武夷山市黄柏溪引水至樟树水库连通工程气盾坝安装质量控制要点

郑欧田

(福建省南平市水利电力工程处，福建 南平 353000)

1 工程概况

武夷山市黄柏溪引水至樟树水库连通工程地处武夷山市黄柏溪流域的中游，气盾坝坝址位于洋庄乡浆溪村山口自然村，气盾坝坝址集雨面积162km2。气盾坝由闸室段、上游铺盖段、下游消力池段和下游护坦段组成。正常运行工况时上游水位253.50m(常水位)，堰顶高程253.50m，底板顶高程250.00m，堰高3.5m。闸室段底板厚1.8m，宽38.6m，长10.0m，采用C25钢筋混凝土结构，气盾坝净宽37.0m；气盾坝上游设6.0m长60cm厚C25钢筋混凝土铺盖，铺盖底板顶高程250.00m，宽37.0m；气盾坝下游设10.0m长60cm厚C25钢筋混凝土消力池，消能段底板顶高程249.70m，出口顶高程250.2m，池深50cm，宽 7.0m；消力池下游设10.0m长60cm厚M10浆砌块石护坦。

由于该气盾坝为福建省南平市境内第一座应用气盾坝，在南平市内无气盾坝安装经验，在安装前建设单位高度重视，组织了气盾坝厂家、施工、监理、设计单位等对气盾坝安装过程中容易出现问题的环节进行分析研究，制定安装方案，安装中严格执行。

2 安装步骤

本气盾坝安装步骤为基础内固埋件、气囊、盾板和锚固连接件、盾板软连接、限位皮带、挡水板、充气试验。

3 安装过程质量控制

3.1 基础内固埋件安装

基础内固埋件安装主要分为下压板与螺栓的安装和充排气管线的安装，其中下压板与螺栓的安装为重点，要求安装高精度，以防止基础钢筋的晃动对埋件产生重大影响。

3.1.1 下压板、螺栓的组装

a.螺栓、垫板组装。第一步组装垫板和螺栓，定位螺帽放置在垫板下，在垫板上旋上螺帽并调整螺栓的直线度，上下螺帽扭紧后重新测量螺栓直线度，要求公差不超过±1mm。

c.下压板与螺栓安装好，尺寸、钢筋焊接牢固符合要求后，浇筑二期混凝土。

螺栓整体布置见图1。

图1 螺栓整体布置示意图

3.1.2 充排气管线安装

采用预埋管线槽法进行充排气管线安装，采用DN50PPR管。

a.管线从离控制房远的一端到近的一端进行布置，管线倾斜度按1%进行控制，隔2.5m设固定点把基础钢筋和管线进行固定，提高管线走线精度。

b.顺直连接管线，连接时管线不交叉，采用热熔的方式进行管件连接，安装好后进行打压试验，发现漏点及时修整至不漏气。

c.打压试验确认管线不漏气后进行封槽，封槽时在管线槽下部铺设一层砂垫层，槽顶用C30混凝土进行封槽。

3.2 基础上部气囊、盾板、限位皮带安装

3.2.1 气囊就位和安装

a.气囊安装前准备工作。气囊安装前应清理基础面，对基础面上出露的钢筋头和基础面不平整处进行处理；将锚固件表面灰浆、砂石等杂质清理干净；测量基础总长度是否与设计有差异，若有差异，要将差异均匀地分布到每块盾板中去，提前对气囊塌落以及气囊就位中心进行布线，确定相邻两块盾板的距离；根据组合后盾板长度，按照布置好的中心线定位出盾板的安装点位并标注好位置，在安装盾板时使用。

b.安装气囊前在囊上标记中心线和锚固螺栓钻孔线，并按中心线准确就位，就位好后检查进气管线和进气口，确保二者准确连接在一起。

c.气囊进气口与管线进气口准确连接后，在锚固螺栓处装上气囊，根据现场实际情况调整气囊间橡胶块位置。

d.若安装时气囊和盾板的安装螺栓定位不准确采用以下解决方案：ⓐ当偏差值小于等于10mm时，基准线为安装准确的螺栓线，从而可以定位出气囊准确的塌落线；并使用下游侧的螺栓作为基准，定位出盾板准确的塌落线；ⓑ偏差值在10mm和30mm之间时，气囊塌落线可从下游侧螺栓向上游方向取偏差定位基准线的一半来进行定位；并使用下游侧的螺栓作为基准，定位出盾板准确的塌落线；ⓒ偏差值大于等于30mm时，按照偏差情况撬起垫板，找到偏差大的螺栓并割掉，用膨胀螺丝重新定位，确保直线度满足安装要求，重新定位气囊和盾板的塌落线，提高安装的可靠度。

