浅谈橡胶坝的施工方法及质量控制要点

袁力辉

（十一冶建设集团有限公司 广西柳州 545000）

浅谈橡胶坝的施工方法及质量控制要点

袁力辉

（十一冶建设集团有限公司 广西柳州 545000）

本文以竹鹅溪综合治理工程（南支）第4合同段（K0+000～K1+900）工程橡胶坝的施工为例，介绍了橡胶坝的施工方法及质量控制要点。

橡胶坝；围堰、帷幕灌浆；坝袋；锚固件

1 前言

橡胶坝是随着高分子合成材料工业发展而出现的一种新型水工建筑物，是用高强度合成纤维织物做受力骨架，内外涂敷橡胶作保护层，加工成胶布，再将其锚固在基础底板上，形成密封袋型，旱季橡胶坝袋内充水或气成坝挡水，以满足用水需要，雨季泄出坝袋内的水或气塌坝便于河道泻洪。

我公司承建的竹鹅溪综合治理工程（南支）第4合同段（K0+000～K1+900）工程中包含了1座充水橡胶坝，本文结合该工程的施工实践，谈一谈橡胶坝的施工方法及质量控制要点。

2 工程概况

本橡胶坝位于竹鹅溪南支流，轴线桩号K1+750，橡胶坝采用充水斜坡型式，坝体全长36.44m，高2.74m。

3 施工方法

施工工艺流程：测量定位→围堰→基础帷幕灌浆→坝体、泵房混凝土→锚固槽→充排水系统→坝袋安装。

3.1 测量定位

根据设计图纸，用经纬仪和水准仪进行测量定线放样，施工过程中随时控制轴线、中心线。

3.2 围堰

利用枯水季节施工，在上、下游施工区域以外设置土围堰，挡住溪中的水，将水导入橡胶坝两侧已施工完毕的φ1500污水管道中；在土围堰内侧设置排水沟，沟两端各设一个集水井，用水泵随时抽干积水。围堰图如图1。

图1 围堰图

3.3 基础帷幕灌浆

由于河床床的岩石层裂隙较多、较宽，为了满足橡胶坝景观的效果，要对河床基底岩石进行帷幕灌浆处理。其施工方法如下：

（1）布孔定位：根据现场环境和地下埋设物的位置等情况，复核设计孔径，按设计要求测量定出孔的准确位置。

（2）钻孔

①孔位开口与设计位置偏差不大于10cm，并作好实际孔位记录；要求成孔孔壁平直完整。

②每段钻孔结束后，残留于孔内的岩芯厚不得超过0.2m。

（3）冲洗

①先清洗钻孔，以大流量清水从孔底冲至口，回清水10min；

②然后进行裂隙冲洗，以高压脉动冲洗至回水澄清并延续；

③每孔位冲洗总时间不得少于30min，冲洗压力为钻孔灌浆压力的80%。

（4）压水试验

①压力标准：压力为灌浆压力的80%，但当该值若大于1MPa，采用1MPa。

②吸水量稳定标准为：将压力表调整到规定值，并保持稳定后，每10min读一次流量，达到下列标准时试验结束：

（5）灌浆

①采用空压机进行，灌浆压力值0.3MPa。

②采用自上而下分段灌浆，接触段先行灌浆，通过低压反复灌浆，凝固24h后再灌下一段；

③浆液按由稀到密的原则变换配合比，浆液起始水灰比8：1，随后分别按 5：1，3：1，2：1，1.5：1，1：1，0.8：1，0.6：1；当前一级浆液注入量超过400L，而灌浆压力及吸浆量均无改变或改变不明显时，则改灌下一级浆液；

