淺析橡膠壩施工技術要點

王艷軍

（中交第三航務工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361006）

橡膠壩是本河道整治工程的施工重點和難點，包含施工導流、地基處理、橡膠壩施工、壩袋安裝、泵房施工等多個部分施工，涉及水利土建工程、建筑工程、電氣工程等，技術儲備要求嚴格。本工程包含三座橡膠壩施工，為了提高施工質量，通過學習相關文獻、施工方案，查閱相關規范、圖紙，結合現場實際施工，總結施工過程中的技術要點與難點，為項目的順利開展打下了良好的基礎。

1 工程概況

龍海市南太武高新技術產業區基礎工程新圩溪河道整治工程位于龍海市南太武高新技術產業園區，為了滿足規劃廠區的用地需求以及規劃道路的實施，對規劃廠區范圍內的新圩溪河道進行改道整治，改道整治后新圩溪河道總長3045.14m。護坡結構為C20 埋石砼重力式擋墻。為使河道在枯水季節減少河床地面露底幾率，滿足蓄水景觀要求，新建3 座充水式橡膠壩，壩高均為4.5m。其中1#橡膠壩設計河道頂寬14.0m，2#、3#橡膠壩設計河道頂寬28.0m。1#～3#橡膠壩底板厚度1.0m，采用C20 鋼筋砼現澆，底板以下為C15素砼墊層，壩底板順水流方向長度為15.8m，水閘上游設鋪蓋段，下游接消力池及海漫。

以2#橡膠壩為例，施工主要分為施工導流、地基處理（單管高壓旋噴圍封樁、水泥攪拌樁）、橡膠壩施工（從上游往下游分別為：鋪蓋段、閘室段、消力池段、海漫段、防沖段）、壩袋安裝（采購、質量檢驗、安裝錨固、充排水試驗）、泵房施工（主體工程、砌體工程、地面工程、裝飾與裝修工程、屋面工程、門窗工程）等幾大部分。橡膠壩平面、斷面布置如圖1、2。

圖1 2#橡膠壩平面布置圖

2 施工中的技術難點分析

橡膠壩及泵房施工工序繁多施工組織協調難度較大。如何合理編排各工序施工時間及各工序在空間上的布置，是施工過程中的重難點。首先要做好現場調查，結合圖紙對主要工序進行分析，制定科學的施工計劃，計劃要有前瞻性，充分考慮后續施工的準備工作及緊前工作，以免因施工前置條件不足影響后續工作開展。

多工序交叉，多專業配合，多工種協作是施工組織協調需要解決的核心問題。參考以往施工經驗及本工程實際施工情況：應優先選擇枯水期施工，先進行施工導流（導流以二期為宜）、便道填筑及地基處理（軟基樁施工）；泵房工程可與橡膠壩主體工程同步施工，空間上多工作面同時進行，但應注意相關管線、預埋件及預留孔的預埋。橡膠壩施工可遵循由下至上，水平推進、先施工工期較長的結構，時間上流水作業，在不影響相鄰作業面的情況下合理資源投入，在滿足質量要求、經濟性的前提下縮短工期，留有足夠的自由時差以便應對其他突發事件。

3 橡膠壩施工技術要點

3.1 高壓旋噴樁圍封

本工程橡膠壩閘室基礎四周采用高壓旋噴樁圍封，樁徑600，間距450，樁端伸入全風化巖層1m，起防止地基土液化兼具防滲的作用。閘室基礎采用水泥土深層攪拌樁進行地基處理，深入中砂層0.5m，樁徑500，排距1.0m，矩形布置。軟基樁施工的常規技術要點及質量控制措施主要包括試樁工藝及控制成樁過程中的水泥用量、樁長、攪拌頭轉速和提升速度、復攪次數和復攪深度、停漿處理方法等，以及樁基的檢驗如：樁身均勻性，樁頭直徑及質量、復合地基承載力和單樁載荷試驗。可參考圖紙及技術規范執行就不再逐一論述，本工程中需特殊注意的是圍封防滲墻與底板銜接處的處理，與普通砍樁頭不一樣的是樁頭并非全部破除而是保留中心直徑350mm 的部分，形成一個凸出嵌入鋼筋砼底板的防滲接頭結構，接頭外側包裹100mm 的3#瀝青，再加套一圈厚度25mm、高度400mm 的瀝青杉木板。樁頂處理結構詳如圖3。

圖3 樁頂結構詳圖

要確保每根樁砍樁頭的質量，防止缺邊掉角、開裂甚至斷裂，是一個重要關鍵而又復雜繁瑣的過程，需要采用人工配合小型空壓機破除，破除前做好標記、破除過程中循序漸進不可盲目求快，以免破壞接頭。安裝定位好瀝青杉木板外套后填塞瀝青，瀝青應填塞密實。

圖2 2#橡膠壩縱斷面布置圖

3.2 橡膠壩施工

橡膠壩的各結構的施工可參考施工方案以及采用相應的質量標準進行控制。其中閘室段的閘室底板是施工控制的重點，以2#橡膠壩為例其施工流程為：D500 深層攪拌樁處理→碎石褥墊層鋪設→C15 素混凝土墊層澆筑→DN400 充排水鋼管及水帽安裝→鋼筋制作及安裝→底板及側墻止水帶安裝，上游錨固槽及下游錨固槽橡膠壩體墊板、螺栓、通長鋼筋預埋→模板安裝→混凝土澆筑→拆模養護。

