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1、橡膠壩壩袋連接及施工技術報告戴克任摘要:介紹了陜西大柳塔橡膠壩工程關鍵部位方案選定及施工技術。關鍵詞:橡膠壩；方案選定;施工技術1前言橡膠壩作為一種新型的壩型，具有操作靈活,升降自如,造價低廉等優點。隨著壩袋材料和施工工藝的不斷改進,該壩型在我國河網眾多的平原地區運用越來越普遍，目前在改善城市水環境方面的應用逐漸增多。本工程位于神東煤炭分公司大柳塔小區內，在烏蘭木倫河上修建的梯級攔河蓄水工程，包括3座橡膠壩、1條沖沙槽、3處沖沙閘、1處親水平臺、母河溝污水處理工程、河道整平治理工程。工程等別為4等，相應建筑物級別為4級,防洪標準按20年一遇洪水設計，50年一遇洪水校核,相應洪峰流量分別為8302、0m3/s、11200m3/s。1橡膠壩樁號0+250，壩長346m，壩高2m；2橡膠壩樁號0+900，壩長354m,壩高3m；3#橡膠壩樁號1+900，壩長378.5m，壩高4m.橡膠壩壩袋采用新一代彩色橡膠壩壩袋。下面介紹橡膠壩段設計方案的選定和各部位的施工技術方法。2土建部分施工橡膠壩土建部分施工與一般閘壩施工相同，但應注意在壩袋塌落區的表面（壩底板上）混凝土務必平整光滑。本工程底板采用混凝土面,在橡膠壩兩端側墻上鋪設大理石,從而提高了壩袋接觸面的光滑度,以減少對壩袋的磨損而提高壩袋的耐久性。3錨固型式選擇壩袋的錨固是設計中最重要的環節,錨固方法直接關系到橡膠壩的安全、安裝和維修難易等問3、題。橡膠壩工程對錨固的要求是既要牢固可靠地承受壩袋的拉力，又要密封,不透水,這樣才能使橡膠壩起到擋水作用,錨固結構是橡膠壩工程的主要組成部分，是橡膠壩能否安全可靠地運行的關鍵部件之一。錨固是橡膠壩工程中的技術關鍵,而橡膠壩的錨固型式主要有:螺柱壓板式、楔塊擠壓式、膠囊充水式等多種形式。通過對目前國內外常用的螺栓壓板、楔塊擠壓和膠囊充水3種錨固型式進行分析比較，根據工程的特點和重要性及根據廠家生產的最大壩袋長度,本工程壩袋錨固結構設計選用螺栓壓板錨固.錨固方式采用螺栓壓板錨固，費用略高,但施工、安裝要求較低。橡膠壩的錨固結構型式可歸納為穿孔錨固和不穿孔錨固兩種型式。日本是世界上興建橡膠壩最多的國4、家，其多采用曲線型壓板的穿孔錨固方法,以保持袋體橡膠布上的作用力均勻分布。我國在建和已建的橡膠壩工程中,最常用的錨固結構型式是穿孔錨固,螺栓壓板常用不銹鋼或普通碳素鋼經過鍍鋅處理,壓板材料用鋼、鑄鐵或混凝土板，壓軸材料用鋼管或木料等，為增加壓板單位面積壓強，保證水（氣)密性要求,在壓板下面焊接鋼筋或鋼管。因此，本工程橡膠壩的錨固結構型式采用穿孔錨固。4螺栓壓板和螺栓的選擇橡膠壩袋的錨固方法直接關系到它的安全、安裝和維修的難易以及壩袋滲漏等問題。自1956年美國M1N1 Imbertson創建橡膠壩以來，國內外對橡膠壩的錨固一般均采用穿孔和不穿孔的壓塊方法，此兩種錨固方法均是用基礎底板上預埋的地5、腳螺栓加壓塊來錨固壩袋和底墊片,它不僅耗費大量的鋼材，而且還具有數量眾多的地腳螺栓,施工時難以定位，異型鋼件(壓塊等）加工困難，在水中易于銹蝕,使用壽命短，難以更換等缺點。目前國內采用的螺栓壓板大多是用鋼板或槽鋼焊接而成,加工這樣一塊壓板，由于焊接面太大容易產生虛焊、假焊和漏焊等質量問題，給橡膠壩的使用帶來隱患.另外,焊接時鋼板局部受熱使加工的壓板起翹變形，難以使壓板和壩帶充分吻合,使用效果大打折扣。