螺栓植筋锚固施工技术在洹河东风橡胶坝维修改造工程中的应用

任 辉 杨 霞

(1.安阳市幸福渠管理处, 河南 安阳 455000；2.安阳市河道管理处, 河南 安阳 455000)



螺栓植筋锚固施工技术在洹河东风橡胶坝维修改造工程中的应用

任 辉1杨 霞2

(1.安阳市幸福渠管理处, 河南 安阳 455000；2.安阳市河道管理处, 河南 安阳 455000)

橡胶坝是随着高分子合成材料发展而出现的一种新型水工建筑物。坝袋锚固结构是橡胶坝工程的主要组成部分，最常用的锚固结构型式有楔块锚固和螺栓压板锚固两种。本文主要论述橡胶坝坝袋楔块锚固改为螺栓锚固的施工技术和方法，有推广使用价值。

橡胶坝； 螺栓； 植筋锚固； 施工技术； 应用

橡胶坝是随着高分子合成材料发展而出现的一种新型水工建筑物。中国于1965年开始橡胶坝的研制工作，其推广应用经历了一个曲折过程，在经过不断解决工程中一系列技术和质量问题后逐步发展成熟起来。1992年至今，橡胶坝在中国的应用进入快速发展阶段。

橡胶坝工程对锚固的要求是既要牢固可靠地承受坝袋的拉力，又要密封不透水(或不透气)，这样才能使橡胶坝起到挡水作用。锚固结构是橡胶坝工程的主要组成部分，是橡胶坝能否安全运行的关键部件之一。中国在已建的橡胶坝工程中最常用的锚固结构型式有楔块锚固和螺栓压板锚固两种。2004年前广泛使用楔块锚固，由于其工艺复杂，技术要求高，施工难度大，且在更换坝袋时楔块和锚固槽都极易被破坏，给以后的施工带来困难。逐渐被螺栓压板锚固所代替。螺栓压板锚固安全性能高，安装速度快，坝袋更换时快捷，机械化程度高。本文主要论述橡胶坝坝袋楔块锚固改为螺栓植筋锚固的施工技术及应用。

1 工程概况

洹河东风橡胶坝位于安阳市市区东风桥下游100m，始建于1992年，是安阳市洹河上建成的第一座橡胶坝，运行期间取得了显著的社会效益和生态效益。但经过近20年的运行，橡胶坝坝袋老化，漏水严重，坝袋自降现象明显，实际坝袋蓄水高度、上游回水面积、回水深度均达不到设计要求。

2010年对洹河东风橡胶坝进行维修改造，设计工作内容为拆除原橡胶坝袋，在原有靴形锚固槽内利用植筋技术植入锚栓，再配合槽钢和压板进行坝袋端部的锚固，由于该工程工期紧，制作加工槽钢组件和压板费时费力，所以经设计变更改用异型压板。该工程多年前坝底板未做防渗处理，所以钻孔后，孔内部分潮湿，普通植筋胶不适用，该工程选用德国进口植筋胶，能在潮湿环境中使用，植筋效果好，洹河东风橡胶坝维修改建工程锚固施工采用橡胶坝坝袋异型压板和植筋锚固技术施工方法。

2 橡胶坝坝袋植筋锚固技术施工方法

橡胶坝坝袋植筋锚固技术施工方法是利用植筋技术植入锚栓，用上下配套异型压板穿过锚栓固定橡胶坝袋，与槽钢和压板固定方式相比，省去了槽钢和压板固定的打孔、焊接等工序，省时省力，且利用上下凹凸一致的异型压板扣压在一起，使坝袋锚固上下压板接触面增大，坝袋锚固更紧实，不易渗水，止水效果好。利用进口植筋胶不受植筋环境的限制，在潮湿环境中植入，拉拔力能远远超过设计要求，跟楔块挤压式锚固相比，操作简单，劳动强度降低，工期缩短，且后期植入锚栓跟螺柱压板式锚固中预埋锚栓相比，更易控制锚栓的位置，不会在浇筑底板混凝土时导致锚栓位移。

3 施工过程

采用橡胶坝坝袋异型压板和植筋锚固技术施工时，首先在锚固槽内放线、钻孔、清孔，其次注植筋胶、旋入锚栓、安装定位螺帽及下层异型板、浇筑下层混凝土，依次安装底垫片、海绵止水胶、坝袋、垫平片、上层异型压板，垫圈双螺母紧固，浇筑上层混凝土、养护，最后进行蓄水试验、验收(见右图)。根据水利工程施工的特点，具体的施工过程包括以下几个方面。

坝袋锚固示意图

3．1 锚固槽内放线、钻孔、清孔

首先，把原有的坝袋锚固槽槽底混凝土面凿毛(这样新旧混凝土容易结合)，定孔的点位，在点位上钻孔,钻孔孔距为20cm，采用湿法钻孔，钻孔直径略大于锚栓的直径。具体数值见表1，钻孔时要扶正钻机，严格控制孔的位置。

表1 锚栓钻孔直径

植筋前要进行清孔(暂时不植筋的孔位要用碎布条等封孔，以免杂物落入)，先用气泵吹孔，然后用毛刷蘸丙酮液反复刷孔至少3遍以上，吹刷结合，直到粉屑和浮灰全部被清除干净为止。

3.2 注植筋胶、旋入锚栓并进行锚栓拉拔试验

每个孔清孔完毕后应立即进行植筋胶打注，采用德国进口植筋胶进行植筋(如果孔内不潮湿可以选用一般植筋胶)，注胶深度约为孔深的2/3，然后顺时针慢慢旋入锚栓，使锚栓上均匀布满植筋胶，打胶的量以旋入锚栓后胶能溢出孔口为准。若胶不能溢出孔口则说明打胶量不够，需补胶。然后等待胶固化，胶的固化时间根据当时温度选定(见表2)，胶在固化期间不进行下道工序。

