張文濤
【摘 要】橡膠壩在我國發(fā)展已逾60年,形成了較為成熟的工藝和施工管控標準。本文簡述了橡膠壩的工藝特點,研究其在水利工程中的施工技術要點,通過加強施工質量監(jiān)控,助力橡膠壩建設更加科學化,延長其使用壽命。
【關鍵詞】橡膠壩;施工工藝;質量控制
1957年第一座橡膠壩建立與美國洛杉磯,隨后橡膠壩開始相繼出現各國的水利的工程中。我國在1965年開始進行橡膠壩的研發(fā),并建成了我國第一座橡膠壩。從1965至今,我國在橡膠壩研究、設計、施工和管理方面都越加成熟。在后續(xù)的維護和壩袋更換方面也積累了大量的經驗。
一、橡膠壩的特點
橡膠壩又被稱為橡膠水閘,在橡膠壩的內部以高強度合成纖維作為受力骨架,而在骨架外部涂覆橡膠作為保護成,形成橡膠布,最后將形成的橡膠布利用錨固在地板上,也就形成了壩袋,然后利用充排管道(充水式和充氣式)來實現橡膠壩壩體的升降,而實現上游水位控制,幫助農業(yè)灌溉、水力發(fā)電、防洪擋潮。因而橡膠壩因其固有的特點被廣泛使用,其主要體現在以下幾個方面:
(一)性能良好,且造價低廉
橡膠壩的材料主要為高分子合成材料為主,因此橡膠壩不需要消耗大量的建材。據相關統(tǒng)計,和傳統(tǒng)水閘相比,橡膠壩的投資額會下降30%-70%,鋼材、水泥最大節(jié)省可達50%,造價低廉,性能優(yōu)異。
(二)結構簡單,安裝簡便
橡膠壩因為其建設結構,其中間部位需要設置較少的支撐,而且無需將鋼筋磚塊等水上結構以及起臂設備安裝于中間閘墩上,減少了工程施工。在安裝過程中,只需要將各部件材料運輸至施工現場,組裝施工即可,安裝方便,簡單。例如壩袋施工周期只需3-15天就可以完成,建設周期短,當年建設,當年收益。另外,工程簡易,后續(xù)的維護工作相對容易,后期維護資金降低,管理方便,普通的橡膠壩使用壽命在15-25年左右,性價比高。
(三)抗震效果良好
由于橡膠壩主體都是采用的合成纖維、高分子材料構成,材料輕柔,具備良好的沖擊韌性和抗震效果。在水流沖擊外軟殼結構時,降低波浪的沖擊,具有良好的止水效果。在汛期時,水流暢通,泄洪效果較好。
二、橡膠壩施工技術應用
(一)土方開挖和排水
在水利工程開建之前,需要對土方開挖??紤]到水利工程的特點,在土方開挖過程中,最為重要的技術點為排水工作。采用潛水泵明拍的方法,在圍堰一側設置排水溝和集水坑。集水坑將地表流水和地下滲水收集起來,然后利用水泵抽出,坡頂設截水溝攔截地表水。
(二)導流圍堰施工
橡膠壩袋必須固定在鋼筋混凝土基礎上,鋼筋混凝土基礎建在河床下面。施工區(qū)段必須建設導流圍堰,來截留河水。壩基材料應優(yōu)先考慮壩基開挖材料,節(jié)約資金,方便工程施工。圍堰的施工和時間是至關重要的,這直接影響到整個工程項目目標的完成。特別是在分階段導流的情況下,在二期圍堰施工之前,所有施工如底層、覆蓋、消力池、翼墻、中墩、上游防滲、下游海漫、壩袋安裝等工藝完成都應在拆除圍堰第一期之前。
(三)橡膠壩基礎鋼筋混凝土與防沖工程施工
橡膠壩基礎底板、岸壁、消力池、鋪蓋、護岸、護坡等施工與一般水閘施工基本相同,但對某些部位有特殊要求:
1)固定壩袋的鋼筋混凝土基礎開挖應一次性形成,壓實后應盡快進行鋼筋綁扎和打孔,以免暴露時間過長。
