王才品

淺談霍山縣高橋灣橡膠壩建設技術措施和施工方法

王才品

一、工程概況

霍山縣高橋灣橡膠壩工程等別為III等，橡膠壩、充排水泵房、控制閘等主要建筑物為3級，次要建筑物為5級，采用設計洪水標準為20年一遇。橡膠壩采用充水式壩型，壩底高程為62.5m，壩袋充水高度3.1m，充水后壩頂高程65.6m。壩袋全長540m，共8跨，每跨長67.5m，中墩及邊墩厚均為1m，橡膠壩總長548m。控制閘采用涵洞式，閘室采用3孔布置，單孔凈寬4.8m，底板高程57.5m，設計流量130m3/s。

主要建設內(nèi)容有：壩基開挖及處理、基礎底板、邊墩及中墩、上游鋪蓋、左岸翼墻及護坡、截滲墻、防沖墻、消能與防沖、壩袋安裝、充排水泵房、電氣自動化與安全觀測系統(tǒng)等；控制閘工程包括上下游聯(lián)結段、閘室段、消能防沖、分流島、金屬結構及機電設備安裝工程等。工程于2012年11月2日開工建設，2013年8月30日完工。

二、橡膠壩基礎處理的技術措施和施工方法

工程地質(zhì)結構自上而下分為5層，第一層人工填土；第二層中粗砂夾礫石，地質(zhì)承載力100kPa；第三層礫砂夾卵石，地基承載力180kPa；第四層粉質(zhì)粘土夾礫石、卵石，該層為弱水性；第五層砂礫巖，該層上層為強風化砂礫巖，下部為弱風化砂礫巖。

要使建基面砂體保持其穩(wěn)定性，不產(chǎn)生變形，首先要解決好砂體水的滲透性。水是砂移動的主要載體，如果不把水止住，在一定的水頭和流速的作用下，砂體結構就會發(fā)生不利于壩體安全的變化，甚至會導致垮壩的危險。

該工程采用在建基面的上游建一道素混凝土連續(xù)防滲墻，墻基嵌入弱風化巖層；下游建一道鋼筋混凝土連續(xù)防沖墻，墻基深入到巖層。防滲墻一直延伸到左岸大堤并和下游防沖墻形成封閉，右岸兩道墻和分流島相接。這樣建基面的砂體四周基本上處于全封閉狀態(tài)，其上部被橡膠壩的結構層全覆蓋，砂子被牢牢地固結成一個整體，安全承載著橡膠壩的各種靜荷載和動荷載。

但在建橡膠壩的上部結構層時，仍會對建基面砂體造成較大的擾動，從而使建基面的砂體壓實度和承載力大大降低。如橡膠壩的基礎、消力池的基礎、管溝等的開挖以及導流渠河床的回填等。顯然被擾動的砂土以及二次回填的砂土都要采取切實可行的技術措施和有效施工方法，使砂土的承載力和壓實度滿足設計要求。

該工程對基礎開挖面采取用水泥土包砂法，即在開挖面上均勻攤鋪一層已經(jīng)拌好的水泥土，用壓路機反復碾壓3～4遍，用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護一周后，經(jīng)檢測合格，轉入下道工序。

對于二次人工回填的砂土，采取水鎮(zhèn)法、碾壓法和插搗法。水鎮(zhèn)法就是每回填30cm砂土，灌水鎮(zhèn)壓，使其砂土閉氣，降低砂土中的空隙率。水鎮(zhèn)完成后，砂土內(nèi)仍殘存少量空氣，再用振動棒按梅花點全面振搗一遍，帶出砂土中少量殘存空氣，增強砂土的密實性。最后再用小型壓路機反復碾壓2～3遍。就這樣重復往返下去，直至砂土回填到位。經(jīng)“三法”處理，壓實度都在93%以上。

下游防沖墻是止水固砂的關鍵的防線，要求具有很好的抗?jié)B性。鋼筋混凝土施工要加強觀測，一旦發(fā)現(xiàn)有滲漏點，應及時采取技術處理。該工程采用壓密注漿法，找準滲漏點，在防沖墻的上游側打孔壓漿。根據(jù)滲漏范圍確定壓漿孔位和孔數(shù)。這種方法操作簡便，效果明顯。

三、結構層止水技術措施和施工方法

結構止水是橡膠壩建設中一項十分重要的組成部分，截滲墻、防沖墻如果說是立體止水，那么結構層止水就是平面止水。

建基面砂體內(nèi)的水在上游高水位的作用下，會產(chǎn)生相當大的仰壓力，結構層止水沒做好，一旦產(chǎn)生泉涌冒沙，壩體仍是建在不穩(wěn)定性的砂體上。

結構主要是施工縫的止水，只要有行水通道，都要有止水設施。該工程設兩道止水，一道是橡膠止水，一道是銅止水。這兩道止水的制作和安裝是止水功效能否達到設計技術指標的關鍵。

銅止水的焊接接頭必須按規(guī)范搭接，雙面焊接，焊條材質(zhì)要高于被焊材質(zhì)，焊疤一定要平整，不能有焊瘤和砂眼。每道焊縫都要涂刷煤油檢測有無滲油點。成品止水銅片要平直，不能扭曲皺折。

