蒲河辽中段橡胶坝工程施工浅议

王守岭

(辽中区农业技术推广与行政执法中心， 辽宁 沈阳 110206)

1 工程概况

工程位于蒲河大桥南500.0 m处，设计坝高为2.5 m，总长106.0 m，由中墩分为两部分，各长53.0 m。采用充水式直墙堵头双锚固枕式坝袋，螺栓压板锚固。主要建筑物为3级，临时建筑物为5级。原河道防洪标准为20 a一遇，橡胶坝工程修建后，通过堤顶加高等措施达到了50 a一遇的防洪标准。

蒲河为典型的平原区河流，辽中段河床覆盖层为第四季，沉积物厚度5.4～5.6 m，由粉土、砾砂、圆砾组成，底部为古老花岗岩基底，各层基土分布稳定，具有良好的基础特性。

2 闸坝选择

通过表1橡胶坝与传统闸门对比分析可知，橡胶坝工程具有工期短、造价低、结构简单、景观效果好、止水效果佳等优点，与传统闸门相比，能与公园景物融为一体满足了公园对景观的需要，造价较低也符合本地区经济状况的要求，因此新建橡胶坝工程拦河蓄水成为本地区蓄水造景美化环境的首选。

表1 橡胶坝与传统闸门对比分析

3 工程施工

3.1 导流与排水

根据设计及现场施工条件，在河道左侧开挖明渠，挖出土方，修筑围堰。围堰呈圆弧形连接河道右岸与明渠，一次性引水入下游河道，抽水空出坝基场地。 导流标准为非汛期5 a一遇。基坑开挖出土加高围堰，分层填筑压实，并铺设物资运输道路。围堰迎水面护坡采用1∶1.5，背水面采用1∶1.0。迎水面用土工布护砌，下铺土工膜防渗。开挖基坑初期采用大功率泥浆泵抽排，为避免水位骤降影响围堰的边坡稳定需控制排水速度。施工中的经常性排水，则采用挖排水沟和集水井的明排方式。待基坑内明水排净后，在围堰与基底间开挖排水沟，四角设集水井，配备离心水泵将积水排至围堰外河道中。

3.2 基坑的开挖与回填

3.2.1 测量放样

基坑开挖前，先用全站仪测量平面高程控制点，后根据图纸设计尺寸，测放基座的外轮廓线及中心线，并用水准仪逐一测算出断面的地面高程，由此准确控制开挖深度，同时在工程范围以外设置高程控制点，易于准确控制开挖及回填标高。

3.2.2 施工方法

根据基坑地质条件，基坑开挖采用挖掘机自上而下分层进行，并随时做成一定坡势，以利于泄水。底层清基及边角等部位，由人工开挖完成。开挖土料可以利用的就近堆放，弃料则运出现场。由边滩至河中顺序开挖，随高程的下降，及时检测开挖断面，以防超出设计开挖线。基坑开挖结束及时组织验收，浇筑垫层混凝土，防止基底土层受雨雪扰动。基坑回填土料优先选用开挖土，采用推土机平料后，用凸块振动碾碾压，碾压时沿中心轴线方向进退，错轮套碾，保证压实度达到设计标准，狭窄工作面部位则采用蛙式夯机分层夯实。分段施工时，各段土层之间设立标志，碾压一层取样检验合格后方可进行下一层填筑作业。

3.2.3 基坑质量控制措施

(1)准确按图纸标注尺寸放样，开挖土方要紧靠坡线，避免超挖及欠挖的同时保证坡度及边坡平整度。

(2)基坑完成清理后及时恢复桩号、坐标、高程等标志。

(3)开挖区内设置排水沟和集水井，边坡顶设置截水沟，以防基坑雨雪天积水。

(4)始终保持按设计边坡线逐层开挖，避免因边坡过陡造成塌方。

3.3 混凝土工程施工及冬季养护

模板支设完成后需施工队自检，各部钢筋布设允许偏差标准见表2，箍筋弯钩长度标准见表3。基座预埋螺栓对照图纸逐一进行检查，混凝土浇筑前，对模板拼接缝及支撑结构的稳定性、强度、刚度重点检查，发现问题及时补救并加固，确保所有项目按要求完成后上报项目部经理验收，确保万无一失。

3.3.1 混凝土浇筑

混凝土的制拌严格按规范要求配料，并根据气温及浇筑面的高低不同，砂石及含水量等适当加以调整。混凝土由罐车运至基坑，泵车浇筑、人工平仓振捣，筑层厚度宜小于40 cm，每次振捣时间控制在20～40 s，达到混凝土表面不下沉泛浆无气泡的标准[1]，尤其是边角位置，振捣棒与模板间距应大于15 cm，移动间距控制在15～20 cm。

表2 加工后钢筋的允许偏差

表3 圆箍筋的弯钩末端平直部分长度

3.3.2 混凝土工程冬季养护

(1)选用早强型混凝土。

(2)当温度降至1～5 ℃时，严禁洒水并对混凝土外露部分覆盖塑料薄膜、草包、麻袋等保温材料。

(3)当温度降到冰点以下时，需设保温棚并架火炉取暖，防止混凝土早期冻害，保证工程质量。

3.3.3 混凝土模板等施工质量控制措施

(1)模板支设时，侧模应拉通线找直，侧模转角处应拼装完整，顶板面平整度及板缝须符合规定。模板缝用胶带粘贴严密，板面的标高位置应严格按图纸及规范要求控制。

(2)由于坝基预埋件较多，浇筑时须小心操作，宜在埋件两侧交错振捣，避免埋件错位。浇筑完成后及时对面板抹平压光，确保其平整光滑。

4 橡胶坝锚固螺栓、止水及进出水管安装

4.1 预埋螺栓

坝袋锚固螺栓在立模及钢筋绑扎过程中预埋。本次施工中，选用数段6 m长槽钢作为模具，按设计间距钻孔，将螺栓插入孔中，上下用两螺母拧紧，使之整体成型。预埋时，运至现场，焊接钢筋支架连接固定。需用经纬仪检验螺栓是否成直线，水准仪校正统一高度无误后方可浇筑混凝土，后再次检验，确保准确无误。

