橡膠壩施工技術(shù)

劉敏明（中鐵二十二局集團(tuán)第四工程有限公司，北京　102400）

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·水利工程·

橡膠壩施工技術(shù)

劉敏明
（中鐵二十二局集團(tuán)第四工程有限公司，北京102400）

摘要：闡述了橡膠壩的定義、形式和應(yīng)用特征，以小清河河道治理工程中橡膠壩的應(yīng)用為例，詳細(xì)介紹了橡膠壩工程的整體施工流程，并對(duì)其施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，確保了橡膠壩的施工質(zhì)量，從而保障小清河兩岸區(qū)域的防洪安全。

關(guān)鍵詞：橡膠壩，壩底板，混凝土，壩袋

1　橡膠壩定義、形式與應(yīng)用特征

橡膠壩屬于新型的、柔性的水工建筑物，即根據(jù)所規(guī)定尺寸，在底板上錨固膠布，并呈封閉狀，以氣（水）充脹而成的一種擋水壩。在不擋水時(shí)，橡膠壩只需將袋內(nèi)氣（水）放空，則可恢復(fù)原河渠斷面、堤防形狀。通常而言，橡膠壩有充水式與充氣式兩種形式。其中，在充排時(shí)間上，充氣壩短于充水壩。而在造價(jià)上，充氣壩與充水壩差別不大。橡膠壩主要構(gòu)成部分是充排氣（水）設(shè)施、控制系統(tǒng)、土建部分、錨固件與壩袋等。在橡膠壩運(yùn)行時(shí)，需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案以及操作規(guī)程，同時(shí)袋內(nèi)充氣（水）壓力應(yīng)比設(shè)計(jì)壓力低，以免壩袋因承受壓力過(guò)大而發(fā)生爆破。相較于常規(guī)鋼閘門，橡膠壩不必定期刷涂油漆以防銹，卻還需定期檢查，在過(guò)水之后，必須檢查壩袋，看是否有漂浮物刺傷壩袋，是否出現(xiàn)板與壩袋磨損，是否有卵石撞擊、壩體振動(dòng)等產(chǎn)生的損害。橡膠壩通常在水頭低、跨度大的閘壩工程中應(yīng)用。如水庫(kù)溢洪道的閘門，亦或活動(dòng)溢流堰，能夠提高水庫(kù)庫(kù)容，增加發(fā)電水頭；在河道上，可用于水頭低、跨度大的溢流堰或者滾水壩；在沿海岸上，可作擋潮閘或者防浪堤；用在活動(dòng)圍堰、施工圍堰，其高度可降可升，且能由堰頂溢流，則不需要取土筑堰，也能維持河道清潔，縮減工期與人力；而用在城區(qū)河道上，可攔蓄河水，美化環(huán)境。

2　水利工程中橡膠壩施工技術(shù)

本文所涉及橡膠壩位于房山區(qū)小清河綜合治理工程K20 + 200～K22 +700區(qū)段，該壩為雙錨充水壩。壩高2 m，壩長(zhǎng)80 m，上游正常蓄水位33.36 m，壩底高程33.36 m。左堤設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，右堤設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。該壩建成可保護(hù)小清河兩岸區(qū)域的防洪安全，將起到美化城市環(huán)境，提高城市品位，帶動(dòng)沿岸發(fā)展的重要作用。筆者以房山區(qū)小清河河道治理工程中橡膠壩的應(yīng)用為例，分析了橡膠壩施工技術(shù)。

1）橡膠壩工程整體施工流程如下：導(dǎo)流管施工，地基處理，壩段底板混凝土施工，壩袋安裝，下游消力池、上游鋪蓋段施工，下游海漫及連接段、上游連接段施工，附屬設(shè)施施工，充水試驗(yàn)，管理房工程，竣工清理。

2）橡膠壩段施工流程如下：導(dǎo)流管施工，地基處理，石灰粉煤灰粒料墊層，混凝土墊層，壩底板及充泄水系統(tǒng)鋼筋、預(yù)埋件、止水，壩底板及兩側(cè)鋼筋混凝土河坡澆筑，安裝橡膠壩袋，調(diào)整，充泄水系統(tǒng)泵房施工，沖水試驗(yàn)。

3）橡膠壩混凝土工程施工要點(diǎn)：混凝土工程是橡膠壩施工中的重要環(huán)節(jié)，它的施工組織是否平衡、緊湊，對(duì)縮短工期和降低造價(jià)有著很大的影響?；炷潦┕すば蜃裱率鲈瓌t，即：“先深后淺，先重后輕，次要服從主要，穿插進(jìn)行”。

