伊河洛阳市区段第二级水面工程橡胶坝施工方法

□张惠强（河南水利建筑工程有限公司）

1.工程概况

伊河洛阳市区段第二级水面工程位于伊河规划的希望桥下游450m处，该段左岸为洛阳城市区，右岸为偃师市诸葛镇。该水面工程由拦河坝和控制室段组成。拦河坝段包括橡胶坝和固定堰段，橡胶坝共布置6跨，最大坝高4.0 m，橡胶坝段总长509.40m，固定堰段总长178.2m，控制室段长16m。水面工程回水长度1.65km，形成水面81.65 hm2，最大蓄水量186.13万m3。该工程为3等工程，其主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。

2.施工总体方案

根据现场施工条件、工程规模、工期要求及本工程的特点，将本项目工程分两期施工。前期利用右岸天然河道过流，填筑左岸临时围堰，先施工第1～5跨橡胶坝、左岸固定堰及控制室；后期利用已施工的主河槽橡胶坝底板过流，填筑右岸临时围堰，再施工右岸第6跨橡胶坝、右岸固定堰及控制室。

3.施工导流及排水

3.1 施工导流

采用分期围堰法导流，导流标准为非汛期5年一遇，采用低水围堰导流方式。结合基坑开挖，填筑土砂卵石梯形断面围堰，下游围堰顶宽6m，兼做场内交通运输道路；上游围堰顶宽2.5m，围堰迎水面填土草袋护坡采用1：1，背水面采用1：1.5。

围堰填筑采用1.0m3挖掘机装8t自卸汽车运输，进占法施工。高出水面1.0m以下部分采用水中倒填法立堵的方式进行填筑，龙口合拢后，水面以上部分由74 kW推土机采用平堵的方式分层填筑压实，分层厚度为30cm，人工削坡整平。围堰迎水坡用填土草袋护砌，下铺土工膜防渗。

围堰拆除在橡胶坝工程分期施工结束后进行，拆除时先拆除下游围堰，再拆除上游围堰。围堰拆除分水上和水下两部分进行，水上部分采用1.0m3反铲挖掘机拆除到水面以上50㎝，水下部分采用长臂反铲挖掘机后退法开挖，确保主河槽上下游河床平顺。

3.2 施工排水

基坑开挖前的初期排水采用固定式水泵抽排，根据围堰条件及基坑内水深确定排水速度，避免水位骤降，影响围堰的边坡稳定。

施工过程中的经常性排水采用挖排水沟和集水井，水泵抽水的明排型式。待基坑内明水排除完毕，在围堰与基坑建筑物开挖边线之间开挖排水沟，在基坑四角处设集水井，配备离心泵将积水排向围堰外河道中。

4.主体工程关键项目施工方法

4.1 基坑开挖及回填

4.1.1 基坑开挖

根据地质条件，橡胶坝两坝肩上部的两岸大堤堤身主要为砂和含卵砾石的低液限粉土、泥沙卵石经分层填筑压实而成，坝基为级配不良砾。基坑开挖主要采用1.0m3挖掘机自上而下分层进行，基坑底层清基、保护层及边角等部位辅以人工配合完成，开挖料可以利用的就近临时堆放，多余弃料装8t自卸车外运至弃料场。开挖自边滩向河中进行，随高程下降，及时对开挖断面进行测量检查，以防止超出设计开挖线。

4.1.2 基础回填

回填土料优先选用开挖可利用料，不足部分从外部取土。回填采用74 kW推土机平料，铺土厚度30～50 cm，采用13～14 t凸块振动碾碾压，碾压时沿轴线方向进退，碾压由中心向两边错轮套碾，保证填筑的压实度不小于设计标准。工作面狭窄部位采用2.8kW蛙式打夯机分层夯实，压实至设计和规范要求。分段施工时，各段土层之间应设立标志。每层土方碾压完毕，取样检验合格、验收后才能进行下一层的填筑作业。

4.2 主体混凝土工程施工

主体混凝土工程主要包括坝底板，坝墩，消力池，固定堰及上、下游导流墙等。

4.2.1 混凝土拌制

由于工程施工区靠近洛阳市区，按规定选用商品混凝土，混凝土供应满足最大浇筑强度的要求。

4.2.2 混凝土运输

根据工期要求及混凝土施工强度，采用混凝土搅拌罐车水平运输，泵送混凝土入仓。

4.2.3 模板安装与拆除

底板侧模板采用组合钢模板，墩头、墩尾等弧面部位采用定型钢模板，墩墙、导流墙等平面部位采用竹胶大模板，坝袋锚固槽部位加工制作定型木模板。模板纵横围令采用槽钢或双钢管，安装锚固螺栓固定。模板接缝处加垫5mm海绵垫，以保证混凝土表面光滑平整，接缝严密，不漏浆。模板立好后，测量校正模板的上下口边线，使其满足设计要求。

