伊河洛陽市區(qū)段第二級(jí)水面工程橡膠壩施工方法

□張惠強(qiáng)（河南水利建筑工程有限公司）

1.工程概況

伊河洛陽市區(qū)段第二級(jí)水面工程位于伊河規(guī)劃的希望橋下游450m處，該段左岸為洛陽城市區(qū)，右岸為偃師市諸葛鎮(zhèn)。該水面工程由攔河壩和控制室段組成。攔河壩段包括橡膠壩和固定堰段，橡膠壩共布置6跨，最大壩高4.0 m，橡膠壩段總長509.40m，固定堰段總長178.2m，控制室段長16m。水面工程回水長度1.65km，形成水面81.65 hm2，最大蓄水量186.13萬m3。該工程為3等工程，其主要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)。

2.施工總體方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件、工程規(guī)模、工期要求及本工程的特點(diǎn)，將本項(xiàng)目工程分兩期施工。前期利用右岸天然河道過流，填筑左岸臨時(shí)圍堰，先施工第1～5跨橡膠壩、左岸固定堰及控制室；后期利用已施工的主河槽橡膠壩底板過流，填筑右岸臨時(shí)圍堰，再施工右岸第6跨橡膠壩、右岸固定堰及控制室。

3.施工導(dǎo)流及排水

3.1 施工導(dǎo)流

采用分期圍堰法導(dǎo)流，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為非汛期5年一遇，采用低水圍堰導(dǎo)流方式。結(jié)合基坑開挖，填筑土砂卵石梯形斷面圍堰，下游圍堰頂寬6m，兼做場(chǎng)內(nèi)交通運(yùn)輸?shù)缆罚簧嫌螄唔攲?.5m，圍堰迎水面填土草袋護(hù)坡采用1：1，背水面采用1：1.5。

圍堰填筑采用1.0m3挖掘機(jī)裝8t自卸汽車運(yùn)輸，進(jìn)占法施工。高出水面1.0m以下部分采用水中倒填法立堵的方式進(jìn)行填筑，龍口合攏后，水面以上部分由74 kW推土機(jī)采用平堵的方式分層填筑壓實(shí)，分層厚度為30cm，人工削坡整平。圍堰迎水坡用填土草袋護(hù)砌，下鋪土工膜防滲。

圍堰拆除在橡膠壩工程分期施工結(jié)束后進(jìn)行，拆除時(shí)先拆除下游圍堰，再拆除上游圍堰。圍堰拆除分水上和水下兩部分進(jìn)行，水上部分采用1.0m3反鏟挖掘機(jī)拆除到水面以上50㎝，水下部分采用長臂反鏟挖掘機(jī)后退法開挖，確保主河槽上下游河床平順。

3.2 施工排水

基坑開挖前的初期排水采用固定式水泵抽排，根據(jù)圍堰條件及基坑內(nèi)水深確定排水速度，避免水位驟降，影響圍堰的邊坡穩(wěn)定。

施工過程中的經(jīng)常性排水采用挖排水溝和集水井，水泵抽水的明排型式。待基坑內(nèi)明水排除完畢，在圍堰與基坑建筑物開挖邊線之間開挖排水溝，在基坑四角處設(shè)集水井，配備離心泵將積水排向圍堰外河道中。

4.主體工程關(guān)鍵項(xiàng)目施工方法

4.1 基坑開挖及回填

4.1.1 基坑開挖

根據(jù)地質(zhì)條件，橡膠壩兩壩肩上部的兩岸大堤堤身主要為砂和含卵礫石的低液限粉土、泥沙卵石經(jīng)分層填筑壓實(shí)而成，壩基為級(jí)配不良礫。基坑開挖主要采用1.0m3挖掘機(jī)自上而下分層進(jìn)行，基坑底層清基、保護(hù)層及邊角等部位輔以人工配合完成，開挖料可以利用的就近臨時(shí)堆放，多余棄料裝8t自卸車外運(yùn)至棄料場(chǎng)。開挖自邊灘向河中進(jìn)行，隨高程下降，及時(shí)對(duì)開挖斷面進(jìn)行測(cè)量檢查，以防止超出設(shè)計(jì)開挖線。

