充水式橡膠壩壩袋雙線錨固施工技術(shù)與質(zhì)量控制

賀映全 曹紅軍 郭科學(xué) 胡武林

(中建五局第三建設(shè)有限公司，湖南 長沙 410004)

1 概述

橡膠壩是用高強度合成纖維織物做受力骨架，內(nèi)外涂敷橡膠作保護(hù)層，加工成膠布，再將其錨固于底板上成封閉狀的壩袋，通過充排管路用水(氣)將其充脹形成的袋式擋水壩。壩頂可以溢流，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)壩高，控制上游水位，以發(fā)揮灌溉、發(fā)電、航運、防洪、擋潮等效益。橡膠壩具有工期短、抗震性能好、抗不均勻沉陷性強、水密封性好、節(jié)省三材等突出優(yōu)點,滿足了我國中小型水利、水電、水運及城市環(huán)境建設(shè)的需要。但在施工時由于對錨固技術(shù)不夠重視以及施工方法不當(dāng)造成預(yù)埋螺栓安裝誤差大、錨固件銹蝕及壩袋滲水等質(zhì)量問題，給工程造成了安全隱患、也使人民的生命財產(chǎn)受到了嚴(yán)重威脅。因此，錨固結(jié)構(gòu)作為橡膠壩的重要組成部分，直接影響到壩袋的密封性、防水能力和安全性。而充水式橡膠壩壩袋雙線錨固施工技術(shù)經(jīng)過多次實踐應(yīng)用，錨固效果能夠很好的滿足各項性能要求。

2 工程概況

某市引灤水源地保護(hù)工程項目橡膠壩位于樁號2+875處，橡膠壩為單跨形式，凈長71.0 m，壩高3.50 m，由鋪蓋、底板、消力池、海漫、防沖槽等組成。壩袋為充水式雙錨固線袋體，內(nèi)壓比1.35，充壩時間20 h，壩袋型號為JBD3.5-120120-3，厚12 mm，采用螺栓錨固。錨固構(gòu)件從下到上依次為墊板、地墊片、海綿膠條、墊平片、保護(hù)墊片、壓板，橡膠壩剖面圖見圖1。

3 施工方法

工程設(shè)計要求充水式橡膠壩對錨固既要牢固可靠，承受壩袋徑向拉力，又要密封不透水,起良好的擋水作用，而錨固結(jié)構(gòu)是將壩袋安裝在基礎(chǔ)底板上，它直接關(guān)系到壩袋安全,是橡膠壩程重要組成部分。項目綜合考慮后采用壩袋錨固可靠性高及重要性程度較高的穿孔式螺栓壓板雙線錨固。壩袋錨固完成后，錨固槽封堵采用碎石混凝土封堵。

3.1 壩袋錨固預(yù)埋螺栓及下壓板的安裝

壩袋錨固采用雙錨固槽錨固。預(yù)埋螺栓、墊板的安裝根據(jù)土建施工壩床澆筑施工的進(jìn)度安排。分段壩床鋼筋綁扎完成后，即可進(jìn)行預(yù)埋螺栓與墊板的安裝。墊板長度每根為1 m，其中有5根預(yù)埋螺栓，首先應(yīng)將預(yù)埋螺栓穿入墊板孔內(nèi)，留足螺栓扣后，上、下分別用螺母固定，固定后的墊板及螺栓在混凝土中的固定不得與壩床混凝土鋼筋連接，應(yīng)單獨固定，墊板及螺栓固定后應(yīng)連成整體，要求牢固、可靠。以防混凝土澆筑過程中壓板位移。墊板及預(yù)埋螺栓的固定支架均采用φ18螺紋鋼制作。具體做法見圖2,圖3。

3.2 錨固槽修整及地墊片的鋪設(shè)

1)壩床上、下游錨固槽的修整。

錨固槽呈梯形，梯形槽底部及上沿部，混凝土均應(yīng)成圓角過渡。其棱角及突出的混凝土必須剔除，并用角磨機打磨成圓角過渡狀，底部應(yīng)采用混凝砂漿填抹成圓角過渡狀。下壓板面上所有混凝土粘貼物必須清除干凈，打磨出金屬光澤，并檢查預(yù)埋螺栓，清除扣間雜物。絲扣如有損壞派專人修整。

2)兩端錨固槽的修整。

兩端錨固槽位于兩端壩墻內(nèi)，呈凹進(jìn)狀，其部位是壩袋錨固的關(guān)鍵部位。由于位置比較特殊，其混凝土澆筑經(jīng)常出現(xiàn)誤差，修整時需將所有突出的、剩余的混凝土全部剔鑿掉，尤其是靠里墻部分，保證足夠的空間。否則上壓板將放不下去，緊固工作不能展開。

