水利工程橡膠壩施工技術(shù)的實踐分析

馬博

摘要：橡膠壩施工是水利工程施工的重要環(huán)節(jié)之一，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)河道治理，還能夠做到攔截河水和美化生態(tài)環(huán)境，因此需要受到重視。橡膠壩施工過程中所需要使用到的材料一般為高濃度人工合成纖維織物，使用高濃度人工合成纖維織物所建造出的橡膠壩既能夠發(fā)揮其有效作用還能夠降低施工成本，同時這種材料還具有承重能力較強的特點，在防洪抗震方面也能夠做出突出貢獻(xiàn)。基于此，本文首先闡述橡膠壩的相關(guān)概念，其次分析水利工程橡膠壩施工技術(shù)，最后對水利工程橡膠壩施工技術(shù)優(yōu)化策略進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：水利工程；橡膠壩；施工技術(shù)

現(xiàn)階段，很多水利工程施工的過程中都需要開展橡膠壩施工，人們逐漸意識到橡膠壩的重要作用，但想要保障橡膠壩的施工質(zhì)量并非易事，從材料選擇到施工后的驗收質(zhì)檢都應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格把控，采用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，確保所施工的橡膠壩符合水利工程的實際要求，通過施工技術(shù)的選擇使橡膠壩能夠充分發(fā)揮出其作用。

1 橡膠壩的相關(guān)概念

1.1 橡膠壩的基本概念

目前，橡膠壩施工技術(shù)已經(jīng)被人們普遍應(yīng)用，但對于技術(shù)的研究和改進(jìn)依舊在繼續(xù)。橡膠壩實際上就是在水利工程中應(yīng)用的一種水工建筑物，其本身具有較高的柔性，其材料一般都是橡膠、高濃度人工合成纖維織物等，這些材料本身的柔軟度較高，不僅有利于橡膠壩的正常應(yīng)用，還能夠提升河道的美觀度。橡膠壩就是將封閉狀的壩袋錨固在底板上，在水充滿壩袋時情況下，壩袋能夠穩(wěn)定擋水，當(dāng)不需要壩袋擋水時，可以將其中的水放掉，即可恢復(fù)原狀。壩袋剖面圖及其工作原理如圖1所示：

1.2 橡膠壩的特點

橡膠壩具有以下六個特點：第一，橡膠壩造價較低，并且在材料使用方面需求較少。如上文所述，在制作橡膠壩的壩袋時，一般所使用的材料是橡膠和合成纖維，使用這兩種材料并不需要花費太多的成本，價格成本能夠被控制在600～1200元/m以內(nèi)；第二，無需消耗太長的建造時間。橡膠壩的建造時間較短，一般而言，只需要花費15～20d的時間即可，即便建造時間短，但只要施工技術(shù)應(yīng)用熟練，并不會影響到橡膠壩的使用壽命，正常橡膠壩能夠使用15年左右，最長的時間則是25年；第三，傳統(tǒng)的攔水壩需要嚴(yán)格按照時間進(jìn)行檢查與維修，否則難以發(fā)揮其有效作用，無法達(dá)到阻攔洪水的目的。橡膠壩則與傳統(tǒng)的攔水壩之間存在較大差異，并不需要經(jīng)常維修，只要定期檢查壩袋是否漏水、錨固是否穩(wěn)定等基本情況即可[1]；第四，具有較為顯著的治洪效果。傳統(tǒng)的攔水壩只能強行攔截洪水，而橡膠壩則能夠?qū)⒑樗占饋恚粌H實現(xiàn)抗洪，還能夠利用洪水，將其作為可利用的水資源；第五，橡膠壩有一定減震的功效。橡膠壩由于材質(zhì)原因，整體較為柔軟，能夠有效抗震；第六，橡膠壩本身對于河道而言能夠起到美觀的作用。

