充水式橡膠壩螺栓壓板錨固槽封堵新工藝

劉 偉 李 旭 張立貞

充水式橡膠壩螺栓壓板錨固槽封堵新工藝

劉 偉 李 旭 張立貞

由于橡膠壩具有施工工期短、工程造價(jià)低、運(yùn)行維修簡(jiǎn)便、抗震能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用，橡膠壩新技術(shù)、新工藝的推廣與應(yīng)用也受到較高重視。橡膠壩螺栓壓板錨固槽封堵一般采用細(xì)石混凝土或?yàn)r青砂漿封堵錨固槽的施工方法，該方法具封堵部位易凍脹粉碎剝落、磨損壩袋、施工周期長(zhǎng)、錨固槽檢修不方便等缺點(diǎn)。如何對(duì)錨固槽封堵工藝進(jìn)行改進(jìn)，尤為重要。在調(diào)研國(guó)內(nèi)橡膠壩錨固槽封堵工藝的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出采用橡膠錨固塊對(duì)錨固槽進(jìn)行封堵，來解決傳統(tǒng)錨固槽封堵工藝的有關(guān)問題。

一、工藝原理

橡膠錨固塊由三元乙丙橡膠塊，內(nèi)置水平加固鋼板組成，具有一定的強(qiáng)度、耐腐蝕和耐磨性。由生產(chǎn)廠家全部制作完成后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)即可安裝。橡膠錨固塊型號(hào)尺寸應(yīng)根據(jù)錨固槽和螺栓壓板的具體尺寸確定，一般單塊橡膠錨固塊長(zhǎng)度為1m，重量約為30kg，高度與錨固槽頂面齊平，寬度與錨固槽底寬一致，橡膠錨固塊預(yù)留螺栓孔間距與壩袋錨固件螺栓間距相同。

橡膠錨固塊安裝前準(zhǔn)備工作包括錨固槽的清理、錨固件螺母的緊固，在螺栓、螺母涂抹足量的黃油等工作。橡膠錨固塊安裝時(shí)應(yīng)注意盡量減小塊與塊之間空隙，遇到折點(diǎn)處應(yīng)根據(jù)折點(diǎn)情況使用切割機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工制作。緊固橡膠塊螺母時(shí)用風(fēng)炮套筒直接緊固螺帽，螺母的緊固是橡膠錨固塊安裝的重要環(huán)節(jié)，直接影響橡膠錨固塊安裝質(zhì)量，螺母的緊固不應(yīng)過緊，也不應(yīng)過松。螺母緊固完成后，封蓋好橡膠帽即可。

二、工藝流程及操作要點(diǎn)

1.基礎(chǔ)底板及壩墩、錨固槽表面處理

橡膠壩袋容易受到銳利和有尖角物體的損壞，凡是與橡膠壩壩袋相接觸的混凝土表面應(yīng)保持平整、無毛刺。壩底板與壩墩范圍內(nèi)混凝土局部有凹凸、棱角的要用磨光機(jī)打磨掉，認(rèn)真清除錨固槽周圍及壩袋塌落范圍內(nèi)的混凝土殘?jiān)?、鐵絲及木塊等一切雜物。并對(duì)橡膠壩中、邊墩表面所有對(duì)拉螺栓、鐵絲等進(jìn)行打磨處理，中邊墩打磨光滑后涂刷丙乳水泥砂漿，丙乳水泥砂漿要嚴(yán)格按照配比，刷涂均勻，以減少壩袋與墩墻的摩擦?；炷帘砻娴目锥春偷桶继幱盟嗌皾{抹平壓實(shí)，再用砂輪將表面打磨平整。人工清理錨固槽、墊板表面殘留砂漿、混凝土等附著物。同時(shí)，用砂輪將錨固槽內(nèi)側(cè)混凝土棱角及壩底板伸縮縫打磨平整。此項(xiàng)工作主要是防止由于水流脈動(dòng)、波浪沖擊等因素產(chǎn)生的振動(dòng)摩擦而造成壩袋損傷，并可消除因壩頭塌肩而造成的不良影響。

2.錨固件處理

檢查預(yù)埋螺栓、錨固槽的位置、尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求。清除預(yù)埋螺栓上的雜物，并用扳牙將螺紋部位扳一遍，把傾斜的螺栓校正成垂直狀態(tài)。檢查墊板有無變形、銹蝕，孔距是否符合設(shè)計(jì)要求，并用砂輪將邊刺磨掉，以免在安裝時(shí)傷及壩袋。

3.水帽口、溢流口處理

檢查水帽口、溢流口的位置、尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求。為防止底墊片被劃破，應(yīng)將水帽口、溢流口表面的棱刺及其周圍混凝土表面打磨平整。并檢查管道內(nèi)釘子、小碎石、木塊等雜物是否清除干凈，此項(xiàng)工作主要是預(yù)防底墊片受損而導(dǎo)致壩袋滲漏。

