橡胶坝施工质量控制

1 橡胶坝的特点 
1.1 性能良好，且造价低廉 
橡胶坝的主要构成材料为橡胶制品以及高分子合成材料，具有以水挡水的特殊效果，因此橡皮坝的大规模运用，可以减少水利工程中水泥、钢筋、木材，砖结构能常规材料用量减少，从而降低造价成本。 
1.2 结构简单，安装简便 
橡皮坝因其独特的结构，所以通常可减少对中间主体部分进行设置支撑的操作，且无需对中间闸墩按照钢筋砖块等水上结构和起臂设备，所以可以大大减少钢材、水泥和木材的用量。 
并且，在原材料运至施工现场之际即可进行直接组装，由于结构中钢材、木材、水泥的用量较少，因此具有安装简便的优势，可以缩短施工期限，提高施工效率，并具有收益快、周期短的特点。 
1.3 抗震效果良好 
由于橡胶坝的主体材料是由轻柔材料构成，且抗冲击弹性好，具有良好的抗震效果。 
2 橡胶坝的选施工工艺 
由于橡胶坝的结构简单，安装方便，对基础底板的要求不高，因此橡胶坝的施工工艺技术的关键之处，在于如何加强坝袋的抗拉强度、内压比、相对伸长率、结构形式等。 
2.1 我国橡胶坝施工技术研究的应用概况 
我国国土面积大，地域辽阔，具有多种气候类型。我国南方多属于亚热带季风气候，具有降水量多的特点，这样即便在非汛期，河水流量也很大。而北方河流多属于季节性河流，冬季结冰。非汛期水量小，降水量亦受季节控制。那么在这种气候条件下，橡胶坝就要适应不同的地域需求，因此我国对橡胶坝的施工技术进行了大量的试验，比如胶料配方研究、橡胶坝的流量系数检测研究、坝袋振动试验等等。我国对橡胶坝的研制进行的这一系列的试验研究为我国在不同地域不同气候类型不同条件下兴建橡胶坝提供了可靠的数据支持，同时在这30年来的试验和应用过程中，也积累了大量的实践经验。 
2.2 我国目前橡胶坝施工质量控制水准 
随着我国橡胶坝的设计建造的技术日趋成熟，我国橡胶坝施工所独具的优点开始在国内外得到了推广与应用。比如辽宁省水科于1987年为泰国设计建造了6座橡胶坝，至今，我国已经为泰国、尼泊尔、印度尼西亚、孟加拉、越南、伊朗、等国家设计建造橡胶坝，并于2001年，中国相关方面的专家远赴荷兰，为其进行现场方案设计与演示宣传。除此之外，我国水科院还利用各种对外场合为我国橡胶坝进行宣传，提高我国橡胶坝施工知名度。 
3 橡胶坝的质量控制 
3.1 工程施工地址 
橡胶坝上建工程应当根据工程规模、施工设备、施工期限、施工人员、地形地貌、水文气象的变化以及对施工的影响程度等，进行全面的考虑，然后提出具体的技术要求和施工措施。 
3.2 施工前的质量控制 
3.2.1 应当组织设计、施工单位召开图纸会审会议。在会议上应由设计单位介绍施工范围、施工计划、布点范围以及各项指标和注意事项。由施工单位在会议上提出在施工前存在的疑问，并且应当要求设计单位进行解释后书面回复。 
通过召开会议，可以及时发现存在的不足以及缺陷，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。 
3.2.2 做好各项程序交底。在施工前，还应明确施工质量的标准，旁站控制的控制点，以及对主控项目的具体要求。以避免在施工时出现异常情况时能够及时处理。 
3.2.3 审核施工方案。施工前应当要求设计单位和施工单位，就施工的组织设计、施工特点与难点、质量安全保障措施、资源配置状况、紧急情况处理方案等进行详细的勘测，进过严格的审查后才方可进行施工。 
3.3 施工的一般程序 
橡胶坝的各项施工可以穿插进行：（1）施工测量。在施工测量之前，设计单位应当向施工单位提供相应的资料，以确保施工测量的准确性。施工测量应当包括施工主体布置资料、施工布置测绘资料、各阶段的放样资料、竣工测量等。（2）清理场地。清理施工场地，即指修好运输道路，以及整理弃土区。这样可以有效增加施工效率。（3）布置场地。布置场地，即对各种机械设备和建筑材料的存放地点应由专人负责，统一安排安放场地，这样一来亦可增加施工效率，还可以节省劳动量，保障施工安全。（4）修筑围堰。橡胶坝施工开始之时，需要进行相应的施工导流，并且修建临时的施工围堰。（5）设置基坑排水。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。基坑排水需要注意上游渗漏的情况及下游消力、排水设备能力等情况。（6）基坑开挖。注意开挖尺寸，根据开挖的地形地质状况采取相应的施工方法。（7）浇筑底板。（8）二期护坦。 
3.4 检查与验收 
对于橡胶坝选施工质量的检查，应当分为以下几个时期。施工期间的检查，应当仔细检查坝袋、建筑材料、安装构建、操作设备的性能，并且对检查结果进行记录，数量庞大时也需要进行抽样检查。 
坝袋安装后的检查，一旦坝袋安装后，就必须进行全面的细致检查，并对坝袋和安装处的密封性和压力下降情况进行相应的试验。 
施工验收前，应当由施工单位负责管理，并且对于施工遗留问题，施工单位必须认真对待并及时处理，以便在验收前完成。 
4 国内外橡胶坝发展概况 
4.1 国外橡胶坝发展概况 
世界上第一座橡胶坝于1957年诞生于美国洛杉矶河道上，坝高1.52m，长6.1m，胶布厚度3mm。自此从世界第一座橡胶坝在水利工程中开始应用至今，橡胶坝在世界范围内得到大规模应用。 
我国对橡胶坝的研制始于1965年，并且于1966年在北京建成我国首座橡胶坝。自此至今，我国的橡胶坝研制事业已经进入快速发展阶段。但是纵观目前的国际橡胶坝市场，由于我国同兴建橡胶坝的技术被日本所垄断，日本橡胶坝数量至今已经有3000座之多。究其原因，除了日本橡胶工业发达的因素，还具有机械化程度高、工程质量水准高、工程设计以及制作水平高的优势，这值得我国进行学习与借鉴。 
4.2 我国橡胶坝发展概况 
自从1966年我国首次完成对橡胶坝的工程建造，自此以来经历了试验阶段、改进阶段、稳步快速发展阶段，发展至今我国已进入飞速发展的阶段，目前我国的橡胶坝施工质量以及运用管理、坝袋制造与补修等技术已经达到了较为成熟的水准。并且自1992年橡胶坝被国家科委批准列入《国家级科研成果重点推广计划》项目，由于得到政府足够的重视以及政策推动，橡胶坝施工工艺提升到了一个新的层次，并且迅速有力的走入国内外市场奠定了坚实的基础。 




