充水式橡膠壩壩袋雙線錨固施工技術與質量控制

賀映全 曹紅軍 郭科學 胡武林

(中建五局第三建設有限公司，湖南 長沙 410004)

1 概述

橡膠壩是用高強度合成纖維織物做受力骨架，內外涂敷橡膠作保護層，加工成膠布，再將其錨固于底板上成封閉狀的壩袋，通過充排管路用水(氣)將其充脹形成的袋式擋水壩。壩頂可以溢流，并可根據需要調節壩高，控制上游水位，以發揮灌溉、發電、航運、防洪、擋潮等效益。橡膠壩具有工期短、抗震性能好、抗不均勻沉陷性強、水密封性好、節省三材等突出優點,滿足了我國中小型水利、水電、水運及城市環境建設的需要。但在施工時由于對錨固技術不夠重視以及施工方法不當造成預埋螺栓安裝誤差大、錨固件銹蝕及壩袋滲水等質量問題，給工程造成了安全隱患、也使人民的生命財產受到了嚴重威脅。因此，錨固結構作為橡膠壩的重要組成部分，直接影響到壩袋的密封性、防水能力和安全性。而充水式橡膠壩壩袋雙線錨固施工技術經過多次實踐應用，錨固效果能夠很好的滿足各項性能要求。

2 工程概況

某市引灤水源地保護工程項目橡膠壩位于樁號2+875處，橡膠壩為單跨形式，凈長71.0 m，壩高3.50 m，由鋪蓋、底板、消力池、海漫、防沖槽等組成。壩袋為充水式雙錨固線袋體，內壓比1.35，充壩時間20 h，壩袋型號為JBD3.5-120120-3，厚12 mm，采用螺栓錨固。錨固構件從下到上依次為墊板、地墊片、海綿膠條、墊平片、保護墊片、壓板，橡膠壩剖面圖見圖1。

3 施工方法

工程設計要求充水式橡膠壩對錨固既要牢固可靠，承受壩袋徑向拉力，又要密封不透水,起良好的擋水作用，而錨固結構是將壩袋安裝在基礎底板上，它直接關系到壩袋安全,是橡膠壩程重要組成部分。項目綜合考慮后采用壩袋錨固可靠性高及重要性程度較高的穿孔式螺栓壓板雙線錨固。壩袋錨固完成后，錨固槽封堵采用碎石混凝土封堵。

3.1 壩袋錨固預埋螺栓及下壓板的安裝

壩袋錨固采用雙錨固槽錨固。預埋螺栓、墊板的安裝根據土建施工壩床澆筑施工的進度安排。分段壩床鋼筋綁扎完成后，即可進行預埋螺栓與墊板的安裝。墊板長度每根為1 m，其中有5根預埋螺栓，首先應將預埋螺栓穿入墊板孔內，留足螺栓扣后，上、下分別用螺母固定，固定后的墊板及螺栓在混凝土中的固定不得與壩床混凝土鋼筋連接，應單獨固定，墊板及螺栓固定后應連成整體，要求牢固、可靠。以防混凝土澆筑過程中壓板位移。墊板及預埋螺栓的固定支架均采用φ18螺紋鋼制作。具體做法見圖2,圖3。

3.2 錨固槽修整及地墊片的鋪設

1)壩床上、下游錨固槽的修整。

錨固槽呈梯形，梯形槽底部及上沿部，混凝土均應成圓角過渡。其棱角及突出的混凝土必須剔除，并用角磨機打磨成圓角過渡狀，底部應采用混凝砂漿填抹成圓角過渡狀。下壓板面上所有混凝土粘貼物必須清除干凈，打磨出金屬光澤，并檢查預埋螺栓，清除扣間雜物。絲扣如有損壞派專人修整。

2)兩端錨固槽的修整。

兩端錨固槽位于兩端壩墻內，呈凹進狀，其部位是壩袋錨固的關鍵部位。由于位置比較特殊，其混凝土澆筑經常出現誤差，修整時需將所有突出的、剩余的混凝土全部剔鑿掉，尤其是靠里墻部分，保證足夠的空間。否則上壓板將放不下去，緊固工作不能展開。

