橡膠壩施工技術淺析

辛炳烈

（中國水利水電第十三工程局有限公司，中國 天津300384）

0 引言

橡膠壩技術發展到今天已經是一種成熟的技術，它綜合了現代橡膠合成材料性能和滿足低水頭、壩頂溢流，可調節泄洪量、容易控制等要求的擋水建筑物。橡膠壩袋是用高強合成纖維織物做受力骨架,內外涂敷合成橡膠作粘結保護層,加工成橡膠膠布,按設計尺寸制成壩袋,錨固在基礎底板上,用水或氣的壓力充脹起來,形成擋水壩，壩頂可以溢流,也可以根據需要而隨時調節壩高,不需要擋水或有泄洪任務時,將袋內之水(或氣)排空,壩袋便坍平于基礎底板上,水流下泄無阻,河道或原建筑物便可恢復原有的過水斷面，能起到調節水位、控制流量的節制閘和活動溢流堰等作用。

1 工程施工案例

1.1 工程簡介

下面以浙江衢州塔底水利樞紐工程中5跨橡膠壩的施工技術進行淺析。

該工程由發電廠房壩段、泵房壩段、泄洪閘壩段、船閘壩段和主攔河擋水橡膠壩段組成。橡膠壩采用了5跨螺栓壓板雙錨固式，單跨長度85m，高度5.25m，屬于較高的橡膠壩；橡膠壩的分隔墩為坡比1：1的斜面式。

壩袋采用三布四膠，型號為JBD5.25-300-3。外覆蓋膠厚大于2.5mm，內覆蓋膠厚度大于2.0mm，夾層厚度膠大于0.5mm，單層帆布強度300kN/m。壩袋總厚度大于12.1mm。壩袋底墊片采用一布二膠，厚度大于2mm。

壩袋錨固設計采用雙錨線螺栓壓板式錨固。螺栓間距20cm。上壓板采用Q235鑄鋼件并作防銹處理。

1.2 材料性能

1.2.1 橡膠壩袋性能

要求達到設計的抗拉強度和抗撕裂性能、柔曲性、耐疲勞性、耐水浸泡及耐久性，膠布和橡膠粘合性能良好等。出廠前根據壩袋生產標準要求指標進行試驗，提供產品合格證和檢驗報告。

1.2.2 螺栓壓板式錨固機構性能

根據《橡膠壩技術規范》，應通過計算確定螺栓的直徑、間距、長度以及壓板的厚度斷面，螺栓間距以20～30cm為宜。錨固機構由預埋螺栓、下墊板、上壓板、墊片、緊固螺帽等組成，應滿足的強度、耐久性、錨固力、銹蝕等因素的要求。

1.3 安裝方案的確定

1.3.1 安裝前的準備工作

壩面處理：按設計要求，壩袋在放水坍落和沖水2種工況下，與基礎地板和邊墩接觸面范圍，澆筑厚15cm的C40二期細石混凝土，并對表面進行水磨石面式的研磨，要求平整光滑。安裝前，對整個基礎面進行除塵和清渣，并涂刷環氧樹脂溶液保護表面。對于壩袋接觸的墩墻也進行類似處理。環氧樹脂處理液采用WSR6101(E-44)型環氧樹脂，加651型固化劑和丙酮按1：0.4：1的比例混合，調制均勻。處理液隨配隨用，涂刷時要按照一定的順序均勻的涂抹，直至刷完整個與壩袋接觸的壩面，晾干固化。

錨固線基槽處理：上游側和底部進行鑿毛處理，對與壩袋接觸的錨固基槽一側，進行二期細石混凝土澆筑、壓光、磨光處理。

場地準備：鑒于壩袋很大和很重，需在下游側，平整或鋪墊能夠展開整個壩袋的場地，對壩袋安裝定位進行調整，并能夠滿足機械起重和運輸車輛的卸車條件。

1.3.2 合理確定安裝順序

因本工程分三期圍堰施工，二期圍堰內有兩跨橡膠壩。建筑物設計布置為：橡膠壩右邊墩，1＃ 橡膠壩，1＃2＃ 壩中隔墩，2＃ 橡膠壩，2＃3＃壩中隔墩。按照工程進展情況，確定首先安裝1＃壩，再安裝2＃壩，方能滿足渡汛要求。為了能加快安裝速度和提高機械設備利用率，采用了兩跨穿插安裝的辦法。總的順序即：1#壩床處理——1#壩袋進場——安裝1#壩袋同時，2#壩床清理——2#壩袋進場——2#壩袋安裝，并減少了材料的二次搬運，為加快進度提供了保證。三期圍堰里3跨橡膠壩同上。