2)除滿足防凍、防滲、防壓的基本要求外,嚴禁地壩袋表面凹凸不平。壩袋塌陷區(qū)需要平滑處理,以減少由于水流引起的震動,進而使壩袋磨損。
(四)壩袋安裝
a)清除和清理大壩底部的碎屑和在施工過程中留下的灰漿形成的砂漿。檢查管道中的雜物,特別是小釘子和小砂礫等有害物體。該項工作主要是為了防止底墊片損壞,壩袋內的水漏出來。
b)將底部墊圈放在底板上并將其放好。上部和下部用混凝土軸臨時固定。根據設計,用地腳螺栓固定端部,同時安裝用于打開和關閉出水口的水帽。
C)鋪壩袋膠布后,將壩袋膠布鋪在底墊膜和下游底板上,壩袋的中心線和底板的中軸線(參照水流方向)一致,作為施工標準。
D)畫錨固線。壩袋錨固后,根據設計要求,壩袋周邊繪制錨固線。首先畫上下游,然后畫出墻兩端的錨固線(優(yōu)先在工廠畫線)。這可以縮短現場安裝的時間。
e)壩袋錨固。完成以上幾項任務后,可以進行壩袋的錨固工作。錨固時,應按上游、下游和最后邊墻的順序進行。在錨固底板時,應從壩體中心線向左右兩側開展。首先用橡膠刮板鋪設錨固罐的底層,然后鋪設水壩袋底墊圈。防水海綿膜應放置在壩袋和底部墊片之間,防止漏水,在上部和下部使用氯丁二烯。膠水粘在水壩袋和底部墊圈上。
三、橡膠壩的質量控制
(一)合理規(guī)劃施工選址
橡膠壩的工程建設,應結合水利工程的規(guī)模、施工設備以及水文水情情況,地形地貌等因素,綜合考慮以上因素對于施工的影響,進而制定合理的施工工藝,保證工程可行性。
(二)施工前的質量控制
1)施工工程審議,組織學者專家對于橡膠壩水利工程進行審議,解決施工單位可能面臨的問題,并且整理可能發(fā)現的問題,以及相應的對策整理成冊,可以有效避免后期差錯,從而可以為施工質量控制奠定良好的基礎。
2)做好各項程序交底。技術人員應當根據施工設計將施工標準、技術要求,清晰明了的交代給施工人員,并且設定好施工反饋,保證施工質量。
(三)施工中的質量控制
在施工過程中,施工人員、管理人員都需要按照工程標準進行施工。對于施工設備、施工場地、建筑材料都需要安排專人負責,統(tǒng)一安排。在修筑圍堰的過程中,需要進行相應的施工導流,根據需要修建臨時的圍堰。在防止?jié)B水方面,設置基坑排水,需要根據施工河流的地形地質、氣候條件等情況,進行規(guī)劃布置后方可進行排除基坑內部的積水,這樣才可確保建筑物基礎是在無水情況下施工的。
(四)質量監(jiān)測
橡膠壩施工質量檢查應分為以下幾個階段。橡膠壩的施工質量檢測,主要包括施工前質量檢測,施工中質量檢測以及施工后驗收。施工之前需要檢查壩袋、材料性能、設備運行狀況,并記錄施工材料規(guī)格、設備性能等結果。如果數量過大,就需要抽樣檢查。在施工過程中,需要對工程安裝部分進行密封以及壓力等指標測速。如壩袋安裝以后,就需要徹底檢查,并且對錨固性能、密封性能等進行檢測。在施工驗收中,充分做好文件交接,質量測底,完成工程驗收。
四、總結
本文通過的橡膠壩施工關鍵技術分析,考量橡膠壩施工中圍堰施工、壩袋固定等施工技術應用要點。指出橡膠壩施工過程中的注意事項,給出施工質量的管控要點,幫助橡膠壩施工科學化、提高橡膠壩的使用壽命。
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