3.2.2 盾板就位和安装

a.就位前，首先确认主锚固螺栓的位置安装准确，然后按照事先画好的盾板放置标志将盾板准确就位。

b.安装盾板锚固连接件：ⓐ安装首块锚固连接件时，连接件的一端平齐于盾板，另外一端长出盾板340mm，首块盾板锚固连接件安装可详见图2；ⓑ其余锚固连接件比盾板长90mm，连接件一端安装时在盾板边内250mm，另外一端长出盾板边340mm，总体锚固连接件长于盾板90mm，见图3；ⓒ盾板根据塌落线和盾板在整体布局的边线吊装到位，按图4将首块盾板和其余盾板进行就位；ⓓ按图4要求对接锚固连接件，盾板连接件之间的接缝使用含布熟胶片外包，并用生胶垫平和密封连接件之间的全部接缝后，连接件使用小压条来压紧；ⓔ盾板用木块垫高，在螺栓上平铺上皮带并根据确定好的螺栓中心线来钻孔，孔钻好后将木方取出，把皮带套在螺栓上。

图2 第一块盾板锚固连接件安装示意图

图3 其余盾板锚固连接件安装示意图

图4 盾板就位示意图

c.盾板之间软连接安装：ⓐ盾板就位后查看气囊之间橡胶垫是否移位并纠正放好，然后进行软连接皮带的钻孔；ⓑ在盾板锚固连接件之间放置薄胶皮，薄胶片放置好后，出露400mm，薄胶片厚的地方顶紧盾板连接件；ⓒ用生胶将全部接缝垫平和密封，先后在盾板两边的软连接处钻孔，钻孔完毕后压紧小压条，旋好螺帽，压紧连接件。

d.挡水板安装。气盾坝安装中，边墙密封程度由挡水板安装的好坏程度来决定，要确保边墙无大漏水现象，必须要保证安装好的胶条有良好的一致性，边条与锚固螺栓处的垫平连接也要保证安装到位。安装中要从以下方面做好过程控制：ⓐ通过主锚固螺栓、边墙和盾板之间的位置关系，画出两条相交的线，找到两线的交点，该位置即为锚固底座螺栓安装位置，钻孔将挡水板锚固底座安装在该处，锚固好后使用夹生胶皮将边墙和挡水板进行密封；ⓑ根据盾板软连接螺栓和边墙、接近圆钢第一个螺栓之间的位置关系画出两条相交的线，找到两线的交点打孔，即为首个盾板螺栓打孔处，按照设计螺栓之间的间距依次打孔安装螺栓；ⓒ垫高挡水板锚固底座，提高该处厚度，使得该处有和气囊一样的厚度。挡水板安装见图5。

图5 挡水板安装示意图

e.以上安装好后安装限位皮带。限位皮带的作用是充气后，各块盾板之间的充气高度一致。

4 充气、漏气试验

4.1 漏气检查

a.气囊漏气检查及处理。将气囊进行充气并保持24h以上，过程中仔细观察是否存在漏气和泄压等情况，发现情况找到漏气原因妥善、及时进行处置。

b.竖井管线漏气检查及处理。充气过程中跟踪察看管线接头部位和阀门部位有无漏气，若发现情况，找到漏气原因妥善、及时进行处置。

4.2 高度检查

充气后，认真检查盾板，确保高度一致，盾板之间的高度差别不能大于20mm，若盾板高度差别大于该数值，重新对限位皮带进行调整，使之能满足设计和安装的指标。

4.3 充气设备检查

检查充气过程中充气设备的运行情况，能否正常运行。

5 结 语

2019年9月30日，建设单位组织各参建单位对气盾坝安装进行了验收。经验收，气盾坝安装质量合格，经过6个月的试运行，未发现明显漏水现象，说明安装过程质量控制可靠。本项目为福建省南平市第一个应用气盾坝项目，本次安装过程中的质量控制对其他气盾坝项目具有较好的参考价值和借鉴意义。