1.3 橡膠壩的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的水利工程中，想要實現(xiàn)洪水的治理，一般會建造固定式或活動式的攔水壩。其中，固定式攔水壩能夠應(yīng)用的范圍有限，一般只會在水流較大的河流中建造，并且固定式攔水壩想要建成需要耗費較長的時間，并且所投入的成本也相對較高，并且在建造的過程中需要消耗較多的精力，因此，隨著技術(shù)的發(fā)展，很少有人會再繼續(xù)建造這種擋水壩。活動式擋水壩具有成本較低的優(yōu)點，其主要的工作原理是利用翻板閘和魚鱗閘，這種攔水壩能夠?qū)λ贿M(jìn)行控制，但由于其靈活性較高，對于洪水的攔截能力相對較低，在建造的過程中也需要較長的建造工期才能夠完成。相對于上述兩種攔水壩，橡膠壩則優(yōu)勢更加明顯：首先，橡膠壩的建造位置是在水底，通過將壩袋充滿水起到攔截洪水的作用，能夠有效進(jìn)行抗洪；其次，由于材質(zhì)問題，建造橡膠壩需要花費的資金較少，同時，其建造也不需要耗費大量的時間，僅在15～20d即可完工；再次，橡膠壩本身并不會影響到環(huán)境整體的美觀度，甚至能夠形成一道較為獨特的景觀；最后，橡膠壩并不需要消耗大量的成本、時間以及精力放在維修上，其使用壽命較長。除此之外，橡膠壩能夠?qū)⒑樗占饋恚占倪@部分水資源能夠為水利工程增加一定收益。正是由于上述的諸多優(yōu)點，人們開始認(rèn)識到橡膠壩的重要作用，并且橡膠壩已經(jīng)逐漸被廣泛應(yīng)用于水利工程中。

2 水利工程橡膠壩施工技術(shù)

2.1 基礎(chǔ)土建底板施工

想要進(jìn)行橡膠壩施工，基礎(chǔ)土建底板是較為基礎(chǔ)的一個步驟，想要完成基礎(chǔ)土建底板施工，主要需要從以下三個步驟進(jìn)行：首先，需要在施工前挖出基坑。在挖基坑前應(yīng)該提前做好基礎(chǔ)調(diào)查工作，結(jié)合水利工程的具體要求以及施工場地的實際情況做好前期準(zhǔn)備。同時，在進(jìn)行基坑挖掘時，需要注意實際高程與設(shè)計高程，在差距在200～300m時，應(yīng)該由機器開挖轉(zhuǎn)變成人工開挖，直至挖掘到設(shè)計高程，并且需要注意挖掘的平整度；其次，在基坑挖掘結(jié)束之后，需要開展基礎(chǔ)底板的施工。在進(jìn)行基礎(chǔ)底板施工的過程中，需要保障混凝土區(qū)域的光滑程度。混凝土部分是需要與壩袋相接觸的，如果接觸面不夠光滑，會對壩袋產(chǎn)生磨損，影響橡膠壩的使用壽命；最后，采用砼砌塊錨固。在使用砼砌塊前，需要先在基礎(chǔ)底板上開出相應(yīng)的錨固槽，但需要對錨固槽的尺寸進(jìn)行嚴(yán)格把控。實際開出的錨固槽尺寸與設(shè)計尺寸之間允許有±5mm之內(nèi)的偏差[2]。錨固槽槽壁的平整度也較為重要，需要在開槽后進(jìn)行打磨。砼砌塊的大小也需要注意，需要控制在±2mm的范圍內(nèi)。

2.2 壩袋安裝

壩袋安裝的過程中需要注意以下五點內(nèi)容：第一，在泄洪的過程中，需要注意河道斷面的情況，盡可能將其保持在原有的狀態(tài)下，在設(shè)計壩袋安裝位置以及具體安裝技術(shù)時也應(yīng)該將這一點內(nèi)容納入考慮范圍中，在進(jìn)行水利工程標(biāo)準(zhǔn)以及橡膠壩施工標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)結(jié)合河道的實際情況；第二，在進(jìn)行壩袋安裝之前，首先需要檢查壩袋底墊片的位置，確保其位置是嚴(yán)格按照設(shè)計安放的。其次需要注意壩袋底墊片的形狀，一般所使用的形狀多為雙錨線形。在將壩袋底墊片固定完成后，還需要對進(jìn)出水口進(jìn)行挖掘，在挖掘的過程中也需要嚴(yán)格按照設(shè)計上的位置進(jìn)行。孔口的墊片也需要進(jìn)行補強，這一環(huán)節(jié)也是必不可少的，但在補強之前，需要先明確補強的范圍，一般而言，范圍應(yīng)該是孔徑的三倍以上；第三，平鋪壩袋膠布。這一環(huán)節(jié)也需要注意位置的把控，膠布應(yīng)該置于壩袋底墊片上，其位置應(yīng)該是錨固線與中心線對應(yīng)的位置；第四，安裝壩袋。這一步驟需要注意壩袋安裝的先后順序，應(yīng)該先安裝下游的壩袋，再安裝上游的壩袋，最后進(jìn)行岸墻壩袋的安裝。為了確保壩袋的位置準(zhǔn)確，每一個區(qū)域的壩袋都需要從底板的中心向兩側(cè)進(jìn)行安裝。在安裝壩袋的過程中，壩袋膠布的方向應(yīng)該是朝向上游的，當(dāng)下游壩袋安裝完畢后，需要調(diào)整壩袋膠布的方向，將其朝向下游。壩袋膠布方向的調(diào)整能夠使導(dǎo)水膠管的安裝更加便利；第五，壩袋的錨固需要應(yīng)用到楔塊，應(yīng)將楔塊逐個放入到半圓形小槽中，這主要是為了保障安裝質(zhì)量。在放入楔塊后，需要用大錘敲打，確保楔塊能夠進(jìn)入到小槽底部，隨后將其撬出，將其換成厚的楔塊，不斷重復(fù)這一操作。