4.1.2 基礎(chǔ)回填

回填土料優(yōu)先選用開挖可利用料，不足部分從外部取土。回填采用74 kW推土機(jī)平料，鋪土厚度30～50 cm，采用13～14 t凸塊振動(dòng)碾碾壓，碾壓時(shí)沿軸線方向進(jìn)退，碾壓由中心向兩邊錯(cuò)輪套碾，保證填筑的壓實(shí)度不小于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。工作面狹窄部位采用2.8kW蛙式打夯機(jī)分層夯實(shí)，壓實(shí)至設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。分段施工時(shí)，各段土層之間應(yīng)設(shè)立標(biāo)志。每層土方碾壓完畢，取樣檢驗(yàn)合格、驗(yàn)收后才能進(jìn)行下一層的填筑作業(yè)。

4.2 主體混凝土工程施工

主體混凝土工程主要包括壩底板，壩墩，消力池，固定堰及上、下游導(dǎo)流墻等。

4.2.1 混凝土拌制

由于工程施工區(qū)靠近洛陽市區(qū)，按規(guī)定選用商品混凝土，混凝土供應(yīng)滿足最大澆筑強(qiáng)度的要求。

4.2.2 混凝土運(yùn)輸

根據(jù)工期要求及混凝土施工強(qiáng)度，采用混凝土攪拌罐車水平運(yùn)輸，泵送混凝土入倉。

4.2.3 模板安裝與拆除

底板側(cè)模板采用組合鋼模板，墩頭、墩尾等弧面部位采用定型鋼模板，墩墻、導(dǎo)流墻等平面部位采用竹膠大模板，壩袋錨固槽部位加工制作定型木模板。模板縱橫圍令采用槽鋼或雙鋼管，安裝錨固螺栓固定。模板接縫處加墊5mm海綿墊，以保證混凝土表面光滑平整，接縫嚴(yán)密，不漏漿。模板立好后，測(cè)量校正模板的上下口邊線，使其滿足設(shè)計(jì)要求。

模板的拆除期限根據(jù)相應(yīng)部位混凝土的齡期和強(qiáng)度要求，嚴(yán)格遵照規(guī)范規(guī)定進(jìn)行，使用專用工具按照模板部件組裝順序依次有序拆除，以減少對(duì)混凝土的損傷。

4.2.4 鋼筋加工與安裝

鋼筋的采購進(jìn)場(chǎng)需提供材質(zhì)證明并進(jìn)行抽樣復(fù)檢，合格后方能投入使用。按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行配料加工，誤差應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定。

鋼筋安裝嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求的位置進(jìn)行，安裝偏差不得超過規(guī)范允許偏差。鋼筋保護(hù)層采用混凝土墊塊在鋼筋和模板之間支護(hù)，墊塊呈梅花狀分布并與鋼筋綁扎為一體。為保證各排鋼筋之間位置準(zhǔn)確，在相鄰兩排鋼筋之間焊接鋼筋支撐，水平鋼筋網(wǎng)應(yīng)設(shè)架立筋支撐。鋼筋的焊接接頭應(yīng)遵守規(guī)范要求。

4.2.5 預(yù)埋件安裝止水埋件與模板同時(shí)安裝，采用專用卡具與模板加固成整體。充排水鋼管在鋼筋安裝過程中穿插進(jìn)行預(yù)埋安裝，并單獨(dú)進(jìn)行加固和管口保護(hù)，防止混凝土澆筑過程中移位和堵塞。

壩袋錨固螺栓在立模及鋼筋綁扎過程中預(yù)埋，加工活動(dòng)木夾板固定于槽內(nèi)，焊接鋼筋支架聯(lián)接固定，螺栓中心線、安裝高度及外露尺寸偏差經(jīng)測(cè)量復(fù)核合格后，方可澆筑混凝土。

預(yù)埋件在混凝土澆筑過程中設(shè)專人看護(hù)，避免發(fā)生碰撞、腳踩等現(xiàn)象產(chǎn)生位移，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正。

4.2.6 混凝土澆筑

混凝土按壩段分塊跳倉施工，施工順序?yàn)橄鹊装搴蠖諌Α；炷翝仓捎闷絺}分層鋪筑法，每層鋪筑厚度30cm，采用插入式振搗棒振搗密實(shí)，不得漏振和過振。澆筑至設(shè)計(jì)頂面后，人工進(jìn)行抹平收面。

4.2.7 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土終凝后，平面部位覆蓋草袋及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，立面部位掛塑料水管加工噴孔間斷流水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土面濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14d。

