段永莉 任琦璇 魏慶勇
(聊城市河道工程管理處,山東 聊城 252000)
近40 年來,隨著高分子合成材料工業的發展,一種新型薄壁柔性水工建筑物—橡膠壩應運而生。它是用高強力合成纖維織物作受力骨架,內外涂復合成橡膠(多采用氯丁膠)作黏結保護層加工成壩袋,按設計要求錨固在混凝土基礎上,通過壩袋的充脹與坍縮,達到蓄泄控制目的。壩頂溢流時還會形成一道獨特美麗的景觀,因而橡膠壩已廣泛應用于河道景觀工程、防洪治理工程、農田灌溉工程中,橡膠壩具有操作不需要啟閉機,啟閉迅速、造價低廉、施工期短,以及便于管理等優點。
聊城市昌東橡膠壩位于山東省聊城市東昌府區東光岳路徒駭河大橋下游,徒駭河干流樁號106+910 處,于1999 年11 月18 日開工興建,2000 年7 月建成蓄水,昌東橡膠壩工程為斜墻式橡膠壩,共1 跨,該工程由上游段、壩身段、下游段、控制室和河槽開挖段五部分組成。壩底板中預埋充排水管道與控制室相連,壩坡上設溢流管,壩袋采用螺栓壓板式錨固形式,壩袋采用J280280-3 三布四膠無搭接膠布。該工程擋水高度5.0m,壩袋頂長93.5m。至今安全運行14 年。2014 年3月,完成了對昌東橡膠壩的安全鑒定工作,運用指標基本達到原設計標。
橡膠壩的運行管理工作主要包括:建立完善運行管理制度,落實管理責任;工程檢查;養護修理;工程觀測。
(一)針對日常管理和維護,制定了《橡膠壩及機電設備檢修養護規程》、《橡膠壩起落操作規程》和《昌東橡膠壩工程觀測工作制度》等規章制度,并報上級管理部門批準,認真遵照執行。為了熟練掌握橡膠壩壩袋性能和設計指標,電機、各閥門的功能和作用,觀測設施及需注意事項,對主要業務人員進行了培訓,主要有建立健全工程管理檔案,工程管理人員盡快熟悉設計文件和有關驗收資料,了解性能;制定切實可行的管理制度和崗位責任制,提高操作運用技能,并使之規范化、合理化、制度化;嚴格按設計說明書中規定的操作程序進行,根據工程需要調節攔蓄高度;經常維護和保養機電設備,壩袋外部保持清潔、衛生,使工程經常保持良好狀態,充分發揮工程經濟和社會效益。
(二)工程檢查工作
經常性檢查。運行管理人員應嚴格按照運行管理制度,通過眼觀、手摸、耳聽等比較主觀的方式對工程供水深井泵、供排水管道、充排水閘閥及其它機電設備等進行檢查。
定期性檢查。每年汛前汛后對工程各部位及各項設施進行全面檢查。汛前著重檢查歲修工程完成情況,汛后著重檢查工程變化和損壞情況。冬季要著重檢查壩袋內是否結冰,防止壩袋受損。
特別檢查。當工程遇大風、暴雨、大流量行洪等情況時,應提前做好各項準備工作,惡劣天氣后應特別檢查工程主體有無損壞等。
上述檢查,必須規范、認真做好檢查記錄,及時將檢查報告提交上級管理部門,以使工程得到及時有效的維修。
在橡膠壩運行管理過程中,昌東橡膠壩管理單位避免了以下幾種情況下的壩袋損壞。
首先,是人為破壞造成的損壞,橡膠壩袋容易受到尖利和有尖角物體的損壞,在易遭受到人為破壞造成重復損傷的地方升起封閉式柵欄,把靠近橡膠壩的地面隔護起來,將橡膠壩設置在被封閉起來的區域內,進行該區域的道路只限于工作人員出入,避免了由于無知或惡意破壞而造成的壩袋損壞。
其次,是洪水過后的殘骸造成的損壞,由于洪水過后遺留殘骸,如民用垃圾、建筑材料等尖利物,如不及時清理很可能對壩體的上游面造成損傷,壩袋管理人員在每次行洪后都對壩袋上下游進行了密切觀察,及時清理行洪殘骸,在充水前采用清潔水洗刷為主,清除粘附在壩體上的粘土和廢渣。
再次,是火造成的損壞,火是橡膠壩袋潛在的最為不利的危害因素。火可引起大范圍壩體損壞,而修復大面積的壩體困難較大。在橡膠壩管理范圍內,管理人員及時巡查,杜絕火源。
(三)養護修理
針對橡膠壩運行管理工作中出現的問題,昌東橡膠壩管理單位進行每月一次的定期保養、充塌壩試驗和汛前洗井。定期保養內容包括抽掉排水閘閥井內積水,保持井內干燥,充排水閘閥及其它機電設備用柴油清洗后涂抹黃油保護。充塌試驗有利于供水泵、供水管道及排水管道等暢通。汛前請專業打井隊對供水深井泵進行洗井,確保汛期深井泵正常供水。
(四)工程觀測
昌東橡膠壩設置了測壓管和上、下游不位觀測標尺等設施,水位觀測設施完整,能正常使用。
由于長期日曬、水浸,受到復雜的自然條件影響,及外力作用和人為因素的影響,其狀態隨時都在變化,如機械磨損、老化變質等,防治橡膠壩工程損壞,加強日常維護保養刻不容緩。
(一)壩袋:壩袋表面局部存在橡膠層龜裂現象。為延緩橡膠壩袋的老化,延長壩袋使用壽命,橡膠壩管理人員掌握壩袋修理技術,備有一般的修補工具,可以用聚醚型聚氨酯涂層作為防老化涂層,進行日常的局部修補。
(二)工程觀測:加強橡膠壩上、下游水位觀測,亦可采用水位傳感器;加強壩袋內壓力觀測;完善工程觀測設施,設置水平位移、沉陷等觀測設施,提高現代化管理水平。在運行管理中加強監測,做好詳細記錄,與設計數據進行比較、分析,以此作為進行養護修理的依據,消除工程缺陷,維護工程完整,確保工程安全。
(三)橡膠壩管理人員應該進一步熟悉本工程各部結構、設計意圖、施工情況及工程中存在問題,要從技術上保障工程安全,并掌握控制運用、檢查觀測和養護修理等各項業務。
(四)做好安全保衛工作,并做好向群眾宣傳保護橡膠壩的工作。