混凝土澆筑嚴(yán)格控制以下幾點(diǎn)：a.混凝土澆筑采用商品混凝土澆筑，為保證商品混凝土在澆筑過(guò)程中的連續(xù)性及坍落度等技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，施工前必須與商品混凝土廠家及有關(guān)單位簽訂縝密的供貨合同，以保證商品混凝土的暢通和澆筑質(zhì)量。b.澆筑時(shí)，嚴(yán)格控制底板等高程控制點(diǎn)標(biāo)高，校核壩底板預(yù)埋件相對(duì)位置，保證橡膠壩位置安裝準(zhǔn)確。c.混凝土分層澆筑，每層厚度30 cm，振搗工入模振搗。d.因施工場(chǎng)地狹小、作業(yè)人員較多，對(duì)鋼筋、預(yù)埋鋼板位置、數(shù)量進(jìn)行校核，并做自檢記錄和工序交接記錄。e.本工程采用水泥土攪拌樁，樁徑600 mm，總樁數(shù)455根，采用深層攪拌法，樁底伸入圓礫層1 m，施工時(shí)根據(jù)實(shí)地開挖地質(zhì)情況調(diào)整樁長(zhǎng)。在工程位置上進(jìn)行試樁，成樁實(shí)驗(yàn)應(yīng)達(dá)到以下要求：滿足設(shè)計(jì)水泥漿液噴入量的各種技術(shù)參數(shù)；水泥漿的攪拌均勻程度；了解下鉆及提升的阻力情況，選擇合理的技術(shù)措施。此工程工藝性試樁的樁數(shù)不得少于5根。f.水泥攪拌樁施工過(guò)程：樁體對(duì)位：根據(jù)設(shè)計(jì)，確定加固機(jī)體位置，使攪拌機(jī)保持垂直。下鉆：?jiǎn)?dòng)攪拌機(jī)，鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進(jìn)。為了不致堵塞噴射口，此時(shí)并不噴射加固材料，而是噴射壓縮空氣，鉆進(jìn)時(shí)噴射壓縮空氣。可使鉆進(jìn)順利，負(fù)載扭矩小，隨著鉆進(jìn)，準(zhǔn)備加固的土體在原位受到攪動(dòng)。

鉆進(jìn)結(jié)束：鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高后停鉆。

提升啟動(dòng)攪拌機(jī)，鉆頭呈反向邊旋轉(zhuǎn)，邊提升，同時(shí)通過(guò)灰漿泵將加固水泥漿液料壓入被攪拌的土體中，使土體和漿液料進(jìn)行充分拌合。沿深度方向，加固材料的混合量系根據(jù)灰漿泵輸送出的加固材料數(shù)量與攪拌葉片提升速度的關(guān)系確定。前臺(tái)操作與后臺(tái)供漿的工作要密切配合，聯(lián)絡(luò)信號(hào)必須明確，前臺(tái)攪拌機(jī)的提升次數(shù)與速度必須符合已定的施工工藝，后臺(tái)供漿明確，一旦因故停漿必須立即通知前臺(tái)，為防止斷漿和缺漿，宜將攪拌機(jī)下沉至停漿點(diǎn)以下0.5 cm，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿提升。因故障停漿超過(guò)3 h，為防止?jié){液硬結(jié)堵管，宜先拆卸輸漿管路，妥為清洗。

提升結(jié)束，柱體形成，當(dāng)鉆頭提升至距離地面30 cm～50 cm時(shí)，灰漿泵停止向孔內(nèi)壓漿，成柱結(jié)束。一般應(yīng)限制在設(shè)計(jì)樁頂50 cm處停止壓漿。設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高與地面標(biāo)高接近時(shí)，應(yīng)特別注意樁頭的施工質(zhì)量，攪拌機(jī)提升出地面時(shí)要用慢速，當(dāng)噴漿口即將出地面時(shí)，應(yīng)停止提升，攪拌數(shù)秒，以保證樁頭均勻密實(shí)。

4）壩底板施工。壩基處理完成后，鋪筑30 cm厚石灰粉煤灰粒料墊層，然后澆筑C10混凝土墊層厚10 cm，待墊層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行底板施工。模板采用定型鋼模板拼制，模板外側(cè)用4×8 cm方鋼做豎肋，10 cm×10 cm方木做橫肋。橫肋外側(cè)設(shè)鋼管支撐和鋼纜拉纖與墊層預(yù)埋鋼筋地錨加固。模板安裝完畢后現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋼筋綁扎，由下向上依次進(jìn)行?？刂坪妙A(yù)埋件的位置。混凝土分層澆筑，每層厚度30 cm，振搗工入模振搗。臨近頂面時(shí)，控制好底板高程。由于壩袋起落時(shí)與底板表面接觸，因此要求混凝土表面必須光滑平整，以減少水流脈動(dòng)、波浪沖擊的影響使壩袋產(chǎn)生振動(dòng)磨損。對(duì)于錨固槽處局部有凹凸與壩袋有接觸處，也必須將棱角打磨掉。