2.3 混凝土施工

混凝土施工是橡膠壩施工的重要環(huán)節(jié)之一，在將混凝土運送到施工現(xiàn)場的過程中，需要對混凝土進(jìn)行妥善的保管，混凝土?xí)艿街苓叚h(huán)境的影響產(chǎn)生一系列變化，這種變化會影響到混凝土的質(zhì)量。同時，也需要對運送時間進(jìn)行精準(zhǔn)控制，過長的運送時間可能會導(dǎo)致混凝土逐漸變干，不利于使用[3]。除此之外，在混凝土運送到施工現(xiàn)場后，應(yīng)該對其進(jìn)行實驗。混凝土澆筑的過程會對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，因此需要注意混凝土澆筑的規(guī)范性。首先，對于混凝土的振搗時間需要進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保其能夠在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。在振搗過程中需要對混凝土的狀態(tài)進(jìn)行觀察，在發(fā)現(xiàn)其不下沉?xí)r立即停止振搗。在進(jìn)行振搗的過程中，需要保障振搗連續(xù)不斷且均勻，切忌出現(xiàn)終端振搗或速度不均的情況，避免由于振搗環(huán)節(jié)不夠規(guī)范導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)空洞或泌水、離析等現(xiàn)象；其次，在混凝土澆筑完成后，需要對其進(jìn)行復(fù)振，一般在澆筑的一小時到一個半小時之間進(jìn)行，這一操作能夠?qū)炷恋膹姸冗M(jìn)行有效提升。

2.4 充水實驗

在上述安裝步驟都完成后，應(yīng)該對橡膠壩進(jìn)行充水實驗，通過實驗?zāi)軌驒z測橡膠壩的安裝質(zhì)量及其是否能夠有利于水利工程。在開展充水實驗時，應(yīng)該注意以下幾點內(nèi)容：第一，不能夠直接充水至設(shè)計中的最高高度，否則一旦壩袋存在問題會直接影響到整個工程情況。需要將充水實驗分為幾個等級，逐級進(jìn)行，完成每一等級的充水后，需要停留約半小時的時間，對壩袋進(jìn)行觀察，如果在觀察過程中發(fā)現(xiàn)壩袋存在問題，則需要及時進(jìn)行補救[4]；第二，需要檢查螺母是否被全部擰緊，避免由于螺母未擰緊給整個工程帶來不良影響；第三，在完成上述步驟后，需要封死錨固槽，一般需要將水泥與砂漿混合，混合比例為1：2。

2.5 橡膠壩的維護(hù)措施

盡管橡膠壩的使用壽命較長，并不需要耗費過多成本維護(hù)，但有效的維護(hù)措施依舊是有必要的，從而延長橡膠壩的使用壽命，主要可以從以下三個角度進(jìn)行：第一，需要磨平銳角和坑洼，減輕壩袋磨損；第二，壩袋在水下會接觸到混凝土部分，如果混凝土不夠平整，也會致使壩袋出現(xiàn)磨損，為減輕這一現(xiàn)象，可以在壩袋上涂抹耐磨膠和防老化層；第三，部分地區(qū)由于地理位置問題，在夏天溫度較高，在高溫天氣下，壩袋會受到一定影響，由于壩袋原材料是橡膠和合成纖維，高溫會導(dǎo)致壩袋的使用壽命減少，為此，應(yīng)該注重減少陽光直射的時間。

