橡胶坝施工技术应用与质量控制研究

　　【摘 要】橡胶坝在我国发展已逾60年，形成了较为成熟的工艺和施工管控标准。本文简述了橡胶坝的工艺特点，研究其在水利工程中的施工技术要点，通过加强施工质量监控，助力橡胶坝建设更加科学化，延长其使用寿命。
　　【关键词】橡胶坝；施工工艺；质量控制
　　1957年第一座橡胶坝建立与美国洛杉矶，随后橡胶坝开始相继出现各国的水利的工程中。我国在1965年开始进行橡胶坝的研发，并建成了我国第一座橡胶坝。从1965至今，我国在橡胶坝研究、设计、施工和管理方面都越加成熟。在后续的维护和坝袋更换方面也积累了大量的经验。
　　一、橡胶坝的特点
　　橡胶坝又被称为橡胶水闸，在橡胶坝的内部以高强度合成纤维作为受力骨架，而在骨架外部涂覆橡胶作为保護成，形成橡胶布，最后将形成的橡胶布利用锚固在地板上，也就形成了坝袋，然后利用充排管道（充水式和充气式）来实现橡胶坝坝体的升降，而实现上游水位控制，帮助农业灌溉、水力发电、防洪挡潮。因而橡胶坝因其固有的特点被广泛使用，其主要体现在以下几个方面：
　　（一）性能良好，且造价低廉
　　橡胶坝的材料主要为高分子合成材料为主，因此橡胶坝不需要消耗大量的建材。据相关统计，和传统水闸相比，橡胶坝的投资额会下降30%-70%，钢材、水泥最大节省可达50%，造价低廉，性能优异。
　　（二）结构简单，安装简便
　　橡胶坝因为其建设结构，其中间部位需要设置较少的支撑，而且无需将钢筋砖块等水上结构以及起臂设备安装于中间闸墩上，减少了工程施工。在安装过程中，只需要将各部件材料运输至施工现场，组装施工即可，安装方便，简单。例如坝袋施工周期只需3-15天就可以完成，建设周期短，当年建设，当年收益。另外，工程简易，后续的维护工作相对容易，后期维护资金降低，管理方便，普通的橡胶坝使用寿命在15-25年左右，性价比高。
　　（三）抗震效果良好
　　由于橡胶坝主体都是采用的合成纤维、高分子材料构成，材料轻柔，具备良好的冲击韧性和抗震效果。在水流冲击外软壳结构时，降低波浪的冲击，具有良好的止水效果。在汛期时，水流畅通，泄洪效果较好。
　　二、橡胶坝施工技术应用
　　（一）土方开挖和排水
　　在水利工程开建之前，需要对土方开挖。考虑到水利工程的特点，在土方开挖过程中，最为重要的技术点为排水工作。采用潜水泵明拍的方法，在围堰一侧设置排水沟和集水坑。集水坑将地表流水和地下渗水收集起来，然后利用水泵抽出，坡顶设截水沟拦截地表水。
　　（二）导流围堰施工
　　橡胶坝袋必须固定在钢筋混凝土基础上，钢筋混凝土基础建在河床下面。施工区段必须建设导流围堰，来截留河水。坝基材料应优先考虑坝基开挖材料，节约资金，方便工程施工。围堰的施工和时间是至关重要的，这直接影响到整个工程项目目标的完成。特别是在分阶段导流的情况下，在二期围堰施工之前，所有施工如底层、覆盖、消力池、翼墙、中墩、上游防渗、下游海漫、坝袋安装等工艺完成都应在拆除围堰第一期之前。
　　（三）橡胶坝基础钢筋混凝土与防冲工程施工
　　橡胶坝基础底板、岸壁、消力池、铺盖、护岸、护坡等施工与一般水闸施工基本相同，但对某些部位有特殊要求：
　　1）固定坝袋的钢筋混凝土基础开挖应一次性形成，压实后应尽快进行钢筋绑扎和打孔，以免暴露时间过长。
　　2）除满足防冻、防渗、防压的基本要求外，严禁地坝袋表面凹凸不平。坝袋塌陷区需要平滑处理，以减少由于水流引起的震动，进而使坝袋磨损。
　　（四）坝袋安装
　　a）清除和清理大坝底部的碎屑和在施工过程中留下的灰浆形成的砂浆。检查管道中的杂物，特别是小钉子和小砂砾等有害物体。该项工作主要是为了防止底垫片损坏，坝袋内的水漏出来。
　　b）将底部垫圈放在底板上并将其放好。上部和下部用混凝土轴临时固定。根据设计，用地脚螺栓固定端部，同时安装用于打开和关闭出水口的水帽。
　　C）铺坝袋胶布后，将坝袋胶布铺在底垫膜和下游底板上，坝袋的中心线和底板的中轴线（参照水流方向）一致，作为施工标准。
　　D）画锚固线。坝袋锚固后，根据设计要求，坝袋周边绘制锚固线。首先画上下游，然后画出墙两端的锚固线（优先在工厂画线）。这可以缩短现场安装的时间。
　　e）坝袋锚固。完成以上几项任务后，可以进行坝袋的锚固工作。锚固时，应按上游、下游和最后边墙的顺序进行。在锚固底板时，应从坝体中心线向左右两侧开展。首先用橡胶刮板铺设锚固罐的底层，然后铺设水坝袋底垫圈。防水海绵膜应放置在坝袋和底部垫片之间，防止漏水，在上部和下部使用氯丁二烯。胶水粘在水坝袋和底部垫圈上。
　　三、橡胶坝的质量控制
　　（一）合理规划施工选址
　　橡胶坝的工程建设，应结合水利工程的规模、施工设备以及水文水情情况，地形地貌等因素，综合考虑以上因素对于施工的影响，进而制定合理的施工工艺，保证工程可行性。
　　（二）施工前的质量控制
　　1）施工工程审议，组织学者专家对于橡胶坝水利工程进行审议，解决施工单位可能面临的问题，并且整理可能发现的问题，以及相应的对策整理成册，可以有效避免后期差错，从而可以为施工质量控制奠定良好的基础。
　　2）做好各项程序交底。技术人员应当根据施工设计将施工标准、技术要求，清晰明了的交代给施工人员，并且设定好施工反馈，保证施工质量。
　　（三）施工中的质量控制
　　在施工过程中，施工人员、管理人员都需要按照工程标准进行施工。对于施工设备、施工场地、建筑材料都需要安排专人负责，统一安排。在修筑围堰的过程中，需要进行相应的施工导流，根据需要修建临时的围堰。在防止渗水方面，设置基坑排水，需要根据施工河流的地形地质、气候条件等情况，进行规划布置后方可进行排除基坑内部的积水，这样才可确保建筑物基础是在无水情况下施工的。
　　（四）质量监测
　　橡胶坝施工质量检查应分为以下几个阶段。橡胶坝的施工质量检测，主要包括施工前质量检测，施工中质量检测以及施工后验收。施工之前需要检查坝袋、材料性能、设备运行状况，并记录施工材料规格、设备性能等结果。如果数量过大，就需要抽样检查。在施工过程中，需要对工程安装部分进行密封以及压力等指标测速。如坝袋安装以后，就需要彻底检查，并且对锚固性能、密封性能等进行检测。在施工验收中，充分做好文件交接，质量测底，完成工程验收。
　　四、总结
　　本文通过的橡胶坝施工关键技术分析，考量橡胶坝施工中围堰施工、坝袋固定等施工技术应用要点。指出橡胶坝施工过程中的注意事项，给出施工质量的管控要点，帮助橡胶坝施工科学化、提高橡胶坝的使用寿命。
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