各流程中需重點控制的是：（1）底板與壩袋接觸的部應平整光滑，不得出現粗糙、凸凹現象；閘室側墻與壩袋接觸的部也應平整光滑，預留槽口棱角部位應制成圓弧倒角，以減少因水流脈動、沖擊的影響而使壩袋產生震動磨損。（2）充排水管安裝前應先做好防腐處理，按圖紙布置要求預埋安裝，沖冼管道應固定牢固以免在底板砼澆筑時受震動而偏位，采取必要措施防止管口及水帽被水泥漿封堵。（3）錨固槽施工質量控制，錨栓和墊板使用前應進行質量檢驗，當壩底板鋼筋模板施工完成后，根據圖紙要求確定錨固槽及墊板位置，將墊板調整至設計高程后，中心對中然后焊接固定，再進行統一測量，檢查調整。全部墊板安裝完畢并檢查無誤后，可將錨固螺栓至下向上穿入墊板錨栓孔內，測量高程，調整垂直度，然后固定[1]。錨固螺栓和墊板全部安裝完成以后便可澆筑混凝土，過程中必須時刻觀察預埋件的穩定性，若發現位移變形及時調整加固。

3.3 壩袋安裝施工

壩袋施工可分為壩袋質量控制、安裝前準備工作、壩袋安裝、壩袋充排水試驗幾個部分。壩袋質量控制可通過多家比選擇優選用、實地考察及生產過程跟蹤來確保壩袋產品質量，材料運輸及存放應格外注意，以免劃傷刺破橡膠壩壩袋。橡膠壩進場后應對其進行質量檢驗。（表1）安裝前準備工作需要注意以下幾點：（1）壩袋與底板、錨固槽及翼墻等接觸部位應平整光滑，若接觸部位存在砼棱角、毛刺則可用手砂輪打平、磨光，以免壩袋被刺傷、磨損。（2）檢查充排水系統是否正常，管路是否通暢，有無滲漏現象，設備是否運行正常。壩袋安裝是橡膠壩施工中至關重要的一環，底墊片就位時應注意保護底墊片免受損傷，可用過作業人員穿軟底鞋減少對墊片的損傷及加強檢查來確保墊片質量，墊片與水帽和各管口接觸部位應做好防滲處理。壩袋安裝時，可采用機械配合人工攤展，區分壩袋上下游方向，先對齊下游端相應的錨固線和中心線，再使其與上游端錨固線和中心線對齊吻合。攤展時可在底墊片上灑一些滑石粉，減少壩袋攤鋪時的摩擦力。錨固是壩袋安裝中關鍵的一環錨固順序應先中間，后兩邊，上下游可同時進行，最后進行兩邊堵頭。應確保錨固槽底板、上下壓板、底墊片、壩袋間連接密室可靠，防止漏水漏氣。[2]壓板要首尾對齊，采用多次多次擰緊的方式，壩袋充水試驗后，再次擰緊螺帽。壩袋安裝完成后，應通過充排水試驗，檢驗壩袋錨固施工質量及充排水系統的運行情況。應采用分級充脹，每次沖水沖至設計壩高的1/5 左右為宜，停留時間不得少于半個小時，設專人觀察、觀測，發現情況及時處理，充至設計高程后，再觀測24 小時以上[3]。

表1 壩袋膠料物理機械性能檢驗

3.4 泵房施工

本工程泵房地上1 層（配電房）高度6.5m，地下一層（泵房）5.6 米，總建筑面積83.01m2。水利泵房印證了麻雀雖小五臟俱全這句話，泵房施工包括C15 混凝土墊層、C30 筏板基礎、鋼筋混凝土底板、鋼筋混凝土柱、回填壓實、鋼筋混凝土殼柱梁板、樓梯梁、臺階、磚砌體、屋蓋挑檐、屋面和保溫層、水泵、金屬機電設備安裝、內、外粉刷裝飾等多個工序，涉及多個專業方向，各專業需密切協作配合，避免疏漏，造成返工。泵房各工序的施工可參照方案及規范進行控制，因泵房的各類材料種類繁多，用量又較小，因此材料的采購和檢驗也較為麻煩，需要結合施工進度提前計劃采購并及時送檢，以免影響工期。泵房施工中需注意的是各類管線的布置，供配電、防雷接地及供排水鋼管等安裝應嚴格按照圖紙要求布置，提前預埋、準確定位、施工中注意保護及時檢查是否破損或偏位。還應重點把控防水層、保溫層施工質量，設備及金屬結構安裝應重點關注水泵安裝、閥門安裝、供水管路安裝，動力配電柜安裝等。泵房應進行防雷裝置安全性能檢測，表2。

表2 防雷裝置安全性能檢測

3.5 電氣設備調試

電氣設備全部安裝完成后，應對電氣設備系統進行調試。調試前根據圖紙和有關規定要求，先對全部一、二次回路進行檢查。要求回路絕緣電阻不小于0.5MΩ，方可進行通電試驗，試驗時，應對各電機、電氣元件溫度進行測定，升溫不能超過允許值。電氣設備系統調試，應先進行空載試驗，合格后再進行帶載試驗。電氣設備檢驗合格后可通過排水試運行檢驗排水系統的運行情況，對水質中雜物較多的河道可在進水口設置過濾設施，防止異物堵塞管道。

圖4 橡膠壩日常運行情況

結束語

新圩溪河道整治工程橡膠壩施工技術要點和難點較多，通過對施工中的技術要點進行總結分析，對后續類似工程的施工提供一定的經驗參考。

圖5 橡膠壩及泵房航拍圖