3)地墊片的鋪設(shè)。

在底板上分別標(biāo)出壩軸線、中心線，底墊片就位，在底墊片上分別標(biāo)出中心線和錨固線，地墊片在充排水管口開孔補強，補強范圍為孔徑的3倍，底墊片沿螺栓中心線打孔、補強，將打好孔的底墊片裝于墊板壩床底板上。

3.3 壩袋的鋪設(shè)

1)壩袋進(jìn)場后，首先要仔細(xì)檢查壩袋有無破損、折痕、刮痕，如有發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時修補，對于廠家進(jìn)場的配件，附料應(yīng)詳細(xì)核對，并妥善保管好。

2)壩袋的擺放應(yīng)核對好壩袋的上、下游標(biāo)志進(jìn)行擺放，放置位置應(yīng)擺放于壩床長度2/3的位置上，并錯開壩袋的充、排水口。

3)鋪設(shè)壩袋前，首先應(yīng)根據(jù)壩袋在壩床上畫出軸線，中心線，在展開壩袋時壩袋中心線與壩床中心線應(yīng)首先對正后，方可向兩邊逐一展開，在展開過程中除中心線應(yīng)對正外，其壩袋軸線應(yīng)隨時檢查對正，保證隨放隨檢，壩袋放平后，將兩邊疊起，使壩袋兩邊分別對正預(yù)埋螺栓。

3.4 壩袋的錨固

1)將疊好壩袋兩邊對正預(yù)埋螺栓后，校正尺寸，并劃出兩邊螺栓打孔中心線，經(jīng)再次核對尺寸無誤后，可開始壩袋打孔。

2)壩袋打孔后，開始裝于預(yù)埋螺栓上，其順序為先下游，后上游；先中間，后兩邊，兩端最后裝。

3)錨固構(gòu)件從下到上依次為墊板、地墊片、海綿膠條、墊平片、保護(hù)墊片、壓板及螺栓，安裝順序為先下游，后上游；先中間，后兩邊，兩端最后安裝。壩袋安裝在海綿膠條和墊平片之間，壩袋套在螺栓孔上裝好后，其四角處個別部位均需墊加密封膠泥，壓板安裝位置必須與墊板對稱。

4)螺栓緊固，壩袋錨固螺栓的緊固應(yīng)安排專人進(jìn)行，緊固順序是先下游、后上游；先中間，后兩邊；最后緊兩端，見圖4。

3.5 壩袋充水試驗

壩袋充水試驗是檢驗壩袋安裝質(zhì)量的重要步驟，其程序如下：

1)壩袋充水：壩袋充水前應(yīng)清理壩袋上、錨固槽內(nèi)、壩床兩側(cè)、尤其是壩袋兩端面縫隙內(nèi)的所有雜物，檢查壩袋兩端的放風(fēng)口應(yīng)關(guān)閉,開使注水。

2)第一次檢查：壩袋充水至50%時進(jìn)行一次壩袋檢查。查看壩袋升起有無變形、折疊，有無滲漏之處，檢查錨固螺栓情況。

3)第二次充水：壩袋繼續(xù)充水，其充水速度應(yīng)緩慢進(jìn)行，不得全開閥門一次充水到設(shè)計要求。第二次充水達(dá)到設(shè)計要求90%(按設(shè)計高度計算)，其過程中應(yīng)打開放氣閥，排盡空氣。

4)壩袋形體檢查：壩袋充水至設(shè)計高度的90%，其充水結(jié)束。進(jìn)行壩袋的二次檢查，主要查看壩袋整體形狀，壩袋整體兩側(cè)應(yīng)平、直，其弧度一致，無起鼓，變形，折疊處，壩袋兩端壩肩一致，無褶皺。

5)壩袋滲漏的檢查：檢查壩袋錨固部分有無滲漏，尤其檢查壩袋兩端部分有無滲漏，后進(jìn)行壩袋高度的測量，高度測量后，觀察48 h，再一次進(jìn)行測量，如高度無變化，檢查無其他情況，壩袋安裝檢驗合格。

3.6 壩袋錨固槽、螺栓封堵

壩袋錨固槽封堵采用碎石混凝土封堵，封堵從里側(cè)上壓板邊沿開始，蓋至螺栓頂3 cm～5 cm，外側(cè)與壩床平齊，混凝土壓平、抹光。壩袋錨固槽兩端頭的封堵，應(yīng)支木板封堵，外側(cè)與原壩頭墻平齊，然后灌碎石混凝土，其混凝土必須搗實，待木板拆除后，再用砂漿抹平，保持與原壩墻平齊。

