橡胶坝在河道治理工程中的应用

2011-08-15 00:48俸昌雨
科学之友 2011年4期
关键词:橡胶坝底板河道

文 云,俸昌雨

(桂林市天力水利电力建筑安装工程公司,广西 桂林 541000)

橡胶坝在河道治理工程中的应用

文 云,俸昌雨

(桂林市天力水利电力建筑安装工程公司,广西 桂林 541000)

橡胶坝作为一种新型水工挡水建筑物,目前已被广泛应用于水利工程中,在河道治理方面具有明显的综合治水效益,值得推广。本文结合实践经验,从土建施工、坝袋安装、充水试验等方面论述了橡胶坝施工的主要控制点及施工方法,并在此基础上提出了质量保证措施,以提高橡胶坝的工程质量。

橡胶坝;河道治理;施工

河道治理是泛指一切改造河道的工程,包括河道修直、河道扩阔、修筑河堤、巩固河岸等,甚至清理河道淤积物也算在整治之列。近年来,河道治理工程不仅要求防洪安全,且要考虑到净化环境、涵养水源、服务生产、景观效益、休闲娱乐等。广西地处南方,许多城市依河而建,河流穿越城市而过,因此,如何改善城区河道水环境,充分利用水资源,实现水资源可持续发展,意义深远。橡胶坝作为一种新型的水利设施,具有结构简单、施工期短,在宽河道上使用效益明显等特点,因此,探讨橡胶坝在河道治理工程中的应用极为必要。

1 橡胶坝优点简述

传统的拦河闸有固定式和活动式两类。固定式拦河闸在大流域江河上应用较多,具有跨度大、控制水位高等特点,但工期长、造价高,其闸墩、启闭机架等结构阻水严重,降低了河道的行洪能力,需加高河道防洪堤。活动式的拦河闸有翻板闸和鱼鳞闸两种,造价较低、控制水位灵活,但可控制水位较低(低于1.5 m)、工期长、止水效果差,美化环境效果也较差,且翻板闸与城区环境难以协调一致。橡胶坝运用条件与水闸相似,不需挡水时,放空坝袋内的水(气),就可恢复原有河渠的过水断面,与常规闸坝相比,橡胶坝又有以下优点:节省材料、造价低廉、施工期短、维修少、管理方便,同时坝体为柔性软壳结构,能抵抗地震、波浪等冲击,且不阻水,止水效果好,跨度大,对于汛期泄洪时要求不壅高上游水位避免造成淹没的河道上,修建橡胶坝具有显著的优点。

在河道治理中应用橡胶坝,既可用于拦洪蓄水,又能美化环境,达到“防洪排涝、截污治污、调水补水、生态重建、监控调度”的综合治水策略,将截污治污与生态景观相结合。汛期来水一方面可以引起洪涝灾害,一方面又是宝贵的水资源,在河道上修建橡胶坝,洪水来时塌坝行洪洪峰过后,充胀坝袋拦蓄洪水,可将洪水转化为有用的资源,有效地补给地下水。当前,随着人们对环境的要求不断提高,近年来许多城市在市区或郊区河道治理中修建橡胶坝,形成人工湖,发挥着防洪、供水灌溉和美化环境多种功能,为城市的发展蓄集了宝贵的水资源。

2 橡胶坝在河道治理工程中的应用

2.1 橡胶坝设计标准

由于橡胶坝在泄洪期间基本保持原河道断面,区别于其他形式的壅水坝,标准一般为四、五级工程建筑物。但为保证泵房和其他辅助结构的安全,根据有关标准规定采用10~20 a一遇洪水设计,100~200 a一遇洪水校核。

2.2 坝袋材料的选择

橡胶坝是横卧于河床,长期受水流、杂物、砂石冲刷或摩擦,且经受大自然老化,所以要求坝袋强度高、重量轻、耐老化、耐磨、耐水、耐油污、耐化学腐蚀、耐微生物、耐寒等。而高强力的锦纶帆布具有强力高,干湿强力差别不大,不怕水腐蚀等特性,因此可选其为骨架层。用作保护层的橡胶,可选择综合性能较好的氯丁橡胶,其不但具有与天然胶相似的物理机械性能,且有优良的耐大自然老化、耐化学腐蚀、耐油、耐磨耗的特性,是一种比较理想的室外使用胶料。

2.3 橡胶坝施工主要控制点及施工方法

橡胶坝施工过程中,最为重要的几个控制点包括:基础底板(含锚固槽)、坝袋锚固安装、充水试验。施工时,务必严格履行报验程序,合理安排,以确保工程施工质量及进度。具体如下:

2.3.1 基础底板(含锚固槽)施工

基础底板为钢筋混凝土结构,施工工艺流程为:基础开挖→垫层混凝土→供排水管道安装→钢筋制作及安装→锚固槽预埋螺栓及压板安装→模板安装→混凝土浇筑→拆模养护。其中,锚固槽预埋螺栓及压板安装是重中之重,直接关系到后期坝袋安装的精度和质量,而锚固槽施工的主要要求就是保证锚固槽内预埋螺栓尺寸准确、表面平整。在预埋螺栓时,可采用活动木夹板固定螺栓位置,用经纬仪测量,螺栓中心线要求成一直线,用水准仪测定螺栓高度,无误差后用木板支撑将活动木夹板固定于槽内,使螺栓首先牢固不动。

