水利工程中的橡膠壩錨固與安裝施工技術(shù)研究

張瑜 陳富強

摘 要：由于橡膠工業(yè)的高速發(fā)展，對于橡膠壩袋的制作工藝以及質(zhì)量得到不同程度提高，大量的橡膠壩施工項目也開始不斷涌現(xiàn)出來，有力的提升了水利工程的建設水平，也給人們的生產(chǎn)、生活帶來了較大的便利。橡膠壩的施工過程十分復雜，其中涉及到十分復雜的施工流程以及多種施工技術(shù)。研究以某地區(qū)的橡膠壩工程為具體案例，分析其施工流程以及涉及到的相關(guān)技術(shù)問題，歸納相關(guān)施工經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：水利工程；橡膠壩；施工技術(shù)

中圖分類號：TQ336.5;TV641.8

文獻標志碼：A文章編號：1001-5922（2023）04-0025-04

Research on anchorage and installation construction technology of rubber dams in hydraulic engineering

ZHANG Yu1 ，CHEN Fuqiang2

（1.Rural Water Supply Station of Henan province，Zhengzhou 450000，China；

2.Henan Shangyu Engineering Management Co.，Ltd.，Zhengzhou 450000，China）

Abstract：Rubber dam is a new type of hydraulic structure with diverse functions，simple structure，convenient construction，low cost，short construction period，and good seismic performance.It is very suitable for construction in low head and large span reservoirs.In recent years，due to the rapid development of the rubber industry，the manufacturing process and quality of rubber dam bags have been improved to varying degrees.A large number of rubber dam construction projects have also begun to emerge，effectively improving the construction level of water conservancy projects and bringing greater convenience to peoples production and life.The construction process of rubber dams is very complex，involving complex construction processes and various construction techniques.The rubber dam in a region was taken as an example to analyze its construction process and related technical issues and summarize relevant construction experience.

Key words： hydraulic engineering;rubber dam;construction technology

橡膠壩是一種新型的水工建筑物，具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、造價低、工期短、抗震性能好等特點，在多種不同的環(huán)境中均可以應用［1］。橡膠壩與混凝土壩相比，具有型號新穎、外形美觀、結(jié)構(gòu)簡單、施工期短、投資節(jié)約、見效快、多種優(yōu)點［2］。橡膠壩適合低水頭、大跨度水庫施工，壩高一般不超過6.0 m，單跨長度一般不超過50.0 m。橡膠壩的功能十分多樣，包括防洪和灌溉以及發(fā)電等多個不同的領域，并十分適宜于在低水頭、大跨度水庫進行施工［3］。通常情況下，橡膠壩的壩高在6.0 m以內(nèi)，單跨長度一般不超過50.0 m；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。

1 橡膠壩的特點

橡膠壩分為充水式和充氣式2種。充水壩的充排時間要長于充氣壩。在造價方面，2種壩型相差不多。橡膠壩的功能十分多樣，目前，在各種水利工程中，對橡膠壩的應用日益廣泛［4-5］。橡膠壩包含了多個不同的部分，其剖面示意圖如圖1所示。

2 水利工程中的橡膠壩施工技術(shù)

2.1 工程概況

現(xiàn)有某地區(qū)的橡膠壩建設工程，該項目的施工過程中需要按照施工方案的具體內(nèi)容，建設一定的槽壩，對壩袋進行連接和安裝，并建設一定的排水系統(tǒng)。該工程施工過程中涉及到的具體施工項目情況及工程量大小情況，具體如表1所示。

2.2 錨固槽施工

在該橡膠壩的施工過程中，需要結(jié)合施工需求進行錨固槽設計與施工。在施工過程中，采用錨固槽隨底板混凝土一次澆筑成型工藝，以保證錨固槽與底板的整體性。在具體的施工過程中，主要包括了錨固槽模板的制作、錨固槽模板安裝以及混凝土澆筑等技術(shù)環(huán)節(jié)［6］。

