摘要:本文主要敘述了橡膠壩的施工工藝、施工步驟及施工規范要求。
關鍵詞:橡膠壩 施工工藝 導流 壩袋施工
一、工程概況:
撫寧縣位于河北省東北部,洋河全長100km,流域面積1137km2,河口寬500~600m,洋河攔河橡膠壩位于洋河大橋下游50m,工程修建標準為20年一遇洪水、30年一遇潮水設計,3級建筑物。洋河橡膠壩總寬400m,分5個壩段布置,每孔壩寬80m,壩底板高程-0.5m,壩頂高程1.9m,壩高2.4m。橡膠壩總長55m,由上游段、閘室段和下游段組成。船閘布置在橡膠壩與左堤之間,閘室長24.8m,凈寬5.0m。橡膠壩設置一座10/0.4kv戶內降壓變電站,供電電源采用“工作電源+備用電源”的方式。
二、施工條件
(1)、洋河河口位于南戴河經濟開發區。場外道路與場內施工道路連通只需修筑一條貫穿施工壩段的簡易施工道路。
(2)、流域內氣候溫和,多年平均氣溫10.2℃,最熱八月份平均氣溫24℃,最冷一月份平均氣溫-5℃。多年平均風速2.9m/s,最大凍土深度0.85mm。全年平均無霜期185天。
(3)、洋河口段地勢開闊,略向大海傾斜,整治河道河底地面高程-1.3~-0.4m,岸地高程1.0~2.0m不等。松散地形厚度大約30m,為第四系陸海相交互沉積形成,主要由砂類土組成,局部為粘性土。
三、施工導流
根據現場實際情況,工程施工不僅受到上游河道來水影響,而且受到潮水位影響,導流水位按兩者比較取大值選擇。為保證工程施工特分兩期進行:
一期施工利用右側河道過流,修筑一期圍堰,施工左側壩段、魚道及船閘工程,利用河道右側束窄河床過流。二期施工右側壩段,修筑二期圍堰圍護基坑,利用左側已完工壩段過流。洋河河道施工期洪水流量61m3/s,相應水位1.6m。圍堰頂寬4.0米,高3.2米,邊坡1:3,堰底高程-1.1m,橡膠壩圍堰總長1320m。圍堰后人工配合機械清除施工范圍內護欄及片石護坡,采用人工配合機械在河道南側埋設DN300mmPE給水管一道,長度為50m,并配置大型水泵4臺抽水,以解決施工排水問題。
要及時進行基礎施工,基礎完成達到流水要求后,施工兩側護坡,護坡完成后拆除河道圍堰,根據天氣情況并且配合上游關閉閘門,臨時進行圍堰,圍堰寬1.0米高0.8米,并利用大型水泵排水,盡快進行橡膠壩安裝。安裝后清除圍堰并進行設備安裝施工。
四、地基處理
基坑開挖施工工藝流程:壩基土方機械開挖→機械開挖上游防滲鋪蓋→機械開挖下游消力池
地基處理采用水泥土攪拌樁法。根據固化劑參入狀態的不同,分為漿液攪拌和粉體噴射攪拌兩種。采用SJB-2型鉆孔機鉆孔,灰漿攪拌機制漿,灰漿泵壓漿,初次成孔后再二次注漿攪拌,施工前根據設計進行工藝性試樁,以確定摻灰量、提升速度、旋轉速度等施工參數。停灰面高于樁頂設計高程0.30~0.50m,開挖基坑時樁端施工質量較差的樁頭段人工挖除。水泥土攪拌樁在左岸橡膠壩底板、上游鋪蓋、下游鋼筋混凝土護坦、船閘及兩岸邊墻范圍外延4m范圍布置,樁徑0.7m,間距1.2m,正方形布置,布置樁長6m。
五、主體混凝土工程施工方法
主體混凝土工程項目主要有:壩底板混凝土,下游消力池混凝土底板,擋土墻混凝土。根據設計分縫,從岸邊向中間跳倉澆筑,先澆壩基混凝土,再澆下游消力池混凝土。
1、壩底板混凝土施工
壩底板混凝土施工藝流程:墊層→供排水管道安裝→鋼筋制安→埋件及止水安裝→模板安裝→混凝土澆筑→拆模養護。
(1)墊層混凝土施工
壩基開挖至設計高程后,應及時澆筑混凝土墊層,上下游齒墻底部墊層澆筑比設計斷面寬10cm,先澆底部墊層,再澆邊坡混凝土墊層和頂部混凝土。
(2)鋼筋制安
鋼筋的切割、彎曲應遵照水利電力部頒布的《SDJ207-82》規范的規定執行。鋼筋的表面應潔凈、使用前應將表面油漬、漆污、銹皮、鱗銹等清除干凈,鋼筋應平直。無局部彎曲,鋼筋中心線同直線偏差不應超過其長度的1%,用盤鋼筋或彎曲的鋼筋均應矯直后才允許使用。
(3)模板制做安裝