2.3.2 橡胶坝袋的锚固安装

其主要工序如下:①清除坝底的杂物及施工时遗落的砂浆结成的硬块,并冲洗干净。检查管道内杂物是否清除(小元钉和小碎石等有害物体需特别注意)。此项工作主要是预防底垫片受损而使坝袋内水漏出;②把底垫片铺在底板上,铺好后,上下游暂用混凝土压轴临时固定。两端则按设计用锚栓固定,并同时开孔安设进出水口的水帽;③坝袋胶布。安装好底垫片之后,将坝袋胶布平铺在底垫片及下游底板上,控制标准为坝袋中线与底板中线(指顺水流方向)相重合;④划锚固线。坝袋锚好后,按设计的坝袋周长,划出锚固线。先划上下游,后划两端边墙的锚固线;⑤坝袋的锚固。上面所有工作完成之后即可进行坝袋的锚固工作。锚固时,应按先上游,后下游,最后边墙的顺序进行。锚固底板时,应从坝轴中线开始向左右两边展开工作。锚固槽内最底一层先铺橡胶找平片,然后将坝袋底垫片铺上,在坝袋与底垫片之间为防止漏水应放置止水海绵胶片且其上、下面均用氯丁胶与坝袋及底垫片黏上。上述工作完成之后,将坝袋端头从上方反折过来,在其上方再放置一层补强胶片。补强胶片、坝袋、止水海绵胶片、底垫片及找平垫片均需按螺栓位置进行钻孔。在补强胶片上部,为使锚固时受力均匀,需设置两道8通长钢筋,钢筋布好后上面放置16槽钢压板;⑥待上述工作完成之后,螺栓有丝部分应用黄油涂抹满再放上垫片上螺母。螺母拧紧的顺序按顺时针,螺母拧紧程度根据厂家介绍及以往施工经验。

2.3.3 充水试验

坝袋安装完成后,需进行充水试验,以检验坝袋锚固及充水管路的施工质量。橡胶坝袋在充水试坝时,不得一次将坝袋充至设计高度,宜将坝袋分级进行充胀,每级充胀后停留时间不少于半小时。充水过程中及停留时间内派专人检查坝袋的伸张受力情况,检查坝袋有无变形、坝袋拼缝、螺栓压板及堵头边角处有无渗漏、上游无水情况下坝袋充胀后的形态是否正常等。在上游无水情况下,坝袋充胀高度最高不超过设计坝高的80%,预留安全高度。坝袋充排水试验合格后,将其内水放净,逐个螺母进行检查按以上程序再一次拧紧后,在槽钢内用沥青将螺栓及螺母浇上,再用厚一点的塑料布将其盖上,以便下一次更换坝袋时螺栓能正常使用。最后用1∶2水泥砂浆将锚固槽其余部位封死抹平,即封锚。

3 施工质量保证措施

3.1 施工前,必须搞好质检工作

施工单位必须按要求,成立质检小组,设专职质量监督员,对工程质量层层把关,做到责任到人,严格按设计要求和施工规范办事。对施工中所需的钢材、坝袋、水泥、土工膜、木楔块、通信电力器材等,从定货、运输、加工到安装使用,都要经过层层把关,检测完全合格才允许使用。

3.2 施工期间,安排专职人员做检查

范围包括坝袋、锚固螺栓或楔块标号及外形尺寸、安装构件、管道、操作设备的性能等。要检查施工现场提供的质量检验记录和分部分项工程质量评定记录,同时需进行抽样检查。对关键部位的施工,要经过反复研究后才组织实施,以免造成返工和浪费,同时加快工程进度,提高工程质量。

3.3 坝袋安装后,先进行全面检查

在无挡水的条件下,应做坝袋充坝试验;若条件许可,还应进行挡水试验。检查的项目主要有:坝袋及安装处的密封性;嵌固构件的状况;坝袋外观观察及变形观测;充排、观测系统情况;充气坝袋内的压力下降情况。

3.4 充水检查后,应排除坝袋内水体,重新紧固锚固件

总之,橡胶坝作为一种新型水工挡水建筑物,目前已被广泛应用于水利工程中,我国自 1965年开始橡胶坝的试验和建设,1966年建成第一批橡胶坝工程以来,经过四十几年的工程实践,橡胶坝逐步形成了自己的技术特色,工程技术已达到世界先进水平。据不完全统计,截至2006年10月,我国的橡胶坝已建成约2 000座,近年来更是以每年新建300座左右的速度发展,所有工程运行良好,效益显著,应用前景广阔。

Rubber Dam in River Course Government Project Application

Wen Yun,Feng Changyu

The rubber dam takes one kind of new water conservancy project to keep off the water building, at present has been widely applied in the hydraulic engineering, mask has the obvious synthesis in river course government side the to regulate waterways the benefit, is worth promoting.This article unifies the experience, from the construction, the dam bag installment, was filled with water experiments aspects and so on to elaborate the rubber dam construction major control point and the job practice, based on this and proposed the quality assurance measure, enhanced the rubber dam the project quality.

rubber dam; river course government; construction

TV644

A

1000-8136(2011)06-0084-02

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