4.底墊片、止水海綿安裝

壩袋和底墊片運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，首先應(yīng)對(duì)其質(zhì)量及外觀進(jìn)行檢查，檢查壩袋是否有變形和損傷，是否符合設(shè)計(jì)要求。其次復(fù)核海綿片、保護(hù)片等尺寸、數(shù)量是否符合圖紙要求，以確保安裝順利進(jìn)行。

安裝前，先在混凝土底板上標(biāo)出壩軸線、中心線，根據(jù)底墊片就位線將底墊片展開，四周大小均勻后，在底墊片上分別標(biāo)出上下游錨固線。底墊片的鋪設(shè)采用人工鋪展。伸展后的底墊片應(yīng)順直、平展，應(yīng)使鋪展后的墊片上的錨固線與錨固槽內(nèi)的螺栓中心線相重合，且展開不能有褶皺，兩端距壩墩與兩邊距錨固槽尺寸要一致。在底墊片上打孔，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際螺栓位置，將誤差分給每個(gè)螺栓間距，定出每個(gè)對(duì)應(yīng)螺栓孔位置，在墊片上劃線，用手電鉆進(jìn)行打孔，且所打孔洞應(yīng)比螺栓稍小，確保其安裝后的密封效果。在底墊片上畫出水帽和超壓溢流管位置，復(fù)核無誤后在各管口處打孔，并在各管口四周的底墊片打毛，然后粘上一層加強(qiáng)膠片作補(bǔ)強(qiáng)處理，粘貼部分超出水帽、溢流口周圈1m左右，以防壩袋磨損。根據(jù)螺栓位置及所打的孔洞進(jìn)行底墊片安裝，保證安裝孔洞四周不出現(xiàn)破損現(xiàn)象。止水海綿中心線要與螺栓中心線一致，其打孔方式與底墊片方式相同。只要安裝平整順直，連接密實(shí)，無皺褶即滿足要求。

5.壩袋鋪設(shè)

底墊片安裝完成驗(yàn)收合格后，將壩袋鋪平，測(cè)量出上下游錨固線及側(cè)錨線。壩袋的鋪設(shè)順序?yàn)椋合认掠?，后上游，最后邊墻。橡膠壩袋鋪設(shè)從底板中心線開始，向兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，采用人工配合機(jī)械的方法將壩袋展開。先將中間段的壩袋攤平，使壩袋端部落在錨固線上，根據(jù)壩袋尺寸定出壓板線及鉆孔中心線，量出壩底板長(zhǎng)度、寬度及壩袋長(zhǎng)度、寬度，確定出長(zhǎng)度、寬度總長(zhǎng)誤差。壩袋螺栓孔的定位打孔自兩端開始，將總長(zhǎng)誤差均分到每個(gè)螺距，避免誤差集中在一小段內(nèi)，引起壩袋皺褶，保證接觸面順直相接、結(jié)合緊密。用手電鉆鉆孔，鉆孔大小根據(jù)預(yù)埋螺栓大小而定。按照從下游到上游的順序逐漸將壩袋套放在螺栓上。壩袋堵頭拐角處，斜坡上的壩袋采用拉鏈葫蘆牽引，要對(duì)壩袋進(jìn)行折疊、理順，用橡膠片墊平袋布的折疊、皺折處。拐角處是容易造成漏水的關(guān)鍵部位，安裝時(shí)要引起重視。壩袋嵌入螺栓后及時(shí)放置上壓板。壩袋的中心線、錨固線等點(diǎn)線面重疊吻合后，方可放置螺栓彈簧墊圈和鎖上錨固螺帽。

6.保護(hù)片、壓板安裝

壓板安裝前打磨干凈，根據(jù)設(shè)計(jì)壓板號(hào)數(shù)對(duì)號(hào)就位，注意排列整齊，間距均勻。安裝壓板時(shí)要首尾對(duì)齊，如不平整要用橡膠片墊平，特別是兩側(cè)邊坡拐角處，不得用剪口補(bǔ)強(qiáng)處理。

7.壩袋錨固

壩袋錨固應(yīng)遵循“先中間，后兩邊，上下游同時(shí)進(jìn)行，最后兩邊堵頭”的原則。螺帽的緊固是壩袋安裝的最后一道程序，也是保證壩袋安全的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)閴未惭b的最后質(zhì)量好壞，漏水與否，主要靠螺帽的緊固使螺栓和壓板錨緊，形成封閉的壩體。螺帽的緊固不應(yīng)過緊，也不應(yīng)過松。緊固過緊，一方面容易引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致螺桿斷裂，無法保證壩袋的安裝質(zhì)量；另一方面容易引起保護(hù)片等局部出現(xiàn)皺折。緊固過松，使各層接觸面之間閉合不緊密，容易發(fā)生漏水，影響安裝質(zhì)量。緊固壓板螺帽時(shí)先用風(fēng)炮套筒上螺帽，緊固后再用特制工具制作的套筒，使用人力將每一個(gè)螺帽緊固好。

