊片受損而使壩袋內水漏出;②把底墊片鋪在底板上,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;③壩袋膠布。安裝好底墊片之后,將壩袋膠布平鋪在底墊片及下游底板上,控制標準為壩袋中線與底板中線(指順水流方向)相重合;④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;⑤壩袋的錨固。上面所有工作完成之后即可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止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黏上。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8通長鋼筋,鋼筋布好后上面放置16槽鋼壓板;⑥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螺母。螺母擰緊的順序按順時針,螺母擰緊程度根據廠家介紹及以往施工經驗。
2.3.3 充水試驗
壩袋安裝完成后,需進行充水試驗,以檢驗壩袋錨固及充水管路的施工質量。橡膠壩袋在充水試壩時,不得一次將壩袋充至設計高度,宜將壩袋分級進行充脹,每級充脹后停留時間不少于半小時。充水過程中及停留時間內派專人檢查壩袋的伸張受力情況,檢查壩袋有無變形、壩袋拼縫、螺栓壓板及堵頭邊角處有無滲漏、上游無水情況下壩袋充脹后的形態是否正常等。在上游無水情況下,壩袋充脹高度最高不超過設計壩高的80%,預留安全高度。壩袋充排水試驗合格后,將其內水放凈,逐個螺母進行檢查按以上程序再一次擰緊后,在槽鋼內用瀝青將螺栓及螺母澆上,再用厚一點的塑料布將其蓋上,以便下一次更換壩袋時螺栓能正常使用。最后用1∶2水泥砂漿將錨固槽其余部位封死抹平,即封錨。
施工單位必須按要求,成立質檢小組,設專職質量監督員,對工程質量層層把關,做到責任到人,嚴格按設計要求和施工規范辦事。對施工中所需的鋼材、壩袋、水泥、土工膜、木楔塊、通信電力器材等,從定貨、運輸、加工到安裝使用,都要經過層層把關,檢測完全合格才允許使用。
范圍包括壩袋、錨固螺栓或楔塊標號及外形尺寸、安裝構件、管道、操作設備的性能等。要檢查施工現場提供的質量檢驗記錄和分部分項工程質量評定記錄,同時需進行抽樣檢查。對關鍵部位的施工,要經過反復研究后才組織實施,以免造成返工和浪費,同時加快工程進度,提高工程質量。
在無擋水的條件下,應做壩袋充壩試驗;若條件許可,還應進行擋水試驗。檢查的項目主要有:壩袋及安裝處的密封性;嵌固構件的狀況;壩袋外觀觀察及變形觀測;充排、觀測系統情況;充氣壩袋內的壓力下降情況。
總之,橡膠壩作為一種新型水工擋水建筑物,目前已被廣泛應用于水利工程中,我國自 1965年開始橡膠壩的試驗和建設,1966年建成第一批橡膠壩工程以來,經過四十幾年的工程實踐,橡膠壩逐步形成了自己的技術特色,工程技術已達到世界先進水平。據不完全統計,截至2006年10月,我國的橡膠壩已建成約2 000座,近年來更是以每年新建300座左右的速度發展,所有工程運行良好,效益顯著,應用前景廣闊。
Rubber Dam in River Course Government Project Application
Wen Yun,Feng Changyu
The rubber dam takes one kind of new water conservancy project to keep off the water building, at present has been widely applied in the hydraulic engineering, mask has the obvious synthesis in river course government side the to regulate waterways the benefit, is worth promoting.This article unifies the experience, from the construction, the dam bag installment, was filled with water experiments aspects and so on to elaborate the rubber dam construction major control point and the job practice, based on this and proposed the quality assurance measure, enhanced the rubber dam the project quality.
rubber dam; river course government; construction
TV644
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1000-8136(2011)06-0084-02