④在设计压力下，灌浆段的吸浆量≤0.4L/min时，再继续灌注45min，灌浆结束；

⑤终段灌浆结束后再开始复灌。

（6）全孔分段复灌与封孔

①将基岩钻孔分2～3段进行复灌，所用水灰比为1：1；

②基岩封孔采用水泥砂浆，其配合比为0.8：1：1；封孔至基岩面或混凝土表面。

3.4 坝体混凝土

模板：选用普通胶合板模板，形成准确的形状和尺寸；模板拆除在混凝土养护达到规定的强度后进行。

钢筋：选用合格的钢筋并进行检验，划出钢筋位置线，用水泥砂浆垫块控制钢筋保护层，钢筋架设安装后，及时妥加保护，并进行详细检查；在混凝土浇筑过程中，派专人检查钢筋位置，如变动则及时矫正。

混凝土：采用商品混凝土，汽车泵送。混凝土按分缝跳块、后退法浇筑，浇筑层厚40cm，采用台阶式浇筑方法。坝基预埋件较多，浇筑过程中在混凝土沿埋件两侧交错振捣，避免埋件错位。

坝袋塌落区的表面（坝底板上）混凝土务必平整光滑。

测温：混凝土浇筑后6h开始，每隔2h测1次，中心与表面温度差超过25℃时及时加强养护的措施，从而减小温度。

坝体底板尺寸为18m×10m×1m，为大体积混凝土，施工时措施如下：①采用低热或中热水泥；②按要求掺入掺合料及外加剂；③采取保温保湿养护（如图 2～3）。

3.5 锚固槽施工

锚固槽底宽200mm，顶宽400mm，高150mm，锚固槽施工二次成型，即在底板一次浇筑完成时预留锚固槽的二期混凝土，在二期混凝土施工时再预留上、下游及侧向锚固槽，均采用倒梯形槽，并将锚固螺栓埋设在混凝土中。

施工时锚固槽尺寸准确，误差不超过2mm，无尖角，槽面平整光滑。为防止混凝土振捣过程中模板移动，将每排螺栓上下用2根钢筋焊接在一起，左右用螺纹钢支撑。在浇筑混凝土前后反复监测螺栓垂直度。

图2 橡胶坝纵向剖面图

图3 橡胶坝横向剖面图

锚固槽的阴阳角必须圆滑，用磨光机打磨。

3.6 充排水系统的施工

所有闸阀、管道等原材料均要从正规厂家进行购买，运到施工现场后按要求进行水压试验，压力达到2～4km/cm2，滴水不漏。采用钢管，焊接及法兰连接。

3.7 坝袋安装

3.7.1 施工程序

总施工程序：清理坝底板及锚固槽→安装螺栓下压板→坝袋就位→坝袋安装→安装螺栓上压板→安装弹簧垫圈→拧紧锚固螺母→充水试验→砂浆填锚固槽。

3.7.2 技术要求及施工方法

（1）安装前的准备工作：

①坝袋用汽车直接从厂家运输到施工现场，用吊车吊卸。坝袋安装前，开包检查坝袋质量，并将前、后楔块橡胶底垫片，木楔、木芯、木压板准备齐全并运至现场。安装机具、器具均到位待用。安装人员编排完毕，作好工作准备，处于待命状态。

②安装前，根据图纸和实测实量结果，全面检查一次坝底板和锚固槽。充排水系统需进行一次通水试验，以检查管路是否畅通，机电设备是否运行正常。

（2）安装前，将橡胶坝底板及锚固槽清理干净，并冲洗，表面无积水。

（3）在坝底板上标出橡胶坝轴线，中心线及锚固线。

（4）按照锚固线位置，安装螺栓下压板，并进行固定。

（5）根据橡胶坝轴线，中心线及锚固线，按先上游、后下游，先中间、后两边的顺序，由中间向两侧岸墙的顺序进行安装。

将坝袋平行于坝轴线方向折叠好，下游坝袋在外边，朝向上游。

采用坝袋内充水方法，以减少其拉平工作。坝袋充水到一定程度后，将坝袋水全部放光，坝袋平铺在坝底板及两侧岸墙上，接着，用葫芦将其拉平、就位并挂在墙顶。

（6）坝袋拉伸平铺后使锚固线同螺栓对齐，用钻孔机钻孔，嵌入螺栓内。为了避免误差集中，坝袋产生褶皱，穿孔时严格控制，如有误差，平均分配。

（7）坝袋安装好后，及时安装螺栓上压板，检查橡胶坝轴线、中心线及锚固线等均重合后，安装弹簧垫圈并拧紧锚固螺母。从中间向两边的顺序拧紧螺母，采用力矩扳手，保证每个螺栓受力均匀。