再者,焊接成型的壓板規格單調，不能經濟安全地滿足不同壩高的錨固需要.螺栓壓板不穿孔的錨固力是穿孔的2倍，故一般宜采用穿孔錨固方法，壓板截面型式宜采用曲線形以增加與膠布的摩擦力。IM型系列橡膠壩壓板6、,避免了焊接壓板的弊端，使橡膠壩工程的錨固配件更科學合理。其優點是: 結構合理, IM型系列壓板分上板和下板兩塊，在外型設計上采用流線結構,保護壩袋不受磨損； 堅實耐用,上、下壓板采用鑄造工藝一次澆鑄成型,避免了焊接壓板的虛焊、假焊、漏焊和起翹變形，使壩袋與壓板緊密吻合,從而保證了橡膠壩的安全運行； 緊固力高，上壓板工作面的曲線結構和下壓板工作面的鑄筋加大了壓板對壩袋的磨擦力，緊固力高,使用效果好; 規格齊全，產品系列化設計,各種規格的壓板適用于不同壩高的錨固,用戶可以根據需要選用，既經濟又牢固； 該產品經質量監督檢驗所檢驗，其抗彎力超出了工程設計要求20余倍。根據工程實例、本工程的特性、錨固7、的可靠性和施工單位的施工技術水平,選擇螺栓壓板錨固方式。5錨固線布置錨固線設計是整個壩體設計的關鍵，錨固線設計不合理直接影響壩體的美觀甚至危及壩體的安全。工程實際中有多例因錨固線設計不合理引發結構產生共振或應力集中導致壩袋破壞的現象.高壩的錨固線設計尤為重要。規范沒有明確規定錨固線的設計方法,錨固線的設計尚處在探索之中，不同的工程會有不同的布置方式。錨固線的布置分單線錨固和雙線錨固。單線錨固只有上游側一條錨固線,錨線短，錨固件少，但多費壩袋膠布，低壩和充氣壩多采用單線錨固。由于單線錨固僅在上游側錨固,壩袋可動范圍大，對壩袋防振防磨不利，尤其是在壩頂溢流時,有可能在下游壩腳產生負壓，將泥沙吸進壩8、袋底，造成壩袋磨損。雙線錨固是將膠布分別錨固于其四周,即壩袋在貼地段內有兩道錨線。兩錨線之間的壩袋不承受拉力,可用薄膠布代替原壩袋錨線長，但錨固件多，安裝工作量大，相應的處理密封的工作量也大，然而其四周錨固,壩袋可動范圍相對縮短，在運行中比較穩定，可增加壩袋防振防磨能力。通過綜合比較，本工程選定了雙線錨固方式。壩袋錨固螺栓凈間距等于壩袋貼地長度,根據壩袋尺寸計算,上下游凈距為51836 m,所以錨固螺栓凈距為51836 m。兩岸岸墻為直墻，采用壩袋兩端為枕頭式堵頭壩袋,兩端錨固線仍布置在底板兩端。6錨固槽結構設計與施工根據錨固要求，錨固槽尺寸采用寬200 mm,高160 mm。錨固槽施工二次成9、型，即在底板一次澆筑完成時預留錨固槽的二期混凝土,即深019 m，寬110 m，在二期混凝土施工時再預留上、下游及側向錨固槽,均采用矩形槽,寬200 mm、高160 mm的錨固槽,并將錨固螺栓埋設在混凝土中。建議上、下游及側向錨固槽均采用凹槽的梯形槽,深度160 mm,槽底寬350 mm，槽頂寬200 mm,壩袋接觸的槽邊為直角邊,以保證壩袋安裝后錨固槽砂漿封填的穩定性。該工程壩袋錨固結構為螺栓壓板錨固,螺栓的預埋是整個工程的一個關鍵工作,它的施工質量直接影響到壩袋安裝的成敗,而其施工方法的選擇對質量及工期都有很大的影響。錨固槽在二期混凝土施工中一次澆筑成型。施工時錨固槽要求尺寸精確,不超過210、 mm誤差（2 m直尺檢查) ，無尖角,槽面要求平整光滑，無棱角、錯臺、麻面、石子和鋼筋頭裸露等現象。要求錨固線定位準確和確保螺栓垂直度，螺栓間距一致，螺栓的定位螺母高程必須準確無誤。為防止混凝土振搗過程中模板上下、左右移動,可采用螺栓加固模板,或者將每排螺栓上下用2根鋼筋焊接在一起,左右用螺紋鋼支撐。