橡膠壩施工技術(shù)應(yīng)用與質(zhì)量控制研究

張文濤

【摘 要】橡膠壩在我國發(fā)展已逾60年，形成了較為成熟的工藝和施工管控標(biāo)準(zhǔn)。本文簡述了橡膠壩的工藝特點(diǎn)，研究其在水利工程中的施工技術(shù)要點(diǎn)，通過加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)控，助力橡膠壩建設(shè)更加科學(xué)化，延長其使用壽命。

【關(guān)鍵詞】橡膠壩；施工工藝；質(zhì)量控制

1957年第一座橡膠壩建立與美國洛杉磯，隨后橡膠壩開始相繼出現(xiàn)各國的水利的工程中。我國在1965年開始進(jìn)行橡膠壩的研發(fā)，并建成了我國第一座橡膠壩。從1965至今，我國在橡膠壩研究、設(shè)計(jì)、施工和管理方面都越加成熟。在后續(xù)的維護(hù)和壩袋更換方面也積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。

一、橡膠壩的特點(diǎn)

橡膠壩又被稱為橡膠水閘，在橡膠壩的內(nèi)部以高強(qiáng)度合成纖維作為受力骨架，而在骨架外部涂覆橡膠作為保護(hù)成，形成橡膠布，最后將形成的橡膠布利用錨固在地板上，也就形成了壩袋，然后利用充排管道（充水式和充氣式）來實(shí)現(xiàn)橡膠壩壩體的升降，而實(shí)現(xiàn)上游水位控制，幫助農(nóng)業(yè)灌溉、水力發(fā)電、防洪擋潮。因而橡膠壩因其固有的特點(diǎn)被廣泛使用，其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）性能良好，且造價(jià)低廉

橡膠壩的材料主要為高分子合成材料為主，因此橡膠壩不需要消耗大量的建材。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，和傳統(tǒng)水閘相比，橡膠壩的投資額會(huì)下降30%-70%，鋼材、水泥最大節(jié)省可達(dá)50%，造價(jià)低廉，性能優(yōu)異。

（二）結(jié)構(gòu)簡單，安裝簡便

橡膠壩因?yàn)槠浣ㄔO(shè)結(jié)構(gòu)，其中間部位需要設(shè)置較少的支撐，而且無需將鋼筋磚塊等水上結(jié)構(gòu)以及起臂設(shè)備安裝于中間閘墩上，減少了工程施工。在安裝過程中，只需要將各部件材料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，組裝施工即可，安裝方便，簡單。例如壩袋施工周期只需3-15天就可以完成，建設(shè)周期短，當(dāng)年建設(shè)，當(dāng)年收益。另外，工程簡易，后續(xù)的維護(hù)工作相對(duì)容易，后期維護(hù)資金降低，管理方便，普通的橡膠壩使用壽命在15-25年左右，性價(jià)比高。

（三）抗震效果良好

由于橡膠壩主體都是采用的合成纖維、高分子材料構(gòu)成，材料輕柔，具備良好的沖擊韌性和抗震效果。在水流沖擊外軟殼結(jié)構(gòu)時(shí)，降低波浪的沖擊，具有良好的止水效果。在汛期時(shí)，水流暢通，泄洪效果較好。

二、橡膠壩施工技術(shù)應(yīng)用

（一）土方開挖和排水

在水利工程開建之前，需要對(duì)土方開挖。考慮到水利工程的特點(diǎn)，在土方開挖過程中，最為重要的技術(shù)點(diǎn)為排水工作。采用潛水泵明拍的方法，在圍堰一側(cè)設(shè)置排水溝和集水坑。集水坑將地表流水和地下滲水收集起來，然后利用水泵抽出，坡頂設(shè)截水溝攔截地表水。

（二）導(dǎo)流圍堰施工

橡膠壩袋必須固定在鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，鋼筋混凝土基礎(chǔ)建在河床下面。施工區(qū)段必須建設(shè)導(dǎo)流圍堰，來截留河水。壩基材料應(yīng)優(yōu)先考慮壩基開挖材料，節(jié)約資金，方便工程施工。圍堰的施工和時(shí)間是至關(guān)重要的，這直接影響到整個(gè)工程項(xiàng)目目標(biāo)的完成。特別是在分階段導(dǎo)流的情況下，在二期圍堰施工之前，所有施工如底層、覆蓋、消力池、翼墻、中墩、上游防滲、下游海漫、壩袋安裝等工藝完成都應(yīng)在拆除圍堰第一期之前。

（三）橡膠壩基礎(chǔ)鋼筋混凝土與防沖工程施工

橡膠壩基礎(chǔ)底板、岸壁、消力池、鋪蓋、護(hù)岸、護(hù)坡等施工與一般水閘施工基本相同，但對(duì)某些部位有特殊要求：

1）固定壩袋的鋼筋混凝土基礎(chǔ)開挖應(yīng)一次性形成，壓實(shí)后應(yīng)盡快進(jìn)行鋼筋綁扎和打孔，以免暴露時(shí)間過長。

2）除滿足防凍、防滲、防壓的基本要求外，嚴(yán)禁地壩袋表面凹凸不平。壩袋塌陷區(qū)需要平滑處理，以減少由于水流引起的震動(dòng)，進(jìn)而使壩袋磨損。