3 水利工程橡膠壩施工技術(shù)優(yōu)化策略

3.1 科學(xué)選擇施工技術(shù)

能夠進(jìn)行橡膠壩施工的方法較多，不同的施工方式具有不同的特征，并且其優(yōu)勢與劣勢存在較大差異，因此，需要科學(xué)選擇施工技術(shù)。施工人員在選擇參加施工技術(shù)之前需要到施工現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查，明確水利工程的實際情況和具體要求，施工人員也需要對水利工程周邊環(huán)境進(jìn)行有效探查，確保能夠選擇出適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，將橡膠壩的優(yōu)勢發(fā)揮出來，并且有效延長其使用壽命[5]。

3.2 提高施工人員綜合素質(zhì)

提高施工人員的綜合素質(zhì)也能夠有效提高橡膠壩的施工水平。首先，施工人員存在水平參差不齊的問題，因此施工單位要了解施工人員的實際情況，對施工人員進(jìn)行有針對性的培訓(xùn)，提升施工人員專業(yè)水平，使其能夠不斷更新自己的知識體系，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)意識，使其能夠主動學(xué)習(xí)新理念和新技術(shù)。其次，施工單位應(yīng)該設(shè)立相關(guān)的考核機制，考核施工人員的工作態(tài)度、能力等諸多內(nèi)容，使施工人員不斷進(jìn)行自我提升。

3.3 優(yōu)化管理制度

在橡膠壩施工進(jìn)行的過程中，想要使各個崗位人員履行自己的職責(zé)，提高管理質(zhì)量與管理效率，需要施工單位結(jié)合水利工程的實際施工情況，優(yōu)化管理制度。在管理制度中，要明確各個崗位人員的工作職責(zé)以及各個環(huán)節(jié)的工作重點，確保在出現(xiàn)問題時能夠落實到人，避免工作人員逃避責(zé)任的情況出現(xiàn)。除管理制度外，還可以建立相應(yīng)的獎勵機制，激勵工作人員加強對施工工程的管理，提升工作人員的專業(yè)水平，有效提高橡膠壩的施工質(zhì)量和效率。

3.4 加大質(zhì)檢力度

質(zhì)檢不僅限于在施工結(jié)束后進(jìn)行的質(zhì)檢工作，在施工開始前，施工人員需要對施工區(qū)域的場地、材料、工具等部分內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)量檢測，保證場地的安全、原材料質(zhì)量以及工具和技巧的有效性。在施工過程中，施工人員要隨時進(jìn)行安全檢查。在施工結(jié)束后，驗收施工成果時進(jìn)行最后的質(zhì)檢。施工人員只有加大質(zhì)檢力度，才能夠有效保證橡膠壩的施工的質(zhì)量。

3.5 積極引進(jìn)數(shù)字化技術(shù)

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在各行各業(yè)中都有所運用，但目前而言，我國橡膠壩施工的過程大部分都是由人工進(jìn)行，施工水平較為低下，施工效率也有待提高。然而，將數(shù)字化技術(shù)運用到橡膠壩施工的過程中，能夠提高施工質(zhì)量與施工效率。數(shù)字化施工能夠突破時間、空間、地點等諸多限制，隨時監(jiān)管橡膠壩施工狀態(tài)，強化施工水平，提高橡膠壩施工質(zhì)量、確保工程能夠保質(zhì)保量完成。

4 結(jié)語

綜上所述，自20世紀(jì)初至今，橡膠壩已經(jīng)有30年左右的應(yīng)用歷史，截至今日，已經(jīng)建成并且投入使用的橡膠壩足有幾千座，由此可知，橡膠壩的確具有抗洪的功效。使用橡膠壩抗洪、治理河道具有成本低、施工時間短等特點，同時也能夠打造出一種景觀效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 王艷軍.淺析橡膠壩施工技術(shù)要點[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2022（1）：121-124.

[2] 王魯寧.水利工程建設(shè)中橡膠壩施工技術(shù)運用分析[J].門窗，2023（4）：76-78.

[3] 呂艷.芻議水利工程建設(shè)中橡膠壩施工技術(shù)的應(yīng)用[J].城市情報，2022（14）：199-201.

[4] 諸葛濱濱.探究橡膠壩施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2021（20）：140-141.

[5] 朱朝騰.水利工程建設(shè)中橡膠壩施工技術(shù)運用研究[J].警戒線，2021（42）：120-121.