表2 固化时间

所有锚栓全部植好后，按3%的数量抽取样本进行锚栓拉拔试验，拉力值要大于设计拉力值的1.3倍为合格，方可进行下道工序施工。

3.3 安装定位螺帽及下层异型压板，浇筑下层混凝土

根据图纸要求，确定下层压板的具体位置，用一螺母在其下固定压板位置，异型板接缝处焊牢。下层异型板固定好位置后，开始浇筑槽内的下层混凝土，浇筑混凝土的高度与下层异型板上表面平，然后进行养护。

3.4 依次进行底垫片、海绵止水胶、坝袋、上层异型压板安装

待下层混凝土达到强度等级时，开始进行坝底底垫片的铺设。底垫片边缘打孔穿在锚栓上，打孔间距根据锚栓间距确定，在铺设前要把坝底板面上清理干净，底垫片要铺设平整，不折皱，铺设中均匀用力，不要损坏底垫片，底垫片铺设完毕，随即把海绵止水胶条穿在锚栓上。采用自制夹具两端夹住坝袋，用铲车把坝袋拉开，铺设好，端部打孔穿在锚栓上。在坝袋锚固处上铺垫平片，准备安装上层异型压板。上层异型压板就位后，在其上加垫圈双螺母紧固。上层异型板凹凸方向要与下层压板方向一致。

3.5 螺栓紧固后浇筑上层混凝土

螺栓紧固时，双螺母紧固要求相同，分两步进行：首先用风炮机进行螺母初拧，然后进行人工复拧，应拧紧，直到垫平片边缘翘起，扭矩达到要求为止。上层异型板安装完毕且紧固后，开始浇筑锚固槽内的上层混凝土，上层混凝土应浇筑至大坝底板上表面平，然后进行养护。

3.6 蓄水试验及验收

坝袋安装结束，混凝土达到龄期后，应进行充水试验，在检查坝袋无水状态运行情况正常后，充水至坝袋设计高度的1/2，利用水泵将近处水源的水从排气管送水坝袋内，坝袋子充水时，要不停观察坝袋状态，检查有无渗漏或非正常现象，做好记录和记号，等排水后处理。排水采用抽排方式，排至围堰塞外，排完后对有问题的地方进行处理。

4 施工注意事项

4.1 质量方面

施工时要严格按照《橡胶坝技术规范》 (SL 227—1998)和《水利水电工程施工质量评定规程》(SL 176—2007)中相关条款的规定进行控制施工质量。钻孔时钻机必须保持竖直平稳，要严格控制孔的位置，确保孔垂直。槽内钻孔后必须把孔内的浮灰清除干净，并用水冲洗晾干，再进行注植筋胶，否则将影响植筋效果。

植筋时锚栓慢慢旋入孔内，裹匀植筋胶，打胶量以旋入锚栓后胶能溢出孔口为准，未溢出表明打胶量不够。要确保植筋的固化周期，在固化时间内不进行下道工序，不要扰动胶的固化。浇筑的上下层混凝土要加强养护，达到规定强度后方可进行下道工序。

铺设底垫片前，要把坝底板上表面清理干净，防止锐物损伤底垫片和坝袋。安装上层异型压板后要双螺母拧紧，使上下层异型板紧密吻合，螺母紧固应用扭力板进行紧固，按设定的扭力矩分两次将螺母逐个拧紧。

4.2 安全方面

在进行施工前要先筑围堰导流，保证施工环境的安全。现场禁止吸烟，以防易燃品起火。现场临时用电要符合用电规范，禁止乱接线现象发生。钻孔时，工人要佩戴绝缘手套和口罩，穿绝缘鞋，防止触电和粉尘危害，要保持注意力集中，防止机械伤人。要有噪音防护措施。焊接时要戴面罩，穿防火服，戴防火手套。做锚栓拉拔试验时，无关人员要保持安全距离，防止意外伤害。

4.3 环保方面

钻孔作业禁止在午休时间和晚上22:00点以后、早上6：00点之前进行。钻孔清孔时采取有效措施防止粉尘污染。封孔用的碎布条不可随地乱扔，浇筑混凝土时，遗洒的混凝土要及时清理，保持现场整洁，做到施工结束料完场清，要保持施工现场的整洁和河道的天然环境。

5 效益分析

与楔块锚固相比，该施工方法操作简单，安装方便，与槽钢螺栓压板锚固相比，不用焊接槽钢组件，省去了在槽钢和压板上现场打孔的工序，使劳动强度降低，减轻了施工人员的工作负担，节约人力物力，缩短工期。同时坝袋锚固紧密，不易产生渗水现象，经洹河东风橡胶坝维修改造工程蓄水试验已经验证其效果，有推广使用价值。

Application of bolt planting steel bar anchoring construction technology in renovation project of Huanhe River Dongfeng Rubber Dam

REN Hui1, YANG Xia2

(1.AnyangXingfuChannelManagementOffice,Anyang455000,China; 2.AnyangRiverManagementOffice,Anyang455000,China)

Rubber dam is a novel hydraulic structure which appears with the development of polymer composite materials. Dam bag anchoring structure is a main component of rubber dam project. The most commonly used anchor structure forms are wedge anchor and bolt clamp anchor. In the paper, the construction technology and method of changing rubber dam bag wedge anchor into bolt anchor are mainly described which have promotion and application value.

rubber dam; bolt; planting steel bar anchoring; construction technology; application

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.11.007

TV64

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1005-4774(2016)11- 0029- 03