（四）壩袋安裝

a）清除和清理大壩底部的碎屑和在施工過程中留下的灰漿形成的砂漿。檢查管道中的雜物，特別是小釘子和小砂礫等有害物體。該項(xiàng)工作主要是為了防止底墊片損壞，壩袋內(nèi)的水漏出來。

b）將底部墊圈放在底板上并將其放好。上部和下部用混凝土軸臨時(shí)固定。根據(jù)設(shè)計(jì)，用地腳螺栓固定端部，同時(shí)安裝用于打開和關(guān)閉出水口的水帽。

C）鋪壩袋膠布后，將壩袋膠布鋪在底墊膜和下游底板上，壩袋的中心線和底板的中軸線（參照水流方向）一致，作為施工標(biāo)準(zhǔn)。

D）畫錨固線。壩袋錨固后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，壩袋周邊繪制錨固線。首先畫上下游，然后畫出墻兩端的錨固線（優(yōu)先在工廠畫線）。這可以縮短現(xiàn)場(chǎng)安裝的時(shí)間。

e）壩袋錨固。完成以上幾項(xiàng)任務(wù)后，可以進(jìn)行壩袋的錨固工作。錨固時(shí)，應(yīng)按上游、下游和最后邊墻的順序進(jìn)行。在錨固底板時(shí)，應(yīng)從壩體中心線向左右兩側(cè)開展。首先用橡膠刮板鋪設(shè)錨固罐的底層，然后鋪設(shè)水壩袋底墊圈。防水海綿膜應(yīng)放置在壩袋和底部墊片之間，防止漏水，在上部和下部使用氯丁二烯。膠水粘在水壩袋和底部墊圈上。

三、橡膠壩的質(zhì)量控制

（一）合理規(guī)劃施工選址

橡膠壩的工程建設(shè)，應(yīng)結(jié)合水利工程的規(guī)模、施工設(shè)備以及水文水情情況，地形地貌等因素，綜合考慮以上因素對(duì)于施工的影響，進(jìn)而制定合理的施工工藝，保證工程可行性。

（二）施工前的質(zhì)量控制

1）施工工程審議，組織學(xué)者專家對(duì)于橡膠壩水利工程進(jìn)行審議，解決施工單位可能面臨的問題，并且整理可能發(fā)現(xiàn)的問題，以及相應(yīng)的對(duì)策整理成冊(cè)，可以有效避免后期差錯(cuò)，從而可以為施工質(zhì)量控制奠定良好的基礎(chǔ)。

2）做好各項(xiàng)程序交底。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工設(shè)計(jì)將施工標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求，清晰明了的交代給施工人員，并且設(shè)定好施工反饋，保證施工質(zhì)量。

（三）施工中的質(zhì)量控制

在施工過程中，施工人員、管理人員都需要按照工程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。對(duì)于施工設(shè)備、施工場(chǎng)地、建筑材料都需要安排專人負(fù)責(zé)，統(tǒng)一安排。在修筑圍堰的過程中，需要進(jìn)行相應(yīng)的施工導(dǎo)流，根據(jù)需要修建臨時(shí)的圍堰。在防止?jié)B水方面，設(shè)置基坑排水，需要根據(jù)施工河流的地形地質(zhì)、氣候條件等情況，進(jìn)行規(guī)劃布置后方可進(jìn)行排除基坑內(nèi)部的積水，這樣才可確保建筑物基礎(chǔ)是在無水情況下施工的。

（四）質(zhì)量監(jiān)測(cè)

橡膠壩施工質(zhì)量檢查應(yīng)分為以下幾個(gè)階段。橡膠壩的施工質(zhì)量檢測(cè)，主要包括施工前質(zhì)量檢測(cè)，施工中質(zhì)量檢測(cè)以及施工后驗(yàn)收。施工之前需要檢查壩袋、材料性能、設(shè)備運(yùn)行狀況，并記錄施工材料規(guī)格、設(shè)備性能等結(jié)果。如果數(shù)量過大，就需要抽樣檢查。在施工過程中，需要對(duì)工程安裝部分進(jìn)行密封以及壓力等指標(biāo)測(cè)速。如壩袋安裝以后，就需要徹底檢查，并且對(duì)錨固性能、密封性能等進(jìn)行檢測(cè)。在施工驗(yàn)收中，充分做好文件交接，質(zhì)量測(cè)底，完成工程驗(yàn)收。

四、總結(jié)

本文通過的橡膠壩施工關(guān)鍵技術(shù)分析，考量橡膠壩施工中圍堰施工、壩袋固定等施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。指出橡膠壩施工過程中的注意事項(xiàng)，給出施工質(zhì)量的管控要點(diǎn)，幫助橡膠壩施工科學(xué)化、提高橡膠壩的使用壽命。

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