2.2.1 錨固槽模板制作

此次工程施工中，在錨固槽模板進行制作的時候選用的材料為紅松木板，材料厚度5 cm，使用木板前首先對其進行烘干處理，以免木板后期發(fā)生變形。烘干后對木板進行處理，使用壓刨進行壓平、精刨，將板厚誤差控制為 1 mm。在對木板進行加工的過程中，每4～5 m一段，每段連接處處理為榫狀結(jié)構(gòu)進行連接。在澆筑時使用膠帶進行粘接，以免出現(xiàn)漏漿情況。在制作模板內(nèi)肋的時候選擇使用經(jīng)烘干處理、不易變形的紅松或者白松木材。在模板成型后，進行木板進行適當?shù)奶幚恚褂么蟀追勰佔訉δ０迳系墓?jié)斑處、損壞處以及表面拼接處予以刮平處理。并使用細砂紙進行局部打磨。

2.2.2 錨固槽模板安裝

在安裝錨固槽模板的時候，首先需要對底板鋼筋實施綁扎，待成型自后確定錨固槽的中心線具體位置，并定出具體的高程大小。錨槽2側(cè)以及底面部位均應用角鋼進行固定，并進行焊接處理，形成牢固的支撐體系［6］。對于角鋼的放置距離進行合理的確定，通?？擅扛?.0 m左右放置1道角鋼。另外，在模板連接處的2側(cè)位置，還需要分別放置1道角鋼。模板2側(cè)的角鋼需要與模板面之間保持一定的距離，距離控制在10～15 cm，不能直接接觸。之后，將已經(jīng)制作好的紅松模板平放在三腳支撐體系上。再次實施精確找平和校正，這一過程中使用的儀器為水準儀和經(jīng)緯儀。最后加固于獨立支撐上，固定時使用的材料為帶彎鉤的鋼筋。為確保模板處于合適的位置，避免模板出現(xiàn)上浮問題，需要對模板進行一定的固定處理［7］。固定時使用小方木壓條，在模板上方進行壓制處理，小方木壓條之間的間隔距離保持在1.5～2.0 m。并將小方木壓條與底部角鋼進行連接，應用鉛絲予以牢固固定。密切關(guān)注混凝土的澆筑情況，待澆筑高度達到設計高程之后，將鉛絲剪斷，并將方木拆除。對于錨固槽模板與底板鋼筋以及其他一些模板進行支撐的時候，要適當?shù)姆珠_，以免進行混凝土澆筑施工的時候發(fā)生位移。錨固槽模板安裝情況如圖2所示。

2.2.3 混凝土澆筑

在澆筑過程中，應當將錨固槽兩側(cè)位置的澆筑時間進行合理的安排，在完成其他部位的澆筑之后方可對該位置實施澆筑［8］。為確保澆筑質(zhì)量，還需要嚴格控制錨固槽模板兩側(cè)的下料情況，以保證下料速度的穩(wěn)定、均勻。在模板底部位置，需要適當?shù)挠枰哉駬v處理。為了有效控制震動力量大小，避免模板出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，可使用小振動棒進行振搗。在對模板兩側(cè)進行振搗的時候，可以同時開展［9］。為了確?；炷恋臐仓|(zhì)量，應注意嚴密觀察模板情況，應用經(jīng)緯儀和水準儀等儀器進行細致的觀測，掌握模板的位移情況。一旦出現(xiàn)位移應及時實施必要的調(diào)整，以保證澆筑質(zhì)量。當完成所有位置的混凝土澆筑后，及時檢查澆筑質(zhì)量，在確保符合施工要求后，還需要做好后續(xù)的養(yǎng)護工作［10］。養(yǎng)護過程中注意提高用水的科學性，合理控制水流。

