淺談霍山縣高橋灣橡膠壩建設(shè)技術(shù)措施和施工方法

王才品

淺談霍山縣高橋灣橡膠壩建設(shè)技術(shù)措施和施工方法

王才品

一、工程概況

霍山縣高橋灣橡膠壩工程等別為III等，橡膠壩、充排水泵房、控制閘等主要建筑物為3級，次要建筑物為5級，采用設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。橡膠壩采用充水式壩型，壩底高程為62.5m，壩袋充水高度3.1m，充水后壩頂高程65.6m。壩袋全長540m，共8跨，每跨長67.5m，中墩及邊墩厚均為1m，橡膠壩總長548m。控制閘采用涵洞式，閘室采用3孔布置，單孔凈寬4.8m，底板高程57.5m，設(shè)計流量130m3/s。

主要建設(shè)內(nèi)容有：壩基開挖及處理、基礎(chǔ)底板、邊墩及中墩、上游鋪蓋、左岸翼墻及護坡、截滲墻、防沖墻、消能與防沖、壩袋安裝、充排水泵房、電氣自動化與安全觀測系統(tǒng)等；控制閘工程包括上下游聯(lián)結(jié)段、閘室段、消能防沖、分流島、金屬結(jié)構(gòu)及機電設(shè)備安裝工程等。工程于2012年11月2日開工建設(shè)，2013年8月30日完工。

二、橡膠壩基礎(chǔ)處理的技術(shù)措施和施工方法

工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)自上而下分為5層，第一層人工填土；第二層中粗砂夾礫石，地質(zhì)承載力100kPa；第三層礫砂夾卵石，地基承載力180kPa；第四層粉質(zhì)粘土夾礫石、卵石，該層為弱水性；第五層砂礫巖，該層上層為強風(fēng)化砂礫巖，下部為弱風(fēng)化砂礫巖。

要使建基面砂體保持其穩(wěn)定性，不產(chǎn)生變形，首先要解決好砂體水的滲透性。水是砂移動的主要載體，如果不把水止住，在一定的水頭和流速的作用下，砂體結(jié)構(gòu)就會發(fā)生不利于壩體安全的變化，甚至?xí)?dǎo)致垮壩的危險。

該工程采用在建基面的上游建一道素混凝土連續(xù)防滲墻，墻基嵌入弱風(fēng)化巖層；下游建一道鋼筋混凝土連續(xù)防沖墻，墻基深入到巖層。防滲墻一直延伸到左岸大堤并和下游防沖墻形成封閉，右岸兩道墻和分流島相接。這樣建基面的砂體四周基本上處于全封閉狀態(tài)，其上部被橡膠壩的結(jié)構(gòu)層全覆蓋，砂子被牢牢地固結(jié)成一個整體，安全承載著橡膠壩的各種靜荷載和動荷載。

但在建橡膠壩的上部結(jié)構(gòu)層時，仍會對建基面砂體造成較大的擾動，從而使建基面的砂體壓實度和承載力大大降低。如橡膠壩的基礎(chǔ)、消力池的基礎(chǔ)、管溝等的開挖以及導(dǎo)流渠河床的回填等。顯然被擾動的砂土以及二次回填的砂土都要采取切實可行的技術(shù)措施和有效施工方法，使砂土的承載力和壓實度滿足設(shè)計要求。

該工程對基礎(chǔ)開挖面采取用水泥土包砂法，即在開挖面上均勻攤鋪一層已經(jīng)拌好的水泥土，用壓路機反復(fù)碾壓3～4遍，用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護一周后，經(jīng)檢測合格，轉(zhuǎn)入下道工序。

對于二次人工回填的砂土，采取水鎮(zhèn)法、碾壓法和插搗法。水鎮(zhèn)法就是每回填30cm砂土，灌水鎮(zhèn)壓，使其砂土閉氣，降低砂土中的空隙率。水鎮(zhèn)完成后，砂土內(nèi)仍殘存少量空氣，再用振動棒按梅花點全面振搗一遍，帶出砂土中少量殘存空氣，增強砂土的密實性。最后再用小型壓路機反復(fù)碾壓2～3遍。就這樣重復(fù)往返下去，直至砂土回填到位。經(jīng)“三法”處理，壓實度都在93%以上。