3)地墊片的鋪設。

在底板上分別標出壩軸線、中心線，底墊片就位，在底墊片上分別標出中心線和錨固線，地墊片在充排水管口開孔補強，補強范圍為孔徑的3倍，底墊片沿螺栓中心線打孔、補強，將打好孔的底墊片裝于墊板壩床底板上。

3.3 壩袋的鋪設

1)壩袋進場后，首先要仔細檢查壩袋有無破損、折痕、刮痕，如有發現應及時修補，對于廠家進場的配件，附料應詳細核對，并妥善保管好。

2)壩袋的擺放應核對好壩袋的上、下游標志進行擺放，放置位置應擺放于壩床長度2/3的位置上，并錯開壩袋的充、排水口。

3)鋪設壩袋前，首先應根據壩袋在壩床上畫出軸線，中心線，在展開壩袋時壩袋中心線與壩床中心線應首先對正后，方可向兩邊逐一展開，在展開過程中除中心線應對正外，其壩袋軸線應隨時檢查對正，保證隨放隨檢，壩袋放平后，將兩邊疊起，使壩袋兩邊分別對正預埋螺栓。

3.4 壩袋的錨固

1)將疊好壩袋兩邊對正預埋螺栓后，校正尺寸，并劃出兩邊螺栓打孔中心線，經再次核對尺寸無誤后，可開始壩袋打孔。

2)壩袋打孔后，開始裝于預埋螺栓上，其順序為先下游，后上游；先中間，后兩邊，兩端最后裝。

3)錨固構件從下到上依次為墊板、地墊片、海綿膠條、墊平片、保護墊片、壓板及螺栓，安裝順序為先下游，后上游；先中間，后兩邊，兩端最后安裝。壩袋安裝在海綿膠條和墊平片之間，壩袋套在螺栓孔上裝好后，其四角處個別部位均需墊加密封膠泥，壓板安裝位置必須與墊板對稱。

4)螺栓緊固，壩袋錨固螺栓的緊固應安排專人進行，緊固順序是先下游、后上游；先中間，后兩邊；最后緊兩端，見圖4。

3.5 壩袋充水試驗

壩袋充水試驗是檢驗壩袋安裝質量的重要步驟，其程序如下：

1)壩袋充水：壩袋充水前應清理壩袋上、錨固槽內、壩床兩側、尤其是壩袋兩端面縫隙內的所有雜物，檢查壩袋兩端的放風口應關閉,開使注水。

2)第一次檢查：壩袋充水至50%時進行一次壩袋檢查。查看壩袋升起有無變形、折疊，有無滲漏之處，檢查錨固螺栓情況。

3)第二次充水：壩袋繼續充水，其充水速度應緩慢進行，不得全開閥門一次充水到設計要求。第二次充水達到設計要求90%(按設計高度計算)，其過程中應打開放氣閥，排盡空氣。

4)壩袋形體檢查：壩袋充水至設計高度的90%，其充水結束。進行壩袋的二次檢查，主要查看壩袋整體形狀，壩袋整體兩側應平、直，其弧度一致，無起鼓，變形，折疊處，壩袋兩端壩肩一致，無褶皺。

5)壩袋滲漏的檢查：檢查壩袋錨固部分有無滲漏，尤其檢查壩袋兩端部分有無滲漏，后進行壩袋高度的測量，高度測量后，觀察48 h，再一次進行測量，如高度無變化，檢查無其他情況，壩袋安裝檢驗合格。

3.6 壩袋錨固槽、螺栓封堵

壩袋錨固槽封堵采用碎石混凝土封堵，封堵從里側上壓板邊沿開始，蓋至螺栓頂3 cm～5 cm，外側與壩床平齊，混凝土壓平、抹光。壩袋錨固槽兩端頭的封堵，應支木板封堵，外側與原壩頭墻平齊，然后灌碎石混凝土，其混凝土必須搗實，待木板拆除后，再用砂漿抹平，保持與原壩墻平齊。