4 施工中常見質(zhì)量問題及預(yù)防措施

4.1 預(yù)埋螺栓安裝誤差大及預(yù)防措施

底板鋼筋綁扎完成后，施工勞務(wù)人員為求方便省事，將地腳螺栓與壩床混凝土鋼筋連接，混凝土澆筑過程中極易造成壓板位移，導(dǎo)致預(yù)埋螺栓安裝偏差較大。采取預(yù)防措施有如下4點：

1)安裝開始應(yīng)與土建施工緊密配合，加強聯(lián)系，安裝前要熟悉土建圖紙，核對好錨固螺栓位置、尺寸和標(biāo)高。在確認(rèn)無誤后方可放線，進(jìn)行安裝。

2)預(yù)埋螺栓與墊板的預(yù)埋應(yīng)根據(jù)土建施工分段進(jìn)行安裝，無論分幾段，其每段的銜接標(biāo)高，軸線必須控制好，每段伸縮縫中間，不得有壓板跨過，且必須保證預(yù)埋螺栓間距20 cm。

3)預(yù)埋螺栓與墊板的安裝位置、尺寸和標(biāo)高的誤差必須控制在±2 mm以內(nèi)，安裝時應(yīng)隨時用水準(zhǔn)儀檢測其標(biāo)高，而且每塊板與板之間的接縫處不得出現(xiàn)錯位，均應(yīng)平滑過渡。

4)預(yù)埋螺栓與墊板的支架其底部必須固定于壩基底板混凝土上，而且用螺紋鋼單獨連接成一個整體，嚴(yán)禁與澆筑混凝土鋼筋連接，在混凝土澆筑中全程應(yīng)有專人監(jiān)護(hù)，檢查。

4.2 錨固件銹蝕及預(yù)防措施

充水式橡膠壩螺栓等錨固件,由于長期處在水中,受水中化學(xué)物質(zhì)侵蝕，錨固件防銹蝕處理具體有以下措施：

1)底板設(shè)置錨固槽，錨固件全部置于錨固槽內(nèi)。

2)封堵前每個螺栓均涂黃油，使錨固件避免接觸空氣和水，再采用塑料膠帶纏綁，綁扎必須牢固，保護(hù)黃油稀釋脫落。

3)壩袋錨固槽封堵采用混凝土封堵至螺栓頂3 cm～5 cm，混凝土必須搗實，排除混凝土中氣體含量，減小孔隙率，使錨固件密封在混凝土中。

4.3 壩袋滲水及預(yù)防措施

由于壩袋材料質(zhì)量差、錨固方法不當(dāng)及錨固件材料選擇的差異等造成充水式橡膠壩袋滲漏非常普遍，為此,提出了以下處理措施防止壩袋滲水：

1)在壩袋運到達(dá)工地現(xiàn)場，及時檢查出廠合格證、檢驗報告等是否齊全，對壩袋外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，有破損處負(fù)責(zé)修補處理，確保達(dá)到安裝壩袋的條件。

2)每塊壓板五條螺栓緊固順序是先中間，后向兩邊順延，緊固均用力，不得將螺栓一次緊固到位，而是整個一圈緊固完成，進(jìn)行下一圈的緊固，緊固到位應(yīng)分五圈完成。壩袋兩端，四個轉(zhuǎn)角是緊固的重要部位，均應(yīng)特別用心緊固，實現(xiàn)錨栓緊固均勻一致。

3)采用沿壩袋錨固線設(shè)置高止水性海綿膠條，壩袋安裝在海綿膠條和墊平片之間，壩袋套在螺栓孔上裝好后，其四角處個別部位均需墊加密封膠泥，增強了壩袋的密封性能,達(dá)到了防止壩袋滲水的目的,從技術(shù)上保證了壩袋密封性。

5 結(jié)語

本文結(jié)合工程實例，系統(tǒng)的介紹了充水式橡膠壩壩袋雙線錨固施工工藝流程及各種施工細(xì)節(jié)，表明雙線錨固形式能有效增強壩袋和底板的錨固力、抗沖擊力強，提高了壩袋錨固的安全性。錨固裝置由墊板、地墊片、海綿膠條、墊平片、保護(hù)墊片及壓板組成，剛性材料與柔性材料綜合利用，既達(dá)到了壩袋緊固的效果，又提高了密封性和防水能力。對壩袋錨固安裝過程中的預(yù)埋螺栓安裝誤差大、錨固件銹蝕、壩袋滲水等質(zhì)量問題提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，并且在工程項目應(yīng)用中取得了很好的效果，本工程的施工經(jīng)驗對相似工程的設(shè)計施工提供了有效的借鑒作用。