橡膠壩更換壩袋施工存在的問(wèn)題及措施

韓 香

（龍門(mén)景區(qū)伊河管理站）

1 概述

橡膠壩是一種高分子材料復(fù)合而成的低水頭攔水建筑物，具有韌性強(qiáng)、造價(jià)低、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)，被應(yīng)用于水利工程建設(shè)、河道生態(tài)環(huán)境治理、防洪抗旱等多個(gè)領(lǐng)域。受到炎日暴曬、風(fēng)吹雨淋、水浸等外界環(huán)境及人工影響，橡膠壩壩袋老化磨損嚴(yán)重、抗沖擊能力等物理及化學(xué)參數(shù)減弱，直接影響到橡膠壩工程安全，甚至導(dǎo)致橡膠壩潰壩，從而威脅到水利工程及下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，當(dāng)橡膠壩壩袋老化嚴(yán)重或者達(dá)到使用年限時(shí)，必須更換橡膠壩壩袋。

2 施工面臨問(wèn)題

2.1 圍堰及導(dǎo)流設(shè)施

在更換橡膠壩壩袋時(shí)，為便于施工且保障安全生產(chǎn)，必須保證施工河段干燥無(wú)水，需要在橡膠壩上下游設(shè)置攔水圍堰。為保障河道安全泄洪和圍堰的安全，必須設(shè)置導(dǎo)流設(shè)施。那么這就存在圍堰采用什么材料、圍堰尺寸及導(dǎo)流設(shè)施如何設(shè)置、施工期選擇等問(wèn)題。

2.2 橡膠壩材質(zhì)選擇

橡膠壩壩袋材質(zhì)的耐久性和堅(jiān)韌性關(guān)系著整個(gè)橡膠壩工程的長(zhǎng)久安全，因此在選購(gòu)橡膠壩壩袋時(shí)必須認(rèn)真挑選，深入調(diào)查，多家對(duì)比。

2.3 壩基防滲處理

橡膠壩基礎(chǔ)的安全性直接影響到工程的安全，因此壩基的處理相當(dāng)重要，壩基滲水會(huì)嚴(yán)重威脅到橡膠壩工程。當(dāng)壩基滲流時(shí)，壩基內(nèi)的各填充材料及土層受到水壓力、上浮力和沖擊力。受此長(zhǎng)期影響，壩基的骨架材料受損嚴(yán)重，導(dǎo)致壩基出現(xiàn)嚴(yán)重變形甚至潰壩。

2.4 壩袋及壩墩的防凍

我國(guó)北方地區(qū)秋冬季節(jié)天氣寒冷且少雨，橡膠壩上下游的靜止水面容易結(jié)冰，特別是壩袋及壩墩處。壩墩位于橡膠壩上游面，多為混凝土材料。長(zhǎng)期受冷熱交替影響和流冰撞擊，壩墩容易出現(xiàn)裂縫和脫皮現(xiàn)象。

2.5 壩袋底板維護(hù)

為防止熱脹冷縮給壩體帶來(lái)的嚴(yán)重破壞，橡膠壩底板都會(huì)設(shè)置伸縮縫，一般以瀝青、木板、橡膠等柔性材料來(lái)填充伸縮縫。因?yàn)闅夂蜓莼约八鳑_淘等因素，伸縮縫上的保護(hù)層大都脫落，致使橡膠壩底板伸縮縫中的填充物暴露出來(lái)。暴露的填充材料在泄水中被急流沖落，失去了保障大壩壩體和壩基結(jié)構(gòu)安全的作用。

2.6 壩袋的拆裝

壩袋是橡膠壩工程的主體，舊壩袋的安全拆除和新壩袋的精準(zhǔn)安裝關(guān)系著未來(lái)橡膠壩的運(yùn)行安全。然而舊壩袋與原壩基等支柱骨架相連甚密，倘若拆除不到位會(huì)破壞原有建筑物，保證新壩袋與原支柱骨架緊密聯(lián)結(jié)且聯(lián)結(jié)穩(wěn)固是關(guān)鍵。

