橡膠壩施工技術

劉敏明（中鐵二十二局集團第四工程有限公司，北京　102400）

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·水利工程·

橡膠壩施工技術

劉敏明
（中鐵二十二局集團第四工程有限公司，北京102400）

摘要：闡述了橡膠壩的定義、形式和應用特征，以小清河河道治理工程中橡膠壩的應用為例，詳細介紹了橡膠壩工程的整體施工流程，并對其施工技術要點進行了總結，確保了橡膠壩的施工質量，從而保障小清河兩岸區域的防洪安全。

關鍵詞：橡膠壩，壩底板，混凝土，壩袋

1　橡膠壩定義、形式與應用特征

橡膠壩屬于新型的、柔性的水工建筑物，即根據所規定尺寸，在底板上錨固膠布，并呈封閉狀，以氣（水）充脹而成的一種擋水壩。在不擋水時，橡膠壩只需將袋內氣（水）放空，則可恢復原河渠斷面、堤防形狀。通常而言，橡膠壩有充水式與充氣式兩種形式。其中，在充排時間上，充氣壩短于充水壩。而在造價上，充氣壩與充水壩差別不大。橡膠壩主要構成部分是充排氣（水）設施、控制系統、土建部分、錨固件與壩袋等。在橡膠壩運行時，需嚴格按照設計方案以及操作規程，同時袋內充氣（水）壓力應比設計壓力低，以免壩袋因承受壓力過大而發生爆破。相較于常規鋼閘門，橡膠壩不必定期刷涂油漆以防銹，卻還需定期檢查，在過水之后，必須檢查壩袋，看是否有漂浮物刺傷壩袋，是否出現板與壩袋磨損，是否有卵石撞擊、壩體振動等產生的損害。橡膠壩通常在水頭低、跨度大的閘壩工程中應用。如水庫溢洪道的閘門，亦或活動溢流堰，能夠提高水庫庫容，增加發電水頭；在河道上，可用于水頭低、跨度大的溢流堰或者滾水壩；在沿海岸上，可作擋潮閘或者防浪堤；用在活動圍堰、施工圍堰，其高度可降可升，且能由堰頂溢流，則不需要取土筑堰，也能維持河道清潔，縮減工期與人力；而用在城區河道上，可攔蓄河水，美化環境。

2　水利工程中橡膠壩施工技術

本文所涉及橡膠壩位于房山區小清河綜合治理工程K20 + 200～K22 +700區段，該壩為雙錨充水壩。壩高2 m，壩長80 m，上游正常蓄水位33.36 m，壩底高程33.36 m。左堤設計防洪標準為20年一遇，右堤設計防洪標準為50年一遇。該壩建成可保護小清河兩岸區域的防洪安全，將起到美化城市環境，提高城市品位，帶動沿岸發展的重要作用。筆者以房山區小清河河道治理工程中橡膠壩的應用為例，分析了橡膠壩施工技術。

1）橡膠壩工程整體施工流程如下：導流管施工，地基處理，壩段底板混凝土施工，壩袋安裝，下游消力池、上游鋪蓋段施工，下游海漫及連接段、上游連接段施工，附屬設施施工，充水試驗，管理房工程，竣工清理。

2）橡膠壩段施工流程如下：導流管施工，地基處理，石灰粉煤灰粒料墊層，混凝土墊層，壩底板及充泄水系統鋼筋、預埋件、止水，壩底板及兩側鋼筋混凝土河坡澆筑，安裝橡膠壩袋，調整，充泄水系統泵房施工，沖水試驗。

3）橡膠壩混凝土工程施工要點：混凝土工程是橡膠壩施工中的重要環節，它的施工組織是否平衡、緊湊，對縮短工期和降低造價有著很大的影響。混凝土施工工序遵循下述原則，即：“先深后淺，先重后輕，次要服從主要，穿插進行”。