在澆筑混凝土前后反復用水準儀和經緯儀進行觀測監測,逐根檢查并校正螺栓垂直度，若發現位移,在混凝土初凝前及時調整,確保錨固線精度符合設計要求。施工單位做好質量三檢(錨固線、高程、絕對位置、間距、穩固性等） ;監理單位做好監理檢查檢測控制，確保螺栓全部精確無誤.7充排水系統的施工所有閘閥購運到工地后11、，都要進行壓水試驗，要求壓力達到24 kg/ cm2滴水不漏.在管道系統中,均采用鋼管，管與管連接根據實際情況采用焊接或法蘭連接，以確保工程質量.8壩袋的選擇我國的橡膠壩生產技術，是隨著科技進步、設備改造及長期經驗的積累而逐步發展和完善的。橡膠壩壩袋是先生產一條1 m寬的壩袋,然后采用在一定壓力、溫度下把每條壩袋進行單縫硫化的熱粘法機械成型工藝。目前壩袋生產已步入標準化和規范定型化階段。本工程壩袋選用青島華海環保工業有限公司生產的三布四膠彩色壩袋.在工廠加工制作成100 m長的壩袋兩條成品,運至施工現場后可直接安裝.工程設計的壩袋為三布四膠結構，為充分利用壩袋強度，同時保證壩袋質量安全，結合壩12、袋的周長與底板長度，綜合論證,結合本工程規模,以達到安全、經濟、合理的目的，從而確定壩袋內壓比為1130,壩袋安全系數大于410。9壩袋安裝施工程序91施工程序清理壩底板和錨固槽螺栓下壓板就位壩袋就位壩袋安裝螺栓上壓板就位上彈簧墊圈鎖錨固螺母砂漿填錨固槽。92技術要求及施工方法(1） 安裝前應對壩底板和錨固槽進行一次全面檢查。錨固槽尺寸如與要求尺寸誤差較大應及時記錄。充排水系統應進行一次通水檢查，以檢驗管路系統是否暢通，機電設備運行是否正常.(2） 壩底板和錨固槽應沖洗,清理干凈，無積水.(3) 在壩底板用墨線彈出壩軸線、錨固線和壩袋中線.（4） 對準錨固槽的錨固線，將螺栓下壓板穿孔固定于錨固13、槽的螺栓上。(5) 根據工程的特殊情況,先安裝上游,從壩袋中心線向兩側同時進行。然后將下游折疊塌落區的壩袋翻向上游,折疊后按需要長度翻向下游,對準壩袋中心線和下游錨固線,上、下游一直安裝到邊墻水平段以下，為了減少壩袋折皺部分的拉平工作量，采取壩袋內充水的方法。當壩袋充脹到一定的高度后,即將壩袋內的水全部放光，使壩袋按照預定的軌跡自然地平鋪在底板和兩端岸墻上,然后用葫蘆拉平就位掛在墻頂，從上游向下游、由中間向兩側、先中間后兩岸端的順序進行錨固。(6） 壩袋拉伸平鋪后使錨固線同螺栓對齊,用鉆孔機鉆孔,嵌入螺栓內。為避免誤差集中,壩袋產生褶皺,穿孔時嚴格控制,如有誤差，平均分配。(7） 本橡膠壩壩袋14、膠布較厚,特別是膠布搭接處,堅硬似塑料板一樣,加之冬季施工，很難折曲入槽,給安裝工作帶來極大的困難,應采取必要的技巧和措施.(8） 壩袋嵌入螺栓后及時放置螺栓上壓板，使壩袋的中心線、錨固線等點線面重疊吻合后方可放上彈簧墊圈和鎖上錨固螺母.上螺帽時，用扭力板手按相同的扭力矩逐個螺栓分級擰緊.(9) 在施工中，壩袋錨固安裝多數憑經驗進行。例如,螺栓緊固,有時用眼觀察壩袋折起部分邊緣狀態判斷確定錨固是否達標.（10) 壩袋錨固安裝檢查達標和充排水試驗合格后,用砂漿填實錨固槽空隙,保護錨固螺母、螺栓和壓板,并達到與壩底混凝土一致的外觀質量要求。10結語大柳塔橡膠壩工程于2007年5月建成，蓄水后，在神東煤炭分公司大柳塔小區內形成長約6 km,寬約300 m的人工湖泊，大大改善了小區沿江兩岸的景觀,使區容區貌更加美麗，改善了投資環境，大大促進了該區生態環境的發展,取得了良好的社會效益和經濟效益。