模板均采用定型鋼模板和木模板結合。模板的圍檁采用φ50的鋼管,站筋采用10cm×10cm的木方,支撐采用三角形木支架。模板立好后,校正模板的上下口寬度及軸線,使其滿足設計要求,壩頂橡膠袋安裝槽由于要求精確度較高,采用二期混凝土澆筑成形,二期混凝土模板采用3cm厚的木板,按設計斷面尺寸,加工成槽型,固定在錨固筋上。
(4)混凝土澆筑
澆筑前溢流管預埋加固壩基底板混凝土施工時,預以埋上,在鋼筋綁扎后,應把溢流管焊接加固在站筋上,混凝土澆筑采用跳倉澆筑。混凝土澆筑采用臺階形或斜層鋪筑法。每層鋪筑厚度30cm。先洗筑溝槽,再洗筑底板。混凝土振搗均勻,采用插入式振搗棒,嚴禁接觸預埋件及排水鋼管,澆底板頂面后,用平板式振動器振平,最后人工用鋼抹收面壓光。
2.消力池底混凝土施工
消力池水平段混凝土施工工藝流程:基礎開挖平整→反濾土工布鋪設→粗砂鋪設→鋼筋制安→模板安裝→排水管安裝→混凝土澆筑→拆模養護。
(1)土工布布設和粗砂鋪設同時進行,基礎用人工平整,按有關技術要求鋪設搭接土工布,人工鋪設20cm厚粗砂,最大卵石直徑不超過6cm,平整后拍平。
(2)模板安裝采用組合鋼模板拼裝,反濾管采用φ50的PVC管,按設計位置用φ6的鋼筋連接穩固,混凝土澆筑,用輸送泵輸送,人工平倉,插入式振搗器振搗后采用平板振動器拉平,人工用鐵抹收面壓光,混凝土澆筑時,先用木塞堵排水孔上口,以免混凝土堵塞。
六、止水及預埋件施工
1、止水安裝
在止水上不得釘鐵釘和穿孔。澆混凝土時要派人跟倉保護,調整止水卷曲和移位。甲型縫安裝時,在粘土鋪蓋施工前,應將預埋在擋土墻內的螺栓M160×500清剔干凈,并浸潤少許柴油,上絲帽過絲、擰順,然后把提前制作好的瀝青麻袋鋪設平整,再把經過防腐處理且制作好的木壓條120×100壓蓋在瀝青麻袋上,緊絲帽即可。
2、埋件安裝
本部分埋件安裝工作內容主要指埋設在一期混凝土、地下和其它砌體中的預埋件,包括供排水管和套管,電氣管道及電纜,設備基礎、支架、吊架、壩袋錨固槽、塊制作等固定件,還有接地裝置等預埋件。
3、壩袋錨固槽施工
(1)壩袋錨固槽施工
上、下游錨固槽均采用澆二期混凝土的方法進行施工,二期混凝土采用整體模板一次澆搗完成,錨固槽施工尺寸誤差不得大于+2mm,槽上口邊均按R=25mm澆筑成圓弧狀,混凝土表面要求平整,以防壩袋磨損。
(2)二期混凝土模板
二期混凝土采用細石混凝土、振搗密實并不得撓動模板,拆模應在二期混凝土具有一定的強度后進行,不得損壞槽口及表面,二期混凝土達到設計強度后可進行壩袋安裝。
七、壩袋安裝
1.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清洗干凈。檢查管道內雜物是否清除,特別象小鐵釘和小碎石等有害物體。
2.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。
3.吊送壩袋入倉并展開,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。
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(有條件可先在工廠劃好,這樣可以縮短現場安裝的時間)。
5.壩袋的錨固。錨固時,應按先上游后下游,最后邊墻的順序進行。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。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。布好后上面放置槽鋼壓板。
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第一個螺母,螺母擰緊的順序執行,螺母擰緊程度根據廠家介紹及以往施工經驗,我們自制套筒以100kg的力作用在1m力臂處擰不動為準。
參考文獻:
(1)中華人民共和國行業標準《橡膠壩技術規范》SL227-98
(2)河北省水利水電第二勘測設計研究院《河北省撫寧縣洋河河口海堤工程攔河橡膠壩初步設計報告》