混凝土澆筑嚴格控制以下幾點：a.混凝土澆筑采用商品混凝土澆筑，為保證商品混凝土在澆筑過程中的連續性及坍落度等技術指標符合設計要求，施工前必須與商品混凝土廠家及有關單位簽訂縝密的供貨合同，以保證商品混凝土的暢通和澆筑質量。b.澆筑時，嚴格控制底板等高程控制點標高，校核壩底板預埋件相對位置，保證橡膠壩位置安裝準確。c.混凝土分層澆筑，每層厚度30 cm，振搗工入模振搗。d.因施工場地狹小、作業人員較多，對鋼筋、預埋鋼板位置、數量進行校核，并做自檢記錄和工序交接記錄。e.本工程采用水泥土攪拌樁，樁徑600 mm，總樁數455根，采用深層攪拌法，樁底伸入圓礫層1 m，施工時根據實地開挖地質情況調整樁長。在工程位置上進行試樁，成樁實驗應達到以下要求：滿足設計水泥漿液噴入量的各種技術參數；水泥漿的攪拌均勻程度；了解下鉆及提升的阻力情況，選擇合理的技術措施。此工程工藝性試樁的樁數不得少于5根。f.水泥攪拌樁施工過程：樁體對位：根據設計，確定加固機體位置，使攪拌機保持垂直。下鉆：啟動攪拌機，鉆頭邊旋轉邊鉆進。為了不致堵塞噴射口，此時并不噴射加固材料，而是噴射壓縮空氣，鉆進時噴射壓縮空氣。可使鉆進順利，負載扭矩小，隨著鉆進，準備加固的土體在原位受到攪動。

鉆進結束：鉆進至設計標高后停鉆。

提升啟動攪拌機，鉆頭呈反向邊旋轉，邊提升，同時通過灰漿泵將加固水泥漿液料壓入被攪拌的土體中，使土體和漿液料進行充分拌合。沿深度方向，加固材料的混合量系根據灰漿泵輸送出的加固材料數量與攪拌葉片提升速度的關系確定。前臺操作與后臺供漿的工作要密切配合，聯絡信號必須明確，前臺攪拌機的提升次數與速度必須符合已定的施工工藝，后臺供漿明確，一旦因故停漿必須立即通知前臺，為防止斷漿和缺漿，宜將攪拌機下沉至停漿點以下0.5 cm，待恢復供漿時再噴漿提升。因故障停漿超過3 h，為防止漿液硬結堵管，宜先拆卸輸漿管路，妥為清洗。

提升結束，柱體形成，當鉆頭提升至距離地面30 cm～50 cm時，灰漿泵停止向孔內壓漿，成柱結束。一般應限制在設計樁頂50 cm處停止壓漿。設計樁頂標高與地面標高接近時，應特別注意樁頭的施工質量，攪拌機提升出地面時要用慢速，當噴漿口即將出地面時，應停止提升，攪拌數秒，以保證樁頭均勻密實。

4）壩底板施工。壩基處理完成后，鋪筑30 cm厚石灰粉煤灰粒料墊層，然后澆筑C10混凝土墊層厚10 cm，待墊層混凝土達到設計強度后，進行底板施工。模板采用定型鋼模板拼制，模板外側用4×8 cm方鋼做豎肋，10 cm×10 cm方木做橫肋。橫肋外側設鋼管支撐和鋼纜拉纖與墊層預埋鋼筋地錨加固。模板安裝完畢后現場進行鋼筋綁扎，由下向上依次進行。控制好預埋件的位置。混凝土分層澆筑，每層厚度30 cm，振搗工入模振搗。臨近頂面時，控制好底板高程。由于壩袋起落時與底板表面接觸，因此要求混凝土表面必須光滑平整，以減少水流脈動、波浪沖擊的影響使壩袋產生振動磨損。對于錨固槽處局部有凹凸與壩袋有接觸處，也必須將棱角打磨掉。