3 對(duì)策及解決方案

3.1 施工前的防洪評(píng)價(jià)計(jì)算

為確保施工期間修建的圍堰及導(dǎo)流設(shè)施不影響洪水下泄和防洪安全，施工前必須進(jìn)行水文調(diào)查和設(shè)計(jì)洪水計(jì)算，從而確定圍堰及導(dǎo)流設(shè)施的尺寸大小和施工方案。同時(shí)應(yīng)對(duì)圍堰施工對(duì)洪水及防洪安全的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，作出科學(xué)結(jié)論。

3.2 圍堰材料選取

通常情況，圍堰的建筑材料采用拋填石塊后填充黏土防滲和粗砂后龍口填沙袋及迎水防滲膜。采用石塊的需要從山區(qū)汽運(yùn)至目的地，造價(jià)略高。采用砂堰的，可以使用采砂船采運(yùn)卸一體，取料方便且造價(jià)較低。

3.3 壩袋材質(zhì)

橡膠壩是一種高強(qiáng)度高分子材料，有很強(qiáng)的韌性且耐高溫、高濕等惡劣環(huán)境。在購(gòu)置壩袋時(shí)，應(yīng)充分考慮環(huán)境的惡劣程度，進(jìn)行深入考察和論證。

3.4 壩基截滲處理

為防止壩基滲流對(duì)工程形成安全隱患，橡膠壩壩基截滲可以采用高壓旋噴灌漿雙管法。為不出現(xiàn)塌孔情況保證成孔順利及孔壁穩(wěn)定，在灌漿過(guò)程中采用黏土填固孔壁。當(dāng)灌漿過(guò)程中出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象時(shí)應(yīng)特別注意。當(dāng)冒漿量≤20%時(shí)，灌漿量是正常的；而當(dāng)冒漿量＞20%時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小灌漿量或快速提升，以提升回旋速度，并對(duì)冒漿量適當(dāng)處理。當(dāng)使用高速灌漿而不冒漿時(shí)，應(yīng)特別注意地層中是否有較大裂縫或空隙而漏漿。因此在漏漿較多和空隙多的標(biāo)段加大灌漿量，直到正常冒漿。

3.5 防凍融處理

在壩墩修復(fù)之前必須將損壞的松軟層完全清理干凈，從而保證新材料與壩墩表面完美聯(lián)結(jié)。在實(shí)際施工過(guò)程中，可以采用電錘開(kāi)剝出新鮮表面，并用高壓氣流或水流沖洗表面，吹落表面雜質(zhì)。修復(fù)材料應(yīng)選用抗熱脹冷縮的耐凍耐高溫材料，可以選用丙乳砂漿。丙乳砂漿具有抗裂、耐老化、黏結(jié)力強(qiáng)且抗拉伸強(qiáng)度高、施工便利、成本造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)，能夠起到防老化、延緩腐蝕速度等效果。

3.6 底板伸縮縫維護(hù)

在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)瀝青、木板等常規(guī)底板伸縮縫填充材質(zhì)無(wú)法滿(mǎn)足使用要求，因此可以采用新型的聚硫密封膠來(lái)填充伸縮縫。聚硫密封膠是一種以液體聚硫酸橡膠為主，增強(qiáng)劑、增塑化劑以及硫化劑等為輔助的高級(jí)新型密封材質(zhì)。聚硫密封膠與混凝土有很好的粘結(jié)性，避免了水流沖刷填充材料的情況，同時(shí)防止底板因熱脹冷縮和水力因素而變形，保證了橡膠壩工程的安全和穩(wěn)固。

3.7 壩袋拆裝工作

首先應(yīng)拆除舊壩袋，拆除前應(yīng)利用水泵將壩袋中的水或空氣排干凈。然后拆除壩袋并用電錘等工具將錨固部件的表面雜質(zhì)和混凝土清理干凈。

新壩袋安裝之前應(yīng)仔細(xì)全面檢查壩袋的質(zhì)量，判斷其是否合乎標(biāo)準(zhǔn)。然后將底部墊片安裝至預(yù)定位置，底部墊片應(yīng)照準(zhǔn)螺栓并在底部墊片上鉆孔，依據(jù)圖紙和實(shí)際情況進(jìn)行空洞放樣，使得壩袋中心精確照準(zhǔn)底板中線(xiàn)，校核后依照壩袋錨固大小鉆孔。壩袋安裝應(yīng)自下游向上游、由中間向兩邊的順序錨固，各螺栓就位后安裝壓板并使用大力矩的扳手緊固螺絲，確保每個(gè)螺栓受力均勻，反復(fù)上緊直至符合設(shè)計(jì)要求。