4 施工中常見質量問題及預防措施

4.1 預埋螺栓安裝誤差大及預防措施

底板鋼筋綁扎完成后，施工勞務人員為求方便省事，將地腳螺栓與壩床混凝土鋼筋連接，混凝土澆筑過程中極易造成壓板位移，導致預埋螺栓安裝偏差較大。采取預防措施有如下4點：

1)安裝開始應與土建施工緊密配合，加強聯系，安裝前要熟悉土建圖紙，核對好錨固螺栓位置、尺寸和標高。在確認無誤后方可放線，進行安裝。

2)預埋螺栓與墊板的預埋應根據土建施工分段進行安裝，無論分幾段，其每段的銜接標高，軸線必須控制好，每段伸縮縫中間，不得有壓板跨過，且必須保證預埋螺栓間距20 cm。

3)預埋螺栓與墊板的安裝位置、尺寸和標高的誤差必須控制在±2 mm以內，安裝時應隨時用水準儀檢測其標高，而且每塊板與板之間的接縫處不得出現錯位，均應平滑過渡。

4)預埋螺栓與墊板的支架其底部必須固定于壩基底板混凝土上，而且用螺紋鋼單獨連接成一個整體，嚴禁與澆筑混凝土鋼筋連接，在混凝土澆筑中全程應有專人監護，檢查。

4.2 錨固件銹蝕及預防措施

充水式橡膠壩螺栓等錨固件,由于長期處在水中,受水中化學物質侵蝕，錨固件防銹蝕處理具體有以下措施：

1)底板設置錨固槽，錨固件全部置于錨固槽內。

2)封堵前每個螺栓均涂黃油，使錨固件避免接觸空氣和水，再采用塑料膠帶纏綁，綁扎必須牢固，保護黃油稀釋脫落。

3)壩袋錨固槽封堵采用混凝土封堵至螺栓頂3 cm～5 cm，混凝土必須搗實，排除混凝土中氣體含量，減小孔隙率，使錨固件密封在混凝土中。

4.3 壩袋滲水及預防措施

由于壩袋材料質量差、錨固方法不當及錨固件材料選擇的差異等造成充水式橡膠壩袋滲漏非常普遍，為此,提出了以下處理措施防止壩袋滲水：

1)在壩袋運到達工地現場，及時檢查出廠合格證、檢驗報告等是否齊全，對壩袋外觀質量進行檢查，有破損處負責修補處理，確保達到安裝壩袋的條件。

2)每塊壓板五條螺栓緊固順序是先中間，后向兩邊順延，緊固均用力，不得將螺栓一次緊固到位，而是整個一圈緊固完成，進行下一圈的緊固，緊固到位應分五圈完成。壩袋兩端，四個轉角是緊固的重要部位，均應特別用心緊固，實現錨栓緊固均勻一致。

3)采用沿壩袋錨固線設置高止水性海綿膠條，壩袋安裝在海綿膠條和墊平片之間，壩袋套在螺栓孔上裝好后，其四角處個別部位均需墊加密封膠泥，增強了壩袋的密封性能,達到了防止壩袋滲水的目的,從技術上保證了壩袋密封性。

5 結語

本文結合工程實例，系統的介紹了充水式橡膠壩壩袋雙線錨固施工工藝流程及各種施工細節，表明雙線錨固形式能有效增強壩袋和底板的錨固力、抗沖擊力強，提高了壩袋錨固的安全性。錨固裝置由墊板、地墊片、海綿膠條、墊平片、保護墊片及壓板組成，剛性材料與柔性材料綜合利用，既達到了壩袋緊固的效果，又提高了密封性和防水能力。對壩袋錨固安裝過程中的預埋螺栓安裝誤差大、錨固件銹蝕、壩袋滲水等質量問題提出了相應的預防措施，并且在工程項目應用中取得了很好的效果，本工程的施工經驗對相似工程的設計施工提供了有效的借鑒作用。