底板施工過(guò)程中，特別注意錨固于底板上的螺栓位置的準(zhǔn)確，及時(shí)測(cè)量螺栓中心位置高程和間距，發(fā)現(xiàn)誤差及時(shí)糾正。

5）壩段兩側(cè)河坡混凝土施工。河坡混凝土表面平整度的要求很高，澆筑時(shí)需嚴(yán)格控制，采用無(wú)軌滑模工藝施工。

側(cè)模采用鋼模板，其模外側(cè)支立工字鋼為滑道，進(jìn)行無(wú)軌滑模施工。嚴(yán)格控制模板內(nèi)邊線，滿足設(shè)計(jì)要求?；；A(chǔ)頂面必須平整光滑。

從坡腳向上進(jìn)行混凝土澆筑，控制坍落度不得過(guò)大。采用插入式振搗棒配合無(wú)軌滑模進(jìn)行混凝土振搗。人工進(jìn)行原漿抹面壓光。澆筑完工后，用吊車將滑模吊至施工的倉(cāng)面。

滑模支架采用工字鋼制作，面板為3 mm厚鋼板，模板寬度30 cm，滑模施工時(shí)需加配重。

6）消力池施工。消力池是底流消能的主要設(shè)備，作用是形成產(chǎn)生淹沒(méi)水流所必需的尾水深度，并保護(hù)水躍范圍內(nèi)的河床免受沖刷。消力池底板結(jié)構(gòu)與壩底板段不同，先在地基上鋪反濾層，然后澆筑底板。在消力池底板布置有直徑100 mm PVC排水孔，注意排水孔的定位和擋墻排水孔的坡度。擋墻背后排水孔進(jìn)口外包兩層無(wú)紡布，并堆積砂礫料。

7）分縫、止水控制。按設(shè)計(jì)要求，做好分縫和止水片的埋設(shè)固定。底板之間的銜接要緊密、牢固、穩(wěn)定，避免壩底板因地基不均勻沉陷或溫度變化產(chǎn)生裂縫。施工中嚴(yán)格控制止水的施工質(zhì)量，認(rèn)真按照設(shè)計(jì)規(guī)范操作。施工中要注意以下幾點(diǎn)：a.分縫。本工程根據(jù)施工需要分別設(shè)有甲、乙縫，施工時(shí)需加強(qiáng)注意，控制好縱橫向軸線位置，防止跑偏。b.止水。甲縫有防滲要求，需設(shè)置止水。止水除滿足防滲要求外，還必須滿足溫度及沉陷引起的變形。止水安裝的成功與否，直接關(guān)系到橡膠壩的防滲及沉降，尤其在止水交叉處妥善處理，以形成完整的止水體系。鉛直或水平交叉處采用膠料焊接或高強(qiáng)膠粘結(jié)。

8）橡膠壩壩袋安裝流程。展開成捆的壩袋（配合7名工人并排平行于河道方向，一側(cè)向另一側(cè)拖拽壩袋直到全部展開平整）→以下游齒槽為基準(zhǔn)，配合好螺栓間距在橡膠壩袋邊緣上打孔套好→在下游齒槽螺栓之間縱向纏繞橡膠止水條→安裝下游齒槽加強(qiáng)片→安裝下游齒槽鋼壓板并擰緊螺母→在下游齒槽擰緊的螺母處包裹好塑料膜→澆筑下游背水面齒槽混凝土→將下游背水面壩袋邊緣對(duì)折至上游迎水面齒槽→配合上游齒槽螺栓間距在橡膠壩袋邊緣上打孔套好→在上游齒槽螺栓之間縱向纏繞止水膠條→安裝上游齒槽加強(qiáng)片→安裝上游鋼壓板→安裝螺母錨固→包裹塑料薄膜→澆筑上游迎水面齒槽混凝土→安裝結(jié)束。

總之，在水利工程中，橡膠壩有著十分重要的作用，為我們的生產(chǎn)與生活帶來(lái)了很大的便利。因此，在橡膠壩施工時(shí)，必須把握好施工技術(shù)與施工質(zhì)量，以高效完成施工。

中圖分類號(hào)：TV641

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-6825（2016）06-0217-03

收稿日期：2015-12-15

作者簡(jiǎn)介：劉敏明（1983-），男，工程師

Construction technology of rubber dam

Liu Minming
（China Railway 22nd Bureau Group 4th Engineering Co.，Ltd，Beijing 102400，China）

Abstract：The paper illustrates the definition，forms and application characteristics of rubber dam.Taking rubber dam application in Xiaoqinghe river treatment engineering as an example，it specifically introduces the integral construction procedures of rubber dam engineering，and summarizes its construction technology points，and guarantees the rubber dam construction quality，so as to flood preventing safety of Xiaoqinghe region.

Key words：rubber dam，bottom dam board，concrete，dam bag