1.3.3 壩袋安裝流程

螺栓壓板式橡膠壩安裝主要分為以下十二個工序流程：

壩床處理→錨固槽處理→展開底墊片和打孔→安裝止水海綿→水帽和溢流管處理→展開壩袋調整定位→壩袋打孔壓平→墊平片安裝→安裝上壓板→緊固螺栓→壩袋沖水試驗→澆筑封錨混凝土

2 安裝工藝控制

2.1 進場材料檢查

對進場的橡膠壩袋和相關配件進行質量檢查，由廠家出具質量檢驗報告和合格證明。

2.2 吊裝設備操作要求

在壩袋進場時需要將壩袋由拖車上卸下并初步調整到安裝位置。結合壩袋長度和重量，要求吊裝時采用8個吊點，需兩輛吊車配合。在壩床上下游各布置一臺汽車吊，兩臺吊車分別吊掛壩袋兩端4個吊點，同時起吊，要保持高度和速度的統一。將壩袋由吊車緩慢吊至壩床上，后調整壩袋的初始位置，使其垂直于壩軸線放置。因壩袋體積和重量較大，在底墊片就位后，可在壩袋四周錨固線以外打孔，套入卡環和繩索，通過卷揚機、裝載機，將壩袋平行于壩軸線方向M型折疊后，并牽拉就位。斜墻段施工時利用卷揚機、手拉葫蘆等，通過隔墩上預埋的錨鉤使兩側壩袋基本就位，臨時固定。

2.3 螺栓壓板錨的安裝要求

每塊壓板不宜太長太重，特別是兩岸邊墻、中墩的壓板。每塊壓板對應的螺栓個數一般以5個為宜，太少會因個別螺栓的拉斷，造成同一壓板上的其它螺栓應力過載，而釀成事故；太多螺栓埋設精度要求較高，容易造成安裝上的困難。錨固件預埋位置是否準確，直接影響到橡膠壩袋的安裝。一般將預埋螺栓穿入墊板，（起鼓面牙口朝上）在背面用薄螺母定位固定，然后正面使用厚螺母固定擰緊連成整體，然后將其固定在砼中的鋼筋網上，用全站儀、水準儀校正后進行排列焊接定位。

2.4 壩袋打孔安裝要求

打孔前要檢查壩袋舒展狀況，核實無誤后方可依據技術員劃下的記號依次對壩袋打孔。打孔順序為先下游后上游、最后是隔墩和岸墻，錨固順序為先中間后兩邊，隨打隨套。兩側岸墻拐角處，袋布要折疊、理順、墊片，不得用剪口補強處理。

2.5 螺栓緊固要求

完成底墊片、壩袋、墊平片的安裝并通過驗收后，可進行上壓板的錨固安裝。將上壓板按順序安裝，并依次安裝墊圈、螺母，螺母旋緊力通過測力扳手嚴格控制。所有螺母在旋緊一遍后停放12小時后，再次旋緊一遍。如此重復3－4遍后，完成對螺母的旋緊。

2.6 封錨施工要求

封錨即是將安裝、緊固完畢的壩袋錨固螺栓和壓板用二期混凝土澆筑起來，達到封閉和保護螺栓的作用，對封錨混凝土澆筑質量要求內實外光。

封錨前將錨固槽內雜物清理干凈，保證槽內無污物，無積水。另外，需對螺栓進行防腐處理。在螺栓外均勻涂抹黃油，用厚塑料袋將外露的螺栓和螺帽扎好，以保護螺牙完整。對于壩隔墩斜墻段，可采用分段澆筑的辦法，以2～3m為一層，分層澆筑至頂。要求澆完后封錨混凝土要與原壩底板平滑過渡。待封錨混凝土達到一定強度后可用手提角磨機對其表面再進行打光處理。

3 壩袋充水試驗

若充排水泵站與各管路均已經滿足充排水要求，則可直接利用泵站系統充排水。若充排水泵站設備安裝達不到沖排水要求，通常利用壩墩的溢流管作為充水路徑。充水完成后，要對壩高進行時段測量，停放時間內無任何異常后將水排掉，試壩工作結束。

4 結束語

橡膠壩具有投資低、結構簡單、抗震性好，施工及安裝簡便、制造工廠化、工期短生效快、運用管理靈活方便、泄洪量大、淹沒面積小等特點。在安裝過程中應對整個工序嚴格質檢，以保證安裝質量和壩體的正常運行。

［1］SL227－98橡膠壩技術規范[S].北京：中國水利水電出版社，1999.