贾丽炯
(兰州资源环境职业技术学院 甘肃兰州 730021)
世界上最早的橡胶坝是由美国工程师建立的,橡胶坝作为一种新型大坝,在很多方面都是与传统大坝类型存在着本质上的区别,传统大坝通常以混凝土和钢筋为主要建筑材料,但橡胶坝主要以高强度纤维主要原料作为大坝的骨架建筑物,橡胶坝的自身重量很轻。
橡胶坝又被称之为“橡胶水闸”,是一种全新的由高强度纤维合成的一种大坝主体骨架原料,橡胶坝作为骨架原料时,在大坝建筑过程中可以去掉填土施工建立起保护层,施工人员直接将这种高强度的合成纤维加工成为适用于大坝的胶布或者帆布等,直接将其锚固在坝体上,然后再通过充水或者充气的方式使其变成“袋式”的水坝,施工人员可以根据需要调节充水或者充气量,进而实现橡胶坝的可调节功能,以便于水坝能够更好的控制上游水位。
目前,橡胶坝施工十分常见,在水电工程建设实践中逐渐形成了丰富的理论体系。橡胶坝与其他坝体结构相比较具有以下特点:①结构简单,成本低。橡胶坝的坝袋采用橡胶与合成纤维织物混合制成的,这种结构能够代替钢筋混凝土结构,具有柔韧性强的特点。在施工中不需要再修建闸墩、工作桥、启闭机及钢筋混凝土结构,大大简化了施工操作流程。②施工周期短,橡胶坝的坝袋是在工厂制造完成后袋现场安装而成,安装操作简便,所以加快了施工进度。③抗震性能好,坝体是柔性薄壳结构,有很好的延伸率,能够抵挡强大的地震波和洪水冲击。
混凝土楔块是以混凝土为原料,其工作原理将混凝土作为原料,利用混凝土制作出一个重量合适的楔块,然后将已经制作好的楔块安装到锚固槽中,当然,被安装的楔块不止一块,是好多块同时被安装到一个固定的锚固槽中,然后通过这些混凝土楔块在锚固槽中的不断彼此挤压作用来对坝袋产生进一步的固定作用。其中,锚固槽应该被设计成梯形,楔块的材质也要根据不同时期的不同要求来选择。
充水式锚固又被称之为“胶囊充水锚固”,该种锚固方式是一种最新型的锚固方式,该种锚固方式具有造价低且施工过程简便的优点,该种锚固方式的工作原理是向一种形似胶囊的容器里不断充水,然后将这个胶囊放置于橡胶坝的坝袋上,利用胶囊的自身水压使橡胶坝坝袋和橡胶坝底部的垫片被自然的压入锚固槽中,这在一定程度上坚强了锚固槽的磨损程度,且施工方法比较简单,唯一的缺点就是必须要保证胶囊的充水性,要及时的对其补充水,所以可能会出现一定的成本浪费问题。
螺栓式锚固的工作原理是利用螺栓进行锚固处理,但是螺栓式锚固还分为“穿孔螺栓”和“不穿孔螺栓”两种锚固方式,其中穿孔螺栓被应用的范围较广。一般情况下,锚固过程中所采用的螺栓通常都是不锈钢材质或者是碳素钢材质的,之所以会选择这两种材质的螺栓,是因为材质一般的螺栓在安装过程中容易出现漏水现象,而不锈钢材质的螺栓则完全避免了这一问题,但是不锈钢螺栓的造价较高。
锚固槽由混凝土浇筑而成,所以,在锚固槽的制定过程中,主要有一次成型和二期成型两种浇筑方法,如果选择了一次成型的浇筑方法,就必须要设计好能够实现悬空支撑的锚固槽模板,以此来保证其能够以此一次就成。如果选择了二期浇筑方法,就必须先将设计好的锚固槽用隔板分隔开来,在两次浇筑完成之后才能够拆掉模板。
橡胶坝施工阶段应在锚固槽周围重要位置设置好控制线,采取高精度经纬仪实时进行观测,避免锚固槽发生位置偏移。当发生位置偏移时,应立即进行位置校正。为了提高锚固楔块对地震及洪水的防护能力,我们可以采取高强度混凝土进行橡胶坝施工,整体的误差要求小于2.5mm,故而在模板制造时采用的是整体性较好的定型钢模板。在使用定型钢模板之前,需要仔细矫正,确保尺寸的精确度。
安装施工前必须做好相应的施工准备,检查槽身表面的光滑度、钢筋表面是否出现了突出的菱角以及是否存在钢筋外露的现象,针对存在的问题要及时纠正,槽身表面的粗糙集尖角处应打磨,保证锚固槽表面光滑。在模板拆除作业过程中,必须及时进行各个工序的检验,确保模板拆除后及时清理干净,保证施工处整洁。当拆除工序完成后,应对应好橡胶坝坝袋的控制点和控制线,并且要利用人工将橡胶坝坝袋的边缘固定好,切记不可以分段锚固。锚固时,将橡胶坝坝袋的胶布平准对齐预定锚固位置,放入压木,然后将底垫片折起,随即将前期楔块放入槽内,最后放入后期楔块,并用锤子夯实,使楔块之间楔紧,保证坝袋锚固安装施工满足建设要求
橡胶坝不仅仅具有极高的社会效益和经济效应,还具有一定的环境效益,能够起到调水防洪的作用,还能够供人观赏,另一方面还能调节其上游的水资源分配问题,能够有效的帮助市民美化环境和改善水质量,进而达到改善人们生活环境的目的。同时,由于橡胶坝具有短工期、小投资的特点,所以橡胶坝与其它传统类型大坝相比具有明显的优势,这就意味着在我国今后的水利工程建设项目中也必然会占有一席之地,另一方面,因为橡胶坝具有可调节的特点,所以橡胶坝今后也可以被应用于各种水上乐园和人工湖等城市建设工程中,这在一定程度上为城市的基础设计建设提供了帮助。
参考文献
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