淺析橡膠壩施工技術(shù)要點

王艷軍

（中交第三航務(wù)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(dǎo)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(shù)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(zhì)量，通過學(xué)習(xí)相關(guān)文獻、施工方案，查閱相關(guān)規(guī)范、圖紙，結(jié)合現(xiàn)場實際施工，總結(jié)施工過程中的技術(shù)要點與難點，為項目的順利開展打下了良好的基礎(chǔ)。

1 工程概況

龍海市南太武高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)基礎(chǔ)工程新圩溪河道整治工程位于龍海市南太武高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，為了滿足規(guī)劃廠區(qū)的用地需求以及規(guī)劃道路的實施，對規(guī)劃廠區(qū)范圍內(nèi)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(jié)構(gòu)為C20 埋石砼重力式擋墻。為使河道在枯水季節(jié)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(shè)計河道頂寬14.0m，2#、3#橡膠壩設(shè)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(xiàn)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(shè)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(dǎo)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(zhì)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(shù)難點分析

橡膠壩及泵房施工工序繁多施工組織協(xié)調(diào)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(xiàn)場調(diào)查，結(jié)合圖紙對主要工序進行分析，制定科學(xué)的施工計劃，計劃要有前瞻性，充分考慮后續(xù)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(xù)工作開展。

多工序交叉，多專業(yè)配合，多工種協(xié)作是施工組織協(xié)調(diào)需要解決的核心問題。參考以往施工經(jīng)驗及本工程實際施工情況：應(yīng)優(yōu)先選擇枯水期施工，先進行施工導(dǎo)流（導(dǎo)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(yīng)注意相關(guān)管線、預(yù)埋件及預(yù)留孔的預(yù)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(jié)構(gòu)，時間上流水作業(yè)，在不影響相鄰作業(yè)面的情況下合理資源投入，在滿足質(zhì)量要求、經(jīng)濟性的前提下縮短工期，留有足夠的自由時差以便應(yīng)對其他突發(fā)事件。

3 橡膠壩施工技術(shù)要點

3.1 高壓旋噴樁圍封

本工程橡膠壩閘室基礎(chǔ)四周采用高壓旋噴樁圍封，樁徑600，間距450，樁端伸入全風(fēng)化巖層1m，起防止地基土液化兼具防滲的作用。閘室基礎(chǔ)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(guī)技術(shù)要點及質(zhì)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(zhuǎn)速和提升速度、復(fù)攪次數(shù)和復(fù)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(zhì)量、復(fù)合地基承載力和單樁載荷試驗?？蓞⒖紙D紙及技術(shù)規(guī)范執(zhí)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(jié)構(gòu)，接頭外側(cè)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(jié)構(gòu)詳如圖3。

圖3 樁頂結(jié)構(gòu)詳圖

要確保每根樁砍樁頭的質(zhì)量，防止缺邊掉角、開裂甚至斷裂，是一個重要關(guān)鍵而又復(fù)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(yīng)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(jié)構(gòu)的施工可參考施工方案以及采用相應(yīng)的質(zhì)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(shè)→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(cè)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(yù)埋→模板安裝→混凝土澆筑→拆模養(yǎng)護。

各流程中需重點控制的是：（1）底板與壩袋接觸的部應(yīng)平整光滑，不得出現(xiàn)粗糙、凸凹現(xiàn)象；閘室側(cè)墻與壩袋接觸的部也應(yīng)平整光滑，預(yù)留槽口棱角部位應(yīng)制成圓弧倒角，以減少因水流脈動、沖擊的影響而使壩袋產(chǎn)生震動磨損。（2）充排水管安裝前應(yīng)先做好防腐處理，按圖紙布置要求預(yù)埋安裝，沖冼管道應(yīng)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(zhì)量控制，錨栓和墊板使用前應(yīng)進行質(zhì)量檢驗，當(dāng)壩底板鋼筋模板施工完成后，根據(jù)圖紙要求確定錨固槽及墊板位置，將墊板調(diào)整至設(shè)計高程后，中心對中然后焊接固定，再進行統(tǒng)一測量，檢查調(diào)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(nèi)，測量高程，調(diào)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(yù)埋件的穩(wěn)定性，若發(fā)現(xiàn)位移變形及時調(diào)整加固。

3.3 壩袋安裝施工

壩袋施工可分為壩袋質(zhì)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(zhì)量控制可通過多家比選擇優(yōu)選用、實地考察及生產(chǎn)過程跟蹤來確保壩袋產(chǎn)品質(zhì)量，材料運輸及存放應(yīng)格外注意，以免劃傷刺破橡膠壩壩袋。橡膠壩進場后應(yīng)對其進行質(zhì)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(yīng)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(tǒng)是否正常，管路是否通暢，有無滲漏現(xiàn)象，設(shè)備是否運行正常。壩袋安裝是橡膠壩施工中至關(guān)重要的一環(huán)，底墊片就位時應(yīng)注意保護底墊片免受損傷，可用過作業(yè)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(zhì)量，墊片與水帽和各管口接觸部位應(yīng)做好防滲處理。壩袋安裝時，可采用機械配合人工攤展，區(qū)分壩袋上下游方向，先對齊下游端相應(yīng)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(guān)鍵的一環(huán)錨固順序應(yīng)先中間，后兩邊，上下游可同時進行，最后進行兩邊堵頭。應(yīng)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(yīng)通過充排水試驗，檢驗壩袋錨固施工質(zhì)量及充排水系統(tǒng)的運行情況。應(yīng)采用分級充脹，每次沖水沖至設(shè)計壩高的1/5 左右為宜，停留時間不得少于半個小時，設(shè)專人觀察、觀測，發(fā)現(xiàn)情況及時處理，充至設(shè)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(chǔ)、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(shè)備安裝、內(nèi)、外粉刷裝飾等多個工序，涉及多個專業(yè)方向，各專業(yè)需密切協(xié)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(guī)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(jié)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(yīng)嚴格按照圖紙要求布置，提前預(yù)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(yīng)重點把控防水層、保溫層施工質(zhì)量，設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)安裝應(yīng)重點關(guān)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(yīng)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(shè)備調(diào)試

電氣設(shè)備全部安裝完成后，應(yīng)對電氣設(shè)備系統(tǒng)進行調(diào)試。調(diào)試前根據(jù)圖紙和有關(guān)規(guī)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(yīng)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(shè)備系統(tǒng)調(diào)試，應(yīng)先進行空載試驗，合格后再進行帶載試驗。電氣設(shè)備檢驗合格后可通過排水試運行檢驗排水系統(tǒng)的運行情況，對水質(zhì)中雜物較多的河道可在進水口設(shè)置過濾設(shè)施，防止異物堵塞管道。

圖4 橡膠壩日常運行情況

結(jié)束語

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

圖5 橡膠壩及泵房航拍圖