8.壩袋充水試驗(yàn)

壩袋錨固完成后，必須進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查，各項(xiàng)檢查結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，開始進(jìn)行壩袋充水試驗(yàn)。充水試驗(yàn)的目的在于檢查充排水系統(tǒng)是否能滿足運(yùn)行要求、壩袋表面及錨固處是否有漏水現(xiàn)象、壩袋充脹后是否平順等。在壩袋充水前先把排氣閥關(guān)閉，待壩袋充脹到設(shè)計(jì)高度的70%～80%，能夠使兩端壩袋堵頭充分鼓起時(shí)，再把排氣閥打開排氣，排除壩袋內(nèi)的空氣，關(guān)閉排氣閥。整個(gè)過程均勻充水，以免壩袋受力不均。待壩袋內(nèi)充滿水后，檢查壩袋四周漏水情況，如發(fā)現(xiàn)漏水應(yīng)做好標(biāo)記，等壩袋放完水后再處理。壩袋充滿水放置一天后將壩袋內(nèi)水放空，并對(duì)逐個(gè)螺母進(jìn)行檢查，并按以上程序重新進(jìn)行一次螺母緊固。

9.橡膠塊安裝

壩袋充水試驗(yàn)結(jié)束，并滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)后進(jìn)行封錨。先將螺栓、螺母涂抹一層黃油，再用厚一點(diǎn)的塑料布將螺栓包緊，防止錨固件的銹蝕，以便下一次更換壩袋時(shí)螺栓能正常使用。完成后用橡膠塊封堵錨固槽，以保護(hù)錨固螺帽、螺栓和壓板。橡膠錨固塊可直接運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)，按照上下游安裝位置的不同，對(duì)應(yīng)擺放。安裝時(shí)每?jī)扇藶橐唤M，上下游各兩組，也可根據(jù)工程情況，隨時(shí)增減人員。因安裝簡(jiǎn)便，只需將橡膠塊抬起后使錨固螺栓與橡膠塊螺栓孔對(duì)準(zhǔn)放入即可，可根據(jù)先簡(jiǎn)后難的原則，先將直線段安裝完成后，再進(jìn)行拐彎折點(diǎn)處的安裝。拐彎折點(diǎn)處應(yīng)根據(jù)折點(diǎn)角度，在橡膠塊上劃出標(biāo)線，使用切割機(jī)對(duì)錨固塊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工制作。橡膠錨固塊安裝時(shí)注意盡量的減小塊與塊之間空隙，使其能夠緊密結(jié)合。

10.緊固螺帽

橡膠錨固塊安裝完成后，再上第二個(gè)螺母。緊固螺帽時(shí)用風(fēng)炮套筒直接緊固螺帽，螺帽的緊固是橡膠錨固塊安裝的重要環(huán)節(jié)，直接影響橡膠錨固塊安裝質(zhì)量，螺帽的緊固不應(yīng)過緊，也不應(yīng)過松，且不可遺漏，安裝完成后并蓋好橡膠帽。（見圖1）。

圖1 橡膠錨固塊安裝圖

三、工藝應(yīng)用

某工程設(shè)計(jì)蓄水位92.6m，設(shè)計(jì)壩高4.0m，橡膠壩480m，共布置6跨，錨固槽封堵施工時(shí)，采用橡膠錨固塊工藝。施工時(shí)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，預(yù)埋螺栓中端和下端固定在底板鋼筋上，上端套上螺母固定在錨固槽鋼模板上，避免混凝土澆筑時(shí)移位和變形，錨固螺栓高程差、位移差均不得超過5mm，采用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀同時(shí)定位。在進(jìn)行壩袋堵頭清理時(shí)應(yīng)在超出壩袋充水狀態(tài)0.25m范圍的壩袋堵頭采用砂輪抹平，以減少壩袋磨損。對(duì)橡膠壩中、邊墩表面所有對(duì)拉螺栓、鐵絲等進(jìn)行打磨處理，中邊墩打磨光滑后刷涂丙乳水泥砂漿，丙乳水泥砂漿要嚴(yán)格按照配比，刷涂均勻，以減少壩袋與墩墻的摩擦。壩袋錨固時(shí)螺帽的緊固應(yīng)分5次進(jìn)行，緊固的順序要按奇偶順序緊固、間隔進(jìn)行，不得由一方向向另一方向漸次推進(jìn)。檢驗(yàn)螺母是否緊固可采用0～150kg力的彈簧秤。壩袋充水實(shí)驗(yàn)時(shí)不得一次充至設(shè)計(jì)高程，宜將壩袋分次進(jìn)行充水，每次充水后停留時(shí)間不少于30min。充水試驗(yàn)完成后，最后進(jìn)行橡膠錨固塊的安裝。工程實(shí)施后效果良好，達(dá)到了相應(yīng)的技術(shù)要求，并節(jié)省了施工工期和投資，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

（作者單位：山東臨沂水利工程總公司 276000）