橡膠壩施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

謝培進(jìn)

（中交上海航道局有限公司，上海200002）

1 工程簡(jiǎn)介

本工程橡膠壩設(shè)計(jì)最大過(guò)流量為345m3/s，橡膠壩主要建筑物級(jí)別為1級(jí)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。壩袋總長(zhǎng)60m，寬8m，結(jié)構(gòu)形式為枕式，充排方式為充水式，橡膠壩壩前設(shè)計(jì)擋水深均為2.0m，設(shè)計(jì)壩高均為2.2m，壩袋容積為451.02m3。1#、2#橡膠壩均由上游防護(hù)段、橡膠壩段和下游消能防沖段3大段組成，橡膠壩順?biāo)飨蚩傞L(zhǎng)92.0m。

2 橡膠壩的設(shè)計(jì)

2.1 壩袋的設(shè)計(jì)

首先，需要考慮的是壩袋在完成安裝后，需要進(jìn)行充脹試驗(yàn)，確保壩袋內(nèi)的充脹達(dá)到設(shè)計(jì)需求的標(biāo)準(zhǔn)高度后，且下游無(wú)水，這時(shí)壩袋就會(huì)形成類似的球形形狀；其次，在壩袋達(dá)到充脹設(shè)計(jì)需求的標(biāo)準(zhǔn)高度后，壩上的游水深且與壩頂保持齊平，壩的下游無(wú)水；最后，在壩袋達(dá)到充脹設(shè)計(jì)需求的標(biāo)準(zhǔn)高度后，壩體上游水內(nèi)的深度也會(huì)超過(guò)壩體的高度，并且壩的頂部也會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)溢流，壩體的下游也會(huì)有水的出現(xiàn)。如果在沒(méi)有發(fā)生震動(dòng)時(shí)，則可以將溢流水對(duì)壩袋所造成的影響忽略掉，但是，當(dāng)發(fā)生震動(dòng)，甚至出現(xiàn)坍塌，則需要對(duì)壩袋泄漏的原因進(jìn)行分析。

2.1.1 壩袋安全系數(shù)的選擇

壩袋主要通過(guò)合成纖維材料進(jìn)行支撐。壩袋也會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)環(huán)節(jié)強(qiáng)度損壞的影響以及壩袋不均勻等相關(guān)因素的影響，導(dǎo)致其安全性得到降低。為進(jìn)一步提高其安全性，故將安全系數(shù)k取為8。

2.1.2 壩袋內(nèi)外壓力比值的選擇

壩袋內(nèi)外的壓力比值a=H0/H1，其中，H0為壩袋的內(nèi)壓水頭，也是影響壩袋尺寸的主要因素，H1為壩袋的外壓水頭，即壩高，m，同時(shí)a與壩袋內(nèi)的有效長(zhǎng)度L0呈現(xiàn)為反比，并且與壩袋拉力的大小T形成正比。

2.1.3 壩袋拉力的計(jì)算

壩袋拉力的計(jì)算公式為:

式中，T為壩袋內(nèi)的拉力，kN/m；γ為水容重，k/m。

2.1.4 壩袋周長(zhǎng)的計(jì)算

在壩袋充脹后，其壩袋周長(zhǎng)的計(jì)算公式為：

式中，S1為上游壩面的弧長(zhǎng)；S2為下游壩面的弧長(zhǎng)；n為上游壩袋貼地的長(zhǎng)度；X0為下游壩袋貼地的長(zhǎng)度。

2.2 錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

2.2.1 錨固結(jié)構(gòu)形式的選擇

按照材料的不同類型，將其分為楔塊擠壓錨固、螺栓壓板錨固、膠囊充水錨固等。通過(guò)分析證明，本工程可以采用螺栓壓板錨固，其安全性、經(jīng)濟(jì)型穩(wěn)定性較高。

2.2.2 螺栓壓板錨固的設(shè)計(jì)

橡膠壩錨固的主要作用就是利用錨固構(gòu)件，在承載的端墻和底板上將錨固構(gòu)件進(jìn)行固定，從而使其能夠形成一個(gè)封閉式的袋囊。在進(jìn)行雙線錨固設(shè)計(jì)時(shí)，2條錨固線在底板上所設(shè)計(jì)的距離應(yīng)該為下壩底上游與下游的貼地長(zhǎng)度。對(duì)于直墻式錨固來(lái)說(shuō)，其應(yīng)該將兩端的錨固線布置在底板中，并使用堵頭式壩袋；對(duì)于斜坡式錨固來(lái)說(shuō)，應(yīng)該改善邊坡轉(zhuǎn)角位置與底板位置壩袋的應(yīng)力狀態(tài)和褶皺狀態(tài)，一般多設(shè)置為爬坡式。同時(shí)，應(yīng)該綜合考慮壩袋的實(shí)際受力狀態(tài)和施工中所存有的便利性，確保壩袋設(shè)計(jì)的充脹斷面和斜坡位置的錨固線能夠在斜坡的特定位置中進(jìn)行空間式的投影相切。