模板的拆除期限根据相应部位混凝土的龄期和强度要求，严格遵照规范规定进行，使用专用工具按照模板部件组装顺序依次有序拆除，以减少对混凝土的损伤。

4.2.4 钢筋加工与安装

钢筋的采购进场需提供材质证明并进行抽样复检，合格后方能投入使用。按设计图纸要求进行配料加工，误差应满足设计及规范规定。

钢筋安装严格按照设计图纸要求的位置进行，安装偏差不得超过规范允许偏差。钢筋保护层采用混凝土垫块在钢筋和模板之间支护，垫块呈梅花状分布并与钢筋绑扎为一体。为保证各排钢筋之间位置准确，在相邻两排钢筋之间焊接钢筋支撑，水平钢筋网应设架立筋支撑。钢筋的焊接接头应遵守规范要求。

4.2.5 预埋件安装止水埋件与模板同时安装，采用专用卡具与模板加固成整体。充排水钢管在钢筋安装过程中穿插进行预埋安装，并单独进行加固和管口保护，防止混凝土浇筑过程中移位和堵塞。

坝袋锚固螺栓在立模及钢筋绑扎过程中预埋，加工活动木夹板固定于槽内，焊接钢筋支架联接固定，螺栓中心线、安装高度及外露尺寸偏差经测量复核合格后，方可浇筑混凝土。

预埋件在混凝土浇筑过程中设专人看护，避免发生碰撞、脚踩等现象产生位移，发现偏差及时纠正。

4.2.6 混凝土浇筑

混凝土按坝段分块跳仓施工，施工顺序为先底板后墩墙。混凝土浇筑采用平仓分层铺筑法，每层铺筑厚度30cm，采用插入式振捣棒振捣密实，不得漏振和过振。浇筑至设计顶面后，人工进行抹平收面。

4.2.7 混凝土养护

混凝土终凝后，平面部位覆盖草袋及时洒水养护，立面部位挂塑料水管加工喷孔间断流水养护，保持混凝土面湿润状态，养护时间≥14d。

4.3 橡胶坝袋安装

4.3.1 坝袋安装工艺顺序

安装前准备→坝袋锚固槽清理、锚固螺栓检查→安装下压板→铺设底垫片→坝袋运送及展开就位→安装海绵止水胶→安装坝袋→安装垫平补强片、上压板、薄型螺母和螺栓固定坝袋→坝袋充水试验→锚固槽水泥砂浆封闭、砖砌体砌筑及砂浆抹面→检查验收。

4.3.2 安装前的准备工作

坝袋安装前，应清理坝袋底板、锚固槽、岸墙及安装场地表面的杂物，检查坝袋接触面的平整度和锚固预埋件的位置尺寸，对不能满足坝袋安装要求的部位进行处理。坝袋运输过程中，严禁折叠划伤。坝袋运抵现场后展开，并采用眼看、手摸、丈量等方法进行尺寸外观质量检查，坝袋布应无气泡、膨胀、脱层、龟裂、粉化、生物虫蛀和刺伤划破等现象，锚固件无变形锈蚀，符合规范及设计要求。

4.3.3 坝袋安装

坝袋安装前，将坝袋底板、锚固槽及垫板清扫干净，并且用水冲洗，晾干后铺设底垫片，底垫片应伸展，其四周锚固处应按螺栓位置钻孔并套入锚固螺栓。底垫片安装完成后，将橡胶坝袋运送就位并展开；坝袋安装时，先将坝袋左右两端堵头锚固裙脚就位，套入锚固螺栓，坝袋锚固边套入锚固螺栓之前，应在该处底垫片上按设计要求安装海绵止水胶片，然后依次安装坝袋、垫平补强片、上压板、薄型螺母和螺栓。从底板中线开始向上下游两侧依次旋紧锚固螺母。再将坝袋下游锚固脚就位压牢，之后安装人员进入坝袋内完成剩余工作，认真检查无误后，按同样的施工方法安装锚固坝袋上游锚固边，封闭坝袋。

4.4 充水试验

坝袋安装完成后，进行充水试验，以检验坝袋的安装质量。坝袋充水试验采用分级充胀，每级停留30 min以上，由专人现场检查坝袋有无变形、渗漏等情况。若无异常，继续充水至设计坝高，当安全溢流管口出水、坝袋体形稳定后，停止充水，按相应的检查项目及检测方法，检查坝袋各项技术指标符合规范及技术要求后，再按规定的方法和程序进行坝袋排水。在坝袋充水试验过程中，如发现局部鼓起、漏水等异常现象时，应立即停止充水，进行全面检查，查清产生问题的部位和原因，方可排水塌坝。处理后重新进行充水试验，直至满足设计要求为止。

充水试验完成后，再次对坝袋、锚固件、充排水系统进行一次全面的检查，确认均已符合设计要求，方可封闭回填锚固槽。经全部检查验收合格后，才能立坝蓄水。

5.结语

橡胶坝由混凝土坝身和橡胶坝袋结合而成，混凝土坝身施工和橡胶坝袋安装至关重要，将直接影响橡胶坝整体的安全运行，在工程施工中应加以重视。

[1]中国水利水电科学研究院.橡胶坝技术规范[M].北京:水利电力出版社，1998.