2.3 充排水管安裝

2.3.1 泵房外管路安裝

泵房外管路的安裝過程中，選擇使用的管道為鑄鐵管。此種類型的管道具有耐腐蝕、便于安裝等特點，每根管道的長度為6 m。在對此種管道進行安裝的時候，首先需要對管路基槽進行設置。其次，對承口的內(nèi)部情況進行檢查，對其中存在的油污、飛刺、鑄砂、凹凸不平的鑄瘤等進行清除。之后，按照施工需求，將充排水管及管件運輸至設置好的基槽，并按照一定的安裝順序?qū)艿肋M行擺放。將充排水管吊起，應用的工具為倒鏈與三角架。吊起后進行抄平找正，使用的儀器為經(jīng)緯儀和水準儀。之后，利用角鋼等對管道實施妥善支撐與固定，承插管口，并進行細致接口和密封處理，接口使用的材料為油麻與石棉絨水泥［11］。

2.3.2 泵房內(nèi)管路安裝

泵房與后期橡膠壩的正常運行與使用之間存在著緊密的聯(lián)系，泵房中涉及到多種不同類型的管路，在施工過程中選擇用的材料為螺紋無縫鋼管，每根的長度為6 m。此種鋼管具備想好的強度和韌性，不容易被損壞。在施工時，結(jié)合泵房內(nèi)實際尺寸大小，可以對鋼管進行針對性的切割處理，并通過焊接方式對所切割的鋼管進行連接［12］。按照工程施工需求，依照圖紙對管路的具體尺寸進行設計。之后，按照具體設計要求，在預制廠內(nèi)下好料。結(jié)合泵房施工進度安排管路安裝工作，待泵房墻體完成澆筑之后，將下好料的鋼管及半成品吊運到泵房中。吊起就位并進行抄平找正，使用的儀器為經(jīng)緯儀以及水準儀。在不同的管道之間分布著大量的接頭，對于這些接頭均需要進進行焊接處理。焊接施工完成后施工人員需要對接頭處情況進行仔細檢查，確保焊接到位后，還需要進行一定的水壓試驗，以進一步檢查焊接效果。如果經(jīng)試驗確認水壓合格，則表明達到了理想的焊接效果。之后，對管道進行后續(xù)的常規(guī)防腐處理即可。

2.4 泵房混凝土

本項目泵房概況：長度16.5 m，寬度8.4 m，底板厚0.9 m，底板高程319.0 m，側(cè)墻厚0.7 m；橡膠壩頂高程325.0 m，橡膠壩蓄水后泵房有6 m在水下。

2.4.1 混凝土澆筑

在泵房的澆筑施工過程中，對混凝土需要分 2 次進行澆筑。在第1次混凝土澆筑中，高程應當控制在319.4?? m，第2次澆筑側(cè)墻。另外，為了獲得理想的澆筑效果，防止后期使用過程中出現(xiàn)泵房滲漏問題，在具體的澆筑過程中，施工人員可以使用反錐型拌合機對混凝土進行拌合處理，拌合時間控制在3 min左右。在拌合完畢后，用翻斗車從拌合機處對拌合完畢的混凝土實施水平運輸，將混凝土運送至倉面。運送過程應當注意盡可能的保持翻斗車的平穩(wěn)狀態(tài)，盡量減少運輸顛簸，以保障混凝土質(zhì)量，避免其因出現(xiàn)離析情況而出現(xiàn)強度下降的問題。之后，對混凝土實施垂直運輸入倉，并通過人工方式進行平倉處理。在澆筑混凝土的過程中，應注意合理振搗。尤其是在進行第2次澆筑的時候，負責進行振搗的施工人員需要進到墻體倉面進行操作。對于墻體澆筑的速度，也需要進行嚴格、合理的控制。施工過程中在進行澆筑的時候速度不可過快，通常情況下，應當將澆筑的速度控制在50 cm/h左右。同時，在澆筑混凝土的時候，不可以振搗代替平倉。澆筑過程中應注意隨澆隨平，避免發(fā)生堆積。同時，對邊角等細節(jié)予以密切關(guān)注，防止骨料在邊角出現(xiàn)集中現(xiàn)象。

