橡膠壩施工中的質量控制要點分析

謝培進

（中交上海航道局有限公司，上海200002）

1 工程簡介

本工程橡膠壩設計最大過流量為345m3/s，橡膠壩主要建筑物級別為1級，設計洪水標準為100年一遇。壩袋總長60m，寬8m，結構形式為枕式，充排方式為充水式，橡膠壩壩前設計擋水深均為2.0m，設計壩高均為2.2m，壩袋容積為451.02m3。1#、2#橡膠壩均由上游防護段、橡膠壩段和下游消能防沖段3大段組成，橡膠壩順水流向總長92.0m。

2 橡膠壩的設計

2.1 壩袋的設計

首先，需要考慮的是壩袋在完成安裝后，需要進行充脹試驗，確保壩袋內的充脹達到設計需求的標準高度后，且下游無水，這時壩袋就會形成類似的球形形狀；其次，在壩袋達到充脹設計需求的標準高度后，壩上的游水深且與壩頂保持齊平，壩的下游無水；最后，在壩袋達到充脹設計需求的標準高度后，壩體上游水內的深度也會超過壩體的高度，并且壩的頂部也會開始出現溢流，壩體的下游也會有水的出現。如果在沒有發生震動時，則可以將溢流水對壩袋所造成的影響忽略掉，但是，當發生震動，甚至出現坍塌，則需要對壩袋泄漏的原因進行分析。

2.1.1 壩袋安全系數的選擇

壩袋主要通過合成纖維材料進行支撐。壩袋也會因為生產環節強度損壞的影響以及壩袋不均勻等相關因素的影響，導致其安全性得到降低。為進一步提高其安全性，故將安全系數k取為8。

2.1.2 壩袋內外壓力比值的選擇

壩袋內外的壓力比值a=H0/H1，其中，H0為壩袋的內壓水頭，也是影響壩袋尺寸的主要因素，H1為壩袋的外壓水頭，即壩高，m，同時a與壩袋內的有效長度L0呈現為反比，并且與壩袋拉力的大小T形成正比。

2.1.3 壩袋拉力的計算

壩袋拉力的計算公式為:

式中，T為壩袋內的拉力，kN/m；γ為水容重，k/m。

2.1.4 壩袋周長的計算

在壩袋充脹后，其壩袋周長的計算公式為：

式中，S1為上游壩面的弧長；S2為下游壩面的弧長；n為上游壩袋貼地的長度；X0為下游壩袋貼地的長度。

2.2 錨固結構的設計

2.2.1 錨固結構形式的選擇

按照材料的不同類型，將其分為楔塊擠壓錨固、螺栓壓板錨固、膠囊充水錨固等。通過分析證明，本工程可以采用螺栓壓板錨固，其安全性、經濟型穩定性較高。

2.2.2 螺栓壓板錨固的設計

橡膠壩錨固的主要作用就是利用錨固構件，在承載的端墻和底板上將錨固構件進行固定，從而使其能夠形成一個封閉式的袋囊。在進行雙線錨固設計時，2條錨固線在底板上所設計的距離應該為下壩底上游與下游的貼地長度。對于直墻式錨固來說，其應該將兩端的錨固線布置在底板中，并使用堵頭式壩袋；對于斜坡式錨固來說，應該改善邊坡轉角位置與底板位置壩袋的應力狀態和褶皺狀態，一般多設置為爬坡式。同時，應該綜合考慮壩袋的實際受力狀態和施工中所存有的便利性，確保壩袋設計的充脹斷面和斜坡位置的錨固線能夠在斜坡的特定位置中進行空間式的投影相切。

3 橡膠壩的特點以及施工質量的控制要求

橡膠壩的特點以及施工質量的控制要求有：

1）成本比較低且性能良好。橡膠壩的主要構成材料是以橡膠制品和高分子所合成的材料，具有較強的擋水效果，可以降低水利工程中鋼筋、水泥、磚以及木材等常規材料的使用量，進而降低施工成本。

2）結構比較簡單，安裝方便。橡膠壩因為其自身結構的獨特性，能在設置過程中，降低對中間主體部分支撐的操作，同時也不需要在中間閘墩按照鋼筋等進行起臂和水上結構的設置，從而降低了木材、水泥以及鋼材的用量。此外，在將原材料運輸到施工現場后，也能夠在現場對其進行直接的安裝，所以具有安裝簡單的優點。

3）具有良好的抗震效果。組成橡膠壩的主體材料比較輕柔，導致其具有比較好的彈性與抗沖擊性，從而也就具有比較良好的抗震效果。

4 橡膠壩施工質量控制的有效策略

4.1 施工地址的選擇

在橡膠壩的工程建設方面，應該按照工程建設的規模、施工的期限、施工的設備、地形與地貌、施工的人員以及水文氣象的變化和對施工所產生的具體影響，進行全面、綜合的考察。

4.2 施工前的質量控制

在施工之前，首先應該組織各參建單位進行施工圖紙審核的會議。在會議上應該由設計單位詳細地介紹施工的范圍、具體布點的范圍、施工計算、注意事項以及各項指標等，同時也要針對可能存在的問題提出疑問，而后對具體的疑問進行書面回復。一旦確定好問題后，應該制訂有效的解決措施，避免不必要差錯的發生，為施工質量的良好控制奠定基礎。其次，應該做好各種工程程序的交底工作。在具體施工前，應該對施工質量的標準進行明確，對控制點進行充分的控制，并且對主控項目提出明確的要求，避免施工過程出現的異常情況，即使出現異常情況也能夠及時進行處理。最后，應該對施工方案進行審核。在施工前應該對施工的難點與特點、資源配置的情況、質量安全的保障情況以及緊急情況的處理方案等進行全面的審核，只有在審核完成后才能夠進行施工。

4.3 規范施工程序

規范施工程序，應從以下幾方面進行：

1）由測量人員放線確定各結構準確位置及標高，然后進行基坑開挖，開挖完畢放線復驗，確認位置、標高無誤方可進行墊層及結構施工。

2）為保證伸縮縫及止水片的施工質量，鋼筋混凝土擋墻以及鋼筋混凝土底板采用跳倉澆筑，幾個作業面可以同時施工，為混凝土澆筑提供較多作業面。

3）為保證擋墻外觀及墻身幾何尺寸符合設計要求，模板的安裝和加固尤為重要，特別是本工程墻身達5m。該工程擋墻模板加固采用拉筋聯合鋼管扣件雙重保證措施，保證混凝土在澆筑時不發生跑模；模板安裝完畢后，應對其平面位置、頂部標高、模板垂直度、節點聯結、縱橫向穩定性進行檢查，在施工過程中發現模板有移位和變形應及時糾正。

4）該工程擋墻采用2次澆筑，施工縫設置在倒三角上部，即距離底板50cm處。對于施工縫處理處采用常規鑿毛沖洗施工工藝外，在首次澆筑時，施工縫墻體內預留止水鋼板（外露一半），增強施工縫的防滲能力。為保證混凝土質量，需做好溫度控制措施，合理安排澆筑時間。

5）混凝土澆筑完畢后，應按照規定進行養護，墻后回填土應在擋墻混凝土的強度達到設計強度的75%才能進行；墻后必須回填均勻、攤鋪平整，距離墻后1.0m范圍內不得有大型機械行駛或作業，為防止碰壞墻體，應采用小型壓實機械碾壓，分層厚度不超過20cm。

5 結語

綜上所述，本文主要對橡膠壩的施工要點、特點以及質量控制的方法進行分析，希望能夠進一步提高橡膠壩施工的質量，從而為水利工程的發展做出貢獻。