4.3 橡膠壩袋安裝

4.3.1 壩袋安裝工藝順序

安裝前準(zhǔn)備→壩袋錨固槽清理、錨固螺栓檢查→安裝下壓板→鋪設(shè)底墊片→壩袋運(yùn)送及展開就位→安裝海綿止水膠→安裝壩袋→安裝墊平補(bǔ)強(qiáng)片、上壓板、薄型螺母和螺栓固定壩袋→壩袋充水試驗(yàn)→錨固槽水泥砂漿封閉、磚砌體砌筑及砂漿抹面→檢查驗(yàn)收。

4.3.2 安裝前的準(zhǔn)備工作

壩袋安裝前，應(yīng)清理壩袋底板、錨固槽、岸墻及安裝場(chǎng)地表面的雜物，檢查壩袋接觸面的平整度和錨固預(yù)埋件的位置尺寸，對(duì)不能滿足壩袋安裝要求的部位進(jìn)行處理。壩袋運(yùn)輸過程中，嚴(yán)禁折疊劃傷。壩袋運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后展開，并采用眼看、手摸、丈量等方法進(jìn)行尺寸外觀質(zhì)量檢查，壩袋布應(yīng)無氣泡、膨脹、脫層、龜裂、粉化、生物蟲蛀和刺傷劃破等現(xiàn)象，錨固件無變形銹蝕，符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

4.3.3 壩袋安裝

壩袋安裝前，將壩袋底板、錨固槽及墊板清掃干凈，并且用水沖洗，晾干后鋪設(shè)底墊片，底墊片應(yīng)伸展，其四周錨固處應(yīng)按螺栓位置鉆孔并套入錨固螺栓。底墊片安裝完成后，將橡膠壩袋運(yùn)送就位并展開；壩袋安裝時(shí)，先將壩袋左右兩端堵頭錨固裙腳就位，套入錨固螺栓，壩袋錨固邊套入錨固螺栓之前，應(yīng)在該處底墊片上按設(shè)計(jì)要求安裝海綿止水膠片，然后依次安裝壩袋、墊平補(bǔ)強(qiáng)片、上壓板、薄型螺母和螺栓。從底板中線開始向上下游兩側(cè)依次旋緊錨固螺母。再將壩袋下游錨固腳就位壓牢，之后安裝人員進(jìn)入壩袋內(nèi)完成剩余工作，認(rèn)真檢查無誤后，按同樣的施工方法安裝錨固壩袋上游錨固邊，封閉壩袋。

4.4 充水試驗(yàn)

壩袋安裝完成后，進(jìn)行充水試驗(yàn)，以檢驗(yàn)壩袋的安裝質(zhì)量。壩袋充水試驗(yàn)采用分級(jí)充脹，每級(jí)停留30 min以上，由專人現(xiàn)場(chǎng)檢查壩袋有無變形、滲漏等情況。若無異常，繼續(xù)充水至設(shè)計(jì)壩高，當(dāng)安全溢流管口出水、壩袋體形穩(wěn)定后，停止充水，按相應(yīng)的檢查項(xiàng)目及檢測(cè)方法，檢查壩袋各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)范及技術(shù)要求后，再按規(guī)定的方法和程序進(jìn)行壩袋排水。在壩袋充水試驗(yàn)過程中，如發(fā)現(xiàn)局部鼓起、漏水等異常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止充水，進(jìn)行全面檢查，查清產(chǎn)生問題的部位和原因，方可排水塌壩。處理后重新進(jìn)行充水試驗(yàn)，直至滿足設(shè)計(jì)要求為止。

充水試驗(yàn)完成后，再次對(duì)壩袋、錨固件、充排水系統(tǒng)進(jìn)行一次全面的檢查，確認(rèn)均已符合設(shè)計(jì)要求，方可封閉回填錨固槽。經(jīng)全部檢查驗(yàn)收合格后，才能立壩蓄水。

5.結(jié)語

橡膠壩由混凝土壩身和橡膠壩袋結(jié)合而成，混凝土壩身施工和橡膠壩袋安裝至關(guān)重要，將直接影響橡膠壩整體的安全運(yùn)行，在工程施工中應(yīng)加以重視。

[1]中國水利水電科學(xué)研究院.橡膠壩技術(shù)規(guī)范[M].北京:水利電力出版社，1998.