2.4.2 2次結(jié)合面處理

為了提高施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)混凝土滲漏等問題，需要對第1次、第2次澆筑混凝土的結(jié)合面質(zhì)量進行嚴格的控制。因此，完成第1次澆筑之后，首先要對施工表面進行必要的鑿毛和清理等處理，并利用高壓水槍對處理后的表面予以沖洗，沖洗完畢后，鋪設厚度為2～3 cm的相同強度等級砂漿。在完成上述操作之后，方可開始進行第2次澆筑操作。除此之外，還需要在結(jié)合面澆筑一定的凸槽，以增加滲徑長度，獲得更為理想的防滲效果。

2.5 壩袋安裝

2.5.1 前期準備工作

在對橡膠壩的壩袋進行安裝的時候，首先要做好前期的準備工作。在安裝之前，施工人員首先要仔細的檢查楔塊、基礎底板等情況［13］。結(jié)合檢查結(jié)果進行細致的分析，確保其滿足設計需求。施工中為鋼纖維混凝土楔塊，需要對錨固槽內(nèi)側(cè)棱角進行必要的磨光處理，這一過程中使用的儀器為角磨機。另外，施工人員還需要仔細檢查錨固槽情況，觀察槽內(nèi)的情況，及時對槽內(nèi)進行清潔，以保證槽內(nèi)光滑、無雜物。同時，全面檢查壩袋地板情況以及兩側(cè)的邊墻情況，對于存在雜物的位置進行徹底的清理，從而保證壩袋地板及邊墻均保持平整、光滑、清潔、無雜物的狀態(tài)。在橡膠壩的施工過程中需要用到多種施工材料，例如底墊片等。為保障后期的施工進程以及最終的施工質(zhì)量，針對施工中使用的壩袋以及底墊片等材料，均需要進行嚴格的檢查，并針對施工設計方案進行詳細的核對。

2.5.2 安裝

為了保證安裝質(zhì)量，在開始安裝之前，首先要結(jié)合整個工程的前期施工方案，在底板上進行準確的位置標準，包括中心線位置以及壩軸線具體位置。在完成底墊片安裝之后，需要對各種管道等的具體位置進行標注，并進行反復檢查和確認，確定位置準確無誤之后，在不同管道的管口處進行挖孔處理，并予以妥善的固定。同時，針對橡膠壩的特點，綜合考慮后期的使用需求，為確保施工質(zhì)量，可以在一些重點位置進行適當?shù)难a強操作［14］。補強過程中，可以在底墊片上另外粘貼一層橡膠片，以獲得理想的補強效果。相應的位置需要結(jié)合工程的具體情況進行選擇，例如超壓溢流管的管口，充排水（氣）管管口四周等位置。之后，開始按照施工需求，依照一定的順序?qū)未枰藻^固。壩袋的端部固定，之后，先從壩的下游開始錨固，錨固完畢后開始錨固上游壩袋，最后對岸墻壩袋實施錨固。在對岸墻進行錨固的時候，首先需要對膠布進行掛起并撐平，保持整個平面的平整狀態(tài)。之后，按照從下往上的順序進行錨固。

3 結(jié)語

參照上述施工要點，在參建單位的共同努力下，該橡膠壩順利完成各項施工，錨固完畢，并通過驗收，工程質(zhì)量優(yōu)良。后期投入使用之后，未出現(xiàn)任何質(zhì)量缺陷，獲得了十分理想的應用效果?？傮w來看，在橡膠壩的施工過程中，涉及到多種不同的技術(shù)要點。在具體的施工過程中，還需要結(jié)合工程的實際情況，參照施工圖紙，進行合理的施工工序安排，并嚴格遵照規(guī)范施工，確保施工質(zhì)量。

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