4.2 止水安装

止水的安装应根据所在位置加工专用定制模板并固定牢靠，可用铅丝作施工期固定，但不得钉铁钉损坏橡胶本体部分，然后支撑并加固模块。坝袋处的止水直线段胶条须随其安装逐渐垫入后压牢防止卷曲；永久缝(包括伸缩缝沉降缝及防震缝)处混凝土须振捣密实，止水下避免产生空洞，在混凝土入模及振捣时，防止其位移。

4.3 进出水管安装

进出水管在钢筋布置过程中预埋安装。由于其布置在混凝土底板内属隐蔽工程，因此安装前须彻底清除管道内异物，暂停安装时两端也须临时封堵。安装后须分段逐级调节中心线及高程，合格后须设钢架固定牢靠，待进行水压试验无渗漏后方可进行混凝土浇筑[2]。

4.4 质量控制措施

(1)锚固件预埋位置精准，且须与混凝土钢筋网独立存在不能搭接，防止混凝土浇筑引起的变形造成尺寸错位，保证其整体性与牢固性，以保障坝袋的安装质量。

(2) 止水带宜选用物理力学性能优益的橡胶材质，且在交叉节点及接头处采用热压机硫化胶合，不得冷粘，避免后期沉降被撕裂影响止水效果。

(3)进出水管需单独加固，并做好管口保护防止其移位及堵塞。

5 坝袋的安装与调试

检查并清理坝袋锚固槽、锚固螺栓及进出水管管口，清除坝底基础面杂物，并冲洗干净。安装下压板，铺设底垫片，同时开口并安装进出水口水帽。然后铺装坝袋底垫胶片，并将坝袋胶布铺于胶片及底板上，为锚固坝袋作准备。

5.1 坝袋安装

坝袋就位后，按先下游后上游、先中间后两边的顺序安装锚固，在下游锚固槽内先铺一层橡胶垫片找平，后将压板逐一压住坝袋并加以调整，螺栓有丝部分涂满黄油后拧紧螺母。下游锚固结束后，应对水帽压板及底垫片等仔细检查，确认无误后方可锚固上游及堵头坝袋，锚固方法相同，坝袋锚固完成经监理工程师验收合格后方可进行充水试验。

5.2 坝袋充水试验

坝袋充水采用分级冲胀法，每次停止充水后需停留30 min以上，检查坝袋有无变形及渗漏等，若无异常继续充水，当溢流管口出水则停止充水，检查坝袋各项指标是否符合运行要求，如发现坝袋局部鼓起、漏水等异常现象时，应立即停止充水，查清产生问题的部位及原因后方可排水，经修整重新进行充水试验直到满足设计及运行要求为止。经监理工程师验收合格后，用砂浆封填上下锚固槽。

5.3 质量控制措施

(1)坝袋搬运过程中，使用机械与人工相结合并有专人指挥，防止坝袋与地面及埋件摩擦导致损坏。

(2)为防止因河水压力使坝袋与底垫片之间渗水，应在其上下面涂腻子胶，将坝袋与底垫片粘合一体用以止水防渗。

(3)为使坝袋锚固受力均匀，需在上下锚固槽处各设一道Φ18 mm通长钢筋，置于坝袋锚固线处并折叠，用锚固钢压板压住坝袋并带紧螺母。

(4)紧固螺母需用力矩扳手，确保螺母紧固一致。

(5)坝袋须充水至设计坝高经运行72 h后，表面及下锚线无渗漏，且充排水系统运行稳定无任何异常，方可拆堰畜水。

6 环境影响分析

拦河坝闸均会不同程度地影响河道的原始生态环境。由于橡胶坝阻挡水流，其上下游流速变慢，减弱了河水自净能力，可能会造成水体污染加重，因地表水与地下水的交换而污染地下水源[3]。形成湖泊环境后，也可能造成一些水生动植物的退化，影响生物多样性。同时由于工程扩大上游水面可减少河滩沙地面积，抑制扬沙现象的发生，增加空气湿度可改善局地小气候，并有效补充地下水源。因此我们应该合理调度水源，平衡上下游水量，上游蓄水造景的同时，避免下游流量明显减少甚至断流，形成坝上死水坝下断流的局面，导致水环境恶化[4]。城区新建两座污水处理厂，彻底改变了长时间以来枯水期河道径流基本为工业及生活污水的现状，水质全年达到Ⅳ类以上标准，蒲河水质及生态环境整体上正在朝好的方向发展。

7 结 语

橡胶坝工程适用于低水头大跨度的河段，可通过调控坝高的形式控制坝顶溢流水量，形态宛如瀑布，适合城市景观的营造，同时又能满足防汛:的要求。辽中区橡胶坝工程建成后，运行稳定，实现了工程的自身价值和社会效益。