（8）坝袋安装完检查达标并充排水试验合格后，用砂浆填实锚固空隙，保护锚固螺母，螺栓和压板，并达到与坝底混凝土一致的外观质量要求。

3.8 检查与验收

（1）检查范围：坝袋、锚固螺栓及外形尺寸、安装构件、管道、操作设备的性能。

（2）坝袋安装后，进行全面检查，并进行挡水试验。整个过程应进行下列项目的检查：

①坝袋及安装处的密封性。

②锚固构件的状况。

③坝袋外观观察及变形观测。

④充排、观测系统情况。

⑤充气坝袋内的压力下降情况。

（3）充坝检查后，排除坝袋内水体，重新紧固锚固件。

（4）橡胶坝工程的质量检验和评定按《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SLl76－2007）执行。

（5）竣工验收按《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）、《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准》（DL/T5113.11－2005）执行。

4 坝袋安装施工质量控制要点

（1）坝袋与基础底板和岸墙（中墩）接触部位的表面必须平整光滑。

（2）螺栓压板锚固的，其螺拴间距和埋深均应符合设计要求。

（3）充排管道应畅通，无渗漏现象。

（4）坝袋、底垫片、密封材料、垫平片要求

①坝袋、底垫片应由工厂按设计图纸进行制作，出厂前必须检查其尺寸并画出锚固线和锚固中心线；应在醒目位置标出上、下游标记。

②坝袋制作必须严格保证质量要求，出厂时必须附有通过国家计量认证的检测机构出具的有关参数检验报告。

③预埋螺栓、垫板、压板、螺帽、进出水（气）口、排气孔、超压溢流孔的位置和尺寸应符合设计要求。

④垫平片宜采用与坝袋相同厚度或稍厚一些的橡胶片。

⑤坝袋及底垫片在搬运过程中应避免发生变形和损伤。

（5）坝袋安装时

①在底板上分别标出坝轴线、中心线。

②底垫片就位，在上面分别标出中心线及锚固线。

③在伸人坝袋内管道（如充排水（气）管、超压溢流管及测压管等）的管口周边底垫片上，粘一层作为补强处理的橡胶片。

④底垫片上相应位置划出各类管道、水帽等位置，复测没有误差后，在相应管口处挖孔并且固定好。

⑤在底垫片上对应的位置粘上止水海绵（止气布）。

⑥坝袋的中心线及锚固线应与底板及其垫片上对应线重合。

⑦坝袋的锚固顺序，按先上游，后下游，先中间、后两边的顺序进行。由中心向两侧同时安装。岸墙（坡）锚固时，先把胶布挂起并撑平，然后从下往上锚固；拐角处，袋布要叠好、整顺并垫平，不能采用剪口处理的方法。

5 结语

通过本实际工程，对于公司在橡胶坝的施工与质量控制方面，做了有益的实践、积累了经验。本工程从2008年竣工验收开始使用至现在，其使用情况良好，非常安全，达到了预期的目的。

[1]《橡胶坝技术规范》（SL227-98）.

[2]《建筑施工手册》（第四版）.北京：中国建筑工业出版社，2003.

[3]《工程测量规范及条文说明》（GB50026-2007）.

TV644

A

1004-7344（2016）14-0309-02

2016-4-28

袁力辉（1983-），女，工程师，本科，主要研究方向建筑施工管理。