4 充水蓄水實(shí)驗(yàn)

壩袋更換完成后，必須進(jìn)行充水蓄水實(shí)驗(yàn)，檢查錨固、壩袋、底板等各部件的密封性、強(qiáng)度及安裝質(zhì)量，確保橡膠壩壩袋質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保障其正常安全運(yùn)行。充水實(shí)驗(yàn)應(yīng)分階段，切忌一次性充脹滿(mǎn)。在充水過(guò)程中，一次充水后應(yīng)暫停一段時(shí)間，并不斷觀測(cè)壩袋變化情況。

5 檢查維修

5.1 經(jīng)常檢查

管理單位應(yīng)對(duì)橡膠壩工程各部位、水壩袋、充填設(shè)備、機(jī)電設(shè)備、河床流布、管理范圍內(nèi)河道堤防和水流情況等進(jìn)行檢查。檢查頻率要保證每月1次以上，如果橡膠壩受到不利因素的影響，一定要對(duì)容易出現(xiàn)問(wèn)題的部位加強(qiáng)觀察，采用眼睛、耳朵、手感等方法根據(jù)工程和設(shè)備部位進(jìn)行巡視，發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)處理。

5.2 定期檢查

每年在漲水前漲水后，要對(duì)橡膠壩工程的各部位和各設(shè)施進(jìn)行全面檢查。漲水前重點(diǎn)檢查工程完成情況，漲水后重點(diǎn)檢查工程變化和破損情況。特別是冬天，檢查壩袋內(nèi)是否凍結(jié)，防止壩袋損壞。

5.3 特殊檢查

橡膠壩遇到特大洪水、暴雨、暴風(fēng)、強(qiáng)震和重大工程事故等特殊情況時(shí)，工程損傷嚴(yán)重，影響工程安全，必須進(jìn)行特殊檢查。

6 日常維護(hù)

對(duì)于橡膠壩運(yùn)行管理中經(jīng)常發(fā)生的問(wèn)題，需要每月進(jìn)行1次定期維護(hù)，需要進(jìn)行水庫(kù)的試驗(yàn)和填充前洗井。定期維護(hù)內(nèi)容包括：在排水門(mén)閥內(nèi)抽出水，采用充電晶閘閥、排水門(mén)閥及其他電氣設(shè)備，用柴油清洗和黃油進(jìn)行保護(hù)。填充試驗(yàn)有利于泵供應(yīng)、供水管及排水管等的開(kāi)通，應(yīng)先安排專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行供水深井泵清洗，以確保增水期深井泵正常供水。

橡膠壩管理運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)注意某些情況下的損傷。首先，橡膠壩的壩袋容易受到尖銳物體的損傷，應(yīng)該盡量避免無(wú)知或惡意破壞引起的壩袋損傷。其次，洪水后的遺留物（如民生垃圾、建筑材料等尖利物）有可能造成水庫(kù)上下側(cè)損傷，應(yīng)該迅速清理這些垃圾雜物。另外，火災(zāi)是壩袋潛在且最大的危害因素，火可以引起大范圍的壩袋損傷，修復(fù)困難較大，在橡膠壩的日常管理范圍內(nèi)，必須根除火源。

7 結(jié)語(yǔ)

目前，橡膠壩被廣泛應(yīng)用，它的安全性關(guān)系著整個(gè)工程的安危。當(dāng)壩袋出現(xiàn)破損或達(dá)到使用年限時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。在實(shí)際工作中，應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，深入調(diào)查和研究，分析壩袋更換問(wèn)題并找出相應(yīng)的解決措施，提升解決問(wèn)題的能力并最終保障工程安全。