下游防沖墻是止水固砂的關(guān)鍵的防線，要求具有很好的抗?jié)B性。鋼筋混凝土施工要加強觀測，一旦發(fā)現(xiàn)有滲漏點，應(yīng)及時采取技術(shù)處理。該工程采用壓密注漿法，找準(zhǔn)滲漏點，在防沖墻的上游側(cè)打孔壓漿。根據(jù)滲漏范圍確定壓漿孔位和孔數(shù)。這種方法操作簡便，效果明顯。

三、結(jié)構(gòu)層止水技術(shù)措施和施工方法

結(jié)構(gòu)止水是橡膠壩建設(shè)中一項十分重要的組成部分，截滲墻、防沖墻如果說是立體止水，那么結(jié)構(gòu)層止水就是平面止水。

建基面砂體內(nèi)的水在上游高水位的作用下，會產(chǎn)生相當(dāng)大的仰壓力，結(jié)構(gòu)層止水沒做好，一旦產(chǎn)生泉涌冒沙，壩體仍是建在不穩(wěn)定性的砂體上。

結(jié)構(gòu)主要是施工縫的止水，只要有行水通道，都要有止水設(shè)施。該工程設(shè)兩道止水，一道是橡膠止水，一道是銅止水。這兩道止水的制作和安裝是止水功效能否達(dá)到設(shè)計技術(shù)指標(biāo)的關(guān)鍵。

銅止水的焊接接頭必須按規(guī)范搭接，雙面焊接，焊條材質(zhì)要高于被焊材質(zhì)，焊疤一定要平整，不能有焊瘤和砂眼。每道焊縫都要涂刷煤油檢測有無滲油點。成品止水銅片要平直，不能扭曲皺折。

銅片止水安裝時底模必須齊整平滑，牢固嚴(yán)實，不能在止水銅片上用釘固定。壓板模于銅片止水接觸面要平整光潔，嚴(yán)絲合縫。壓板模緊扣銅片止水中心線，兩側(cè)固結(jié)在混凝土的銅片部分要寬窄一至，對稱嵌入。上下壓模要固定牢固，咬合緊密。

橡膠止水接頭的粘合要經(jīng)過打磨、吹掃、刷膠、烘干、錘壓、固夾和拉拔等工序。

四、橡膠壩袋制作技術(shù)措施和生產(chǎn)工藝

橡膠壩袋的材質(zhì)關(guān)系到壩袋的使用壽命，其外觀質(zhì)量影響著人們的視覺和觀賞性。

目前壩袋生產(chǎn)加工常見有三個問題：一是壩片連接接縫的厚度問題，二是壩袋的顏色如何長期保持鮮艷不褪色，三是壩片連接接縫的封口條牢固性問題。

為了解決好以上三個問題，須在選材和生產(chǎn)工藝上加以改進。

搭接厚度問題主要做法是將老式傳統(tǒng)的搭接法改成差級成型法，壩片與壩片間做成差級凹凸型接縫，搭接熱合成型。這種做法消除了壩片搭接搓口，使壩片接縫厚度和壩片本身厚度的一致，不僅可增強壩袋的抗拉性，粘合強度也有很大提高。壩袋充水后整體平整美觀，壩袋和底墊片接觸更加嚴(yán)實，止水效果更強。

壩袋封口膠條可加強壩片接縫強度和保護接縫不被混濁水流中的細(xì)沙侵襲。要求封口膠條不僅要平整美觀、邊緣圓滑，更要粘合牢固，和壩袋融為一體。但封口膠條脫膠、起翹現(xiàn)象屢見不鮮。