底板施工過程中，特別注意錨固于底板上的螺栓位置的準確，及時測量螺栓中心位置高程和間距，發現誤差及時糾正。

5）壩段兩側河坡混凝土施工。河坡混凝土表面平整度的要求很高，澆筑時需嚴格控制，采用無軌滑模工藝施工。

側模采用鋼模板，其模外側支立工字鋼為滑道，進行無軌滑模施工。嚴格控制模板內邊線，滿足設計要求。滑模基礎頂面必須平整光滑。

從坡腳向上進行混凝土澆筑，控制坍落度不得過大。采用插入式振搗棒配合無軌滑模進行混凝土振搗。人工進行原漿抹面壓光。澆筑完工后，用吊車將滑模吊至施工的倉面。

滑模支架采用工字鋼制作，面板為3 mm厚鋼板，模板寬度30 cm，滑模施工時需加配重。

6）消力池施工。消力池是底流消能的主要設備，作用是形成產生淹沒水流所必需的尾水深度，并保護水躍范圍內的河床免受沖刷。消力池底板結構與壩底板段不同，先在地基上鋪反濾層，然后澆筑底板。在消力池底板布置有直徑100 mm PVC排水孔，注意排水孔的定位和擋墻排水孔的坡度。擋墻背后排水孔進口外包兩層無紡布，并堆積砂礫料。

7）分縫、止水控制。按設計要求，做好分縫和止水片的埋設固定。底板之間的銜接要緊密、牢固、穩定，避免壩底板因地基不均勻沉陷或溫度變化產生裂縫。施工中嚴格控制止水的施工質量，認真按照設計規范操作。施工中要注意以下幾點：a.分縫。本工程根據施工需要分別設有甲、乙縫，施工時需加強注意，控制好縱橫向軸線位置，防止跑偏。b.止水。甲縫有防滲要求，需設置止水。止水除滿足防滲要求外，還必須滿足溫度及沉陷引起的變形。止水安裝的成功與否，直接關系到橡膠壩的防滲及沉降，尤其在止水交叉處妥善處理，以形成完整的止水體系。鉛直或水平交叉處采用膠料焊接或高強膠粘結。

8）橡膠壩壩袋安裝流程。展開成捆的壩袋（配合7名工人并排平行于河道方向，一側向另一側拖拽壩袋直到全部展開平整）→以下游齒槽為基準，配合好螺栓間距在橡膠壩袋邊緣上打孔套好→在下游齒槽螺栓之間縱向纏繞橡膠止水條→安裝下游齒槽加強片→安裝下游齒槽鋼壓板并擰緊螺母→在下游齒槽擰緊的螺母處包裹好塑料膜→澆筑下游背水面齒槽混凝土→將下游背水面壩袋邊緣對折至上游迎水面齒槽→配合上游齒槽螺栓間距在橡膠壩袋邊緣上打孔套好→在上游齒槽螺栓之間縱向纏繞止水膠條→安裝上游齒槽加強片→安裝上游鋼壓板→安裝螺母錨固→包裹塑料薄膜→澆筑上游迎水面齒槽混凝土→安裝結束。

總之，在水利工程中，橡膠壩有著十分重要的作用，為我們的生產與生活帶來了很大的便利。因此，在橡膠壩施工時，必須把握好施工技術與施工質量，以高效完成施工。

中圖分類號：TV641

文獻標識碼：A

文章編號：1009-6825（2016）06-0217-03

收稿日期：2015-12-15

作者簡介：劉敏明（1983-），男，工程師

Construction technology of rubber dam

Liu Minming
（China Railway 22nd Bureau Group 4th Engineering Co.，Ltd，Beijing 102400，China）

Abstract：The paper illustrates the definition，forms and application characteristics of rubber dam.Taking rubber dam application in Xiaoqinghe river treatment engineering as an example，it specifically introduces the integral construction procedures of rubber dam engineering，and summarizes its construction technology points，and guarantees the rubber dam construction quality，so as to flood preventing safety of Xiaoqinghe region.

Key words：rubber dam，bottom dam board，concrete，dam bag