銅片止水安裝時底模必須齊整平滑，牢固嚴實，不能在止水銅片上用釘固定。壓板模于銅片止水接觸面要平整光潔，嚴絲合縫。壓板模緊扣銅片止水中心線，兩側固結在混凝土的銅片部分要寬窄一至，對稱嵌入。上下壓模要固定牢固，咬合緊密。

橡膠止水接頭的粘合要經(jīng)過打磨、吹掃、刷膠、烘干、錘壓、固夾和拉拔等工序。

四、橡膠壩袋制作技術措施和生產(chǎn)工藝

橡膠壩袋的材質(zhì)關系到壩袋的使用壽命，其外觀質(zhì)量影響著人們的視覺和觀賞性。

目前壩袋生產(chǎn)加工常見有三個問題：一是壩片連接接縫的厚度問題，二是壩袋的顏色如何長期保持鮮艷不褪色，三是壩片連接接縫的封口條牢固性問題。

為了解決好以上三個問題，須在選材和生產(chǎn)工藝上加以改進。

搭接厚度問題主要做法是將老式傳統(tǒng)的搭接法改成差級成型法，壩片與壩片間做成差級凹凸型接縫，搭接熱合成型。這種做法消除了壩片搭接搓口，使壩片接縫厚度和壩片本身厚度的一致，不僅可增強壩袋的抗拉性，粘合強度也有很大提高。壩袋充水后整體平整美觀，壩袋和底墊片接觸更加嚴實，止水效果更強。

壩袋封口膠條可加強壩片接縫強度和保護接縫不被混濁水流中的細沙侵襲。要求封口膠條不僅要平整美觀、邊緣圓滑，更要粘合牢固，和壩袋融為一體。但封口膠條脫膠、起翹現(xiàn)象屢見不鮮。

該工程壩袋加工工藝采用進口膠粘合，膠條為強化后的熟膠條，經(jīng)熱合高壓成型，使膠條和壩袋牢牢地嵌合為一體，膠條的邊緣和壩袋咬合緊密，邊薄如紙，手感無凸。運行至今未出現(xiàn)翹口、起邊和脫膠現(xiàn)象。

五、壩袋安裝技術措施和施工工藝

1.螺桿和壓底板的錨固

螺桿和壓底板錨固是和壩底板的鋼筋綁扎同步。螺桿和壓底板未就位前，就要把螺桿和壓底板固定在一起，用螺母擰緊。每個單體壓底板螺桿的露出（螺紋）部分其尺寸必須一致。安裝時首先要做好中心線控制，在錨固槽內(nèi)掛一根中心線，使所有錨固螺桿在一條線上，不能有偏差；此次是垂直控制，每根螺桿安裝必須垂直，看上去是在一個垂直面上。螺桿和底壓板必須焊在底板的鋼筋籠上，為確保螺桿在底板的混凝土澆筑時不產(chǎn)生縱向移動，要在螺桿的彎鉤處加焊一根通長鋼筋。

在混凝土澆筑前，所有的螺紋都要用膠紙包裹嚴實，壓底板上部用細沙覆蓋，防止混凝土溢到壓底板溝槽內(nèi)不易鏟除。

2.錨固槽清掃

錨固槽壓底板上所有混凝土的結漿要清除干凈，使所有壓底板壓槽分明清爽。錨固槽內(nèi)的殘渣和灰塵要用吹風機反復吹掃，其他粘著物用人工鏟除。錨固槽上口檐要用砂輪打磨成光滑圓角，使底墊片不受棱角切割。

3.底墊片鋪裝

在底墊片鋪裝前，先檢查壩面有無頂破底墊片的硬物，如嵌在壩面混凝土內(nèi)的鐵釘和裸露的石子等，一旦發(fā)現(xiàn)要立即清除或采取其他措施。壩底板管口和溢流管口的周邊的底墊片要粘接一層加強片，保護底墊片和管口面摩擦而不受損。

4.壩袋安裝

壩袋展開后，要使壩袋中心線和錨固線與底板上、下對應線重合。壩袋體積龐大，不易鋪展，可自制鋼夾板（根據(jù)壩袋長短確定個數(shù)）將壩袋夾住，然后用卷揚機同步拖拉，人工進行配合。壩袋兩邊平順鋪展在上下錨固槽內(nèi)，合上壓板進行錨固。壩袋錨固順序是先下游，后上游，最后壩岸墻。壩袋轉角要對稱折疊，疊縫要均勻，轉角要圓滑，自然流暢。

壩袋完全就位，從壩袋中心線開始向兩側同時進行錨固。

5.錨固件加固

壩袋安裝完畢，要進行沖水試壓，壩內(nèi)充水充到80%，24h后，將橡膠壩內(nèi)的水放掉，排除壩內(nèi)介質(zhì)。重新對壓板的螺帽進行緊固。

6.錨固槽封堵

上述各道工序完成后，進行錨固槽封堵。用高標號細石混凝土將錨固槽填實，并要光滑平整。最后檢查錨固槽封堵時制模留下的鐵釘是否拔除干凈。

六、結語

霍山縣高橋灣橡膠壩建設過程中，參建各方和所有技術人員在總體上宏觀把控，在細節(jié)上精雕細刻，收到了很好的功效，確保了工程整體質(zhì)量和工程效益的發(fā)揮。筆者對霍山縣高橋灣橡膠壩工程建設過程中的一些技術措施和施工方法加以整理，以期為類似工程的建設提供借鑒■

（作者單位：安徽省霍山縣水務局237200）