該工程壩袋加工工藝采用進口膠粘合，膠條為強化后的熟膠條，經(jīng)熱合高壓成型，使膠條和壩袋牢牢地嵌合為一體，膠條的邊緣和壩袋咬合緊密，邊薄如紙，手感無凸。運行至今未出現(xiàn)翹口、起邊和脫膠現(xiàn)象。

五、壩袋安裝技術(shù)措施和施工工藝

1.螺桿和壓底板的錨固

螺桿和壓底板錨固是和壩底板的鋼筋綁扎同步。螺桿和壓底板未就位前，就要把螺桿和壓底板固定在一起，用螺母擰緊。每個單體壓底板螺桿的露出（螺紋）部分其尺寸必須一致。安裝時首先要做好中心線控制，在錨固槽內(nèi)掛一根中心線，使所有錨固螺桿在一條線上，不能有偏差；此次是垂直控制，每根螺桿安裝必須垂直，看上去是在一個垂直面上。螺桿和底壓板必須焊在底板的鋼筋籠上，為確保螺桿在底板的混凝土澆筑時不產(chǎn)生縱向移動，要在螺桿的彎鉤處加焊一根通長鋼筋。

在混凝土澆筑前，所有的螺紋都要用膠紙包裹嚴(yán)實，壓底板上部用細(xì)沙覆蓋，防止混凝土溢到壓底板溝槽內(nèi)不易鏟除。

2.錨固槽清掃

錨固槽壓底板上所有混凝土的結(jié)漿要清除干凈，使所有壓底板壓槽分明清爽。錨固槽內(nèi)的殘渣和灰塵要用吹風(fēng)機反復(fù)吹掃，其他粘著物用人工鏟除。錨固槽上口檐要用砂輪打磨成光滑圓角，使底墊片不受棱角切割。

3.底墊片鋪裝

在底墊片鋪裝前，先檢查壩面有無頂破底墊片的硬物，如嵌在壩面混凝土內(nèi)的鐵釘和裸露的石子等，一旦發(fā)現(xiàn)要立即清除或采取其他措施。壩底板管口和溢流管口的周邊的底墊片要粘接一層加強片，保護底墊片和管口面摩擦而不受損。

4.壩袋安裝

壩袋展開后，要使壩袋中心線和錨固線與底板上、下對應(yīng)線重合。壩袋體積龐大，不易鋪展，可自制鋼夾板（根據(jù)壩袋長短確定個數(shù)）將壩袋夾住，然后用卷揚機同步拖拉，人工進行配合。壩袋兩邊平順鋪展在上下錨固槽內(nèi)，合上壓板進行錨固。壩袋錨固順序是先下游，后上游，最后壩岸墻。壩袋轉(zhuǎn)角要對稱折疊，疊縫要均勻，轉(zhuǎn)角要圓滑，自然流暢。

壩袋完全就位，從壩袋中心線開始向兩側(cè)同時進行錨固。

5.錨固件加固

壩袋安裝完畢，要進行沖水試壓，壩內(nèi)充水充到80%，24h后，將橡膠壩內(nèi)的水放掉，排除壩內(nèi)介質(zhì)。重新對壓板的螺帽進行緊固。

6.錨固槽封堵

上述各道工序完成后，進行錨固槽封堵。用高標(biāo)號細(xì)石混凝土將錨固槽填實，并要光滑平整。最后檢查錨固槽封堵時制模留下的鐵釘是否拔除干凈。

六、結(jié)語

霍山縣高橋灣橡膠壩建設(shè)過程中，參建各方和所有技術(shù)人員在總體上宏觀把控，在細(xì)節(jié)上精雕細(xì)刻，收到了很好的功效，確保了工程整體質(zhì)量和工程效益的發(fā)揮。筆者對霍山縣高橋灣橡膠壩工程建設(shè)過程中的一些技術(shù)措施和施工方法加以整理，以期為類似工程的建設(shè)提供借鑒■

（作者單位：安徽省霍山縣水務(wù)局237200）