3 橡膠壩的特點(diǎn)以及施工質(zhì)量的控制要求

橡膠壩的特點(diǎn)以及施工質(zhì)量的控制要求有：

1）成本比較低且性能良好。橡膠壩的主要構(gòu)成材料是以橡膠制品和高分子所合成的材料，具有較強(qiáng)的擋水效果，可以降低水利工程中鋼筋、水泥、磚以及木材等常規(guī)材料的使用量，進(jìn)而降低施工成本。

2）結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，安裝方便。橡膠壩因?yàn)槠渥陨斫Y(jié)構(gòu)的獨(dú)特性，能在設(shè)置過(guò)程中，降低對(duì)中間主體部分支撐的操作，同時(shí)也不需要在中間閘墩按照鋼筋等進(jìn)行起臂和水上結(jié)構(gòu)的設(shè)置，從而降低了木材、水泥以及鋼材的用量。此外，在將原材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，也能夠在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行直接的安裝，所以具有安裝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

3）具有良好的抗震效果。組成橡膠壩的主體材料比較輕柔，導(dǎo)致其具有比較好的彈性與抗沖擊性，從而也就具有比較良好的抗震效果。

4 橡膠壩施工質(zhì)量控制的有效策略

4.1 施工地址的選擇

在橡膠壩的工程建設(shè)方面，應(yīng)該按照工程建設(shè)的規(guī)模、施工的期限、施工的設(shè)備、地形與地貌、施工的人員以及水文氣象的變化和對(duì)施工所產(chǎn)生的具體影響，進(jìn)行全面、綜合的考察。

4.2 施工前的質(zhì)量控制

在施工之前，首先應(yīng)該組織各參建單位進(jìn)行施工圖紙審核的會(huì)議。在會(huì)議上應(yīng)該由設(shè)計(jì)單位詳細(xì)地介紹施工的范圍、具體布點(diǎn)的范圍、施工計(jì)算、注意事項(xiàng)以及各項(xiàng)指標(biāo)等，同時(shí)也要針對(duì)可能存在的問(wèn)題提出疑問(wèn)，而后對(duì)具體的疑問(wèn)進(jìn)行書(shū)面回復(fù)。一旦確定好問(wèn)題后，應(yīng)該制訂有效的解決措施，避免不必要差錯(cuò)的發(fā)生，為施工質(zhì)量的良好控制奠定基礎(chǔ)。其次，應(yīng)該做好各種工程程序的交底工作。在具體施工前，應(yīng)該對(duì)施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確，對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行充分的控制，并且對(duì)主控項(xiàng)目提出明確的要求，避免施工過(guò)程出現(xiàn)的異常情況，即使出現(xiàn)異常情況也能夠及時(shí)進(jìn)行處理。最后，應(yīng)該對(duì)施工方案進(jìn)行審核。在施工前應(yīng)該對(duì)施工的難點(diǎn)與特點(diǎn)、資源配置的情況、質(zhì)量安全的保障情況以及緊急情況的處理方案等進(jìn)行全面的審核，只有在審核完成后才能夠進(jìn)行施工。

4.3 規(guī)范施工程序

規(guī)范施工程序，應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行：

1）由測(cè)量人員放線確定各結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確位置及標(biāo)高，然后進(jìn)行基坑開(kāi)挖，開(kāi)挖完畢放線復(fù)驗(yàn)，確認(rèn)位置、標(biāo)高無(wú)誤方可進(jìn)行墊層及結(jié)構(gòu)施工。

2）為保證伸縮縫及止水片的施工質(zhì)量，鋼筋混凝土擋墻以及鋼筋混凝土底板采用跳倉(cāng)澆筑，幾個(gè)作業(yè)面可以同時(shí)施工，為混凝土澆筑提供較多作業(yè)面。

3）為保證擋墻外觀及墻身幾何尺寸符合設(shè)計(jì)要求，模板的安裝和加固尤為重要，特別是本工程墻身達(dá)5m。該工程擋墻模板加固采用拉筋聯(lián)合鋼管扣件雙重保證措施，保證混凝土在澆筑時(shí)不發(fā)生跑模；模板安裝完畢后，應(yīng)對(duì)其平面位置、頂部標(biāo)高、模板垂直度、節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)、縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)模板有移位和變形應(yīng)及時(shí)糾正。

4）該工程擋墻采用2次澆筑，施工縫設(shè)置在倒三角上部，即距離底板50cm處。對(duì)于施工縫處理處采用常規(guī)鑿毛沖洗施工工藝外，在首次澆筑時(shí)，施工縫墻體內(nèi)預(yù)留止水鋼板（外露一半），增強(qiáng)施工縫的防滲能力。為保證混凝土質(zhì)量，需做好溫度控制措施，合理安排澆筑時(shí)間。

5）混凝土澆筑完畢后，應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，墻后回填土應(yīng)在擋墻混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%才能進(jìn)行；墻后必須回填均勻、攤鋪平整，距離墻后1.0m范圍內(nèi)不得有大型機(jī)械行駛或作業(yè)，為防止碰壞墻體，應(yīng)采用小型壓實(shí)機(jī)械碾壓，分層厚度不超過(guò)20cm。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)橡膠壩的施工要點(diǎn)、特點(diǎn)以及質(zhì)量控制的方法進(jìn)行分析，希望能夠進(jìn)一步提高橡膠壩施工的質(zhì)量，從而為水利工程的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。