橡胶坝施工技术小结

一、由于橡胶坝在大洪水来临前可以放空，使洪水顺畅通过，减少淤积，洪水通过后可恨快充起，拦蓄水量，故应用非常广泛。据不完全统计，我国橡胶坝正以每年300余座的速度迅猛递增，特别是在我国干旱少雨地区，橡胶坝用来拦蓄洪水，调节河道径流，改善局部水环境，扩大湿地面积，实现人水和谐，提供城镇居民生活质量发挥着重要作用。 
本文结合公司代建的涞源县石门橡胶坝施工实践，将有关橡胶坝施工技术做个小结，供同业人员参考。 
二、橡胶坝的特点 
1.工程造价低，结构简单 
橡胶坝的结构简单，一般中间不需设置任何支承，操作系统可用手动闸阀，不用起臂设备，因此，其工程造价是比较低的。根据经验分析，橡胶坝造价介于钢闸门与自动多铰间门之间，低于钢闸门，高于自动多铰间门，居于中等水平。 
2.节省材料，性能好 
使用橡胶坝，可减少钢材、水泥、木材用量。橡胶坝的坝袋是以合成纤维织物和橡胶制成的薄柔性结构，代替钢木及钢筋砖结构，由于不需要修建中间闸墩、工作桥和安装启闭机具等钢和钢筋砖水上结构，并简化水下结构，因此钢材、水泥、木材用量显著减少。橡胶坝整个档水体积除有薄薄的胶布之外，都是水或空气，可说是以水挡水。一般可节省钢材30－75％、水泥20－80％、木材60％以上。 
3.操作简单，便于安装使用 
橡胶坝运到施工现场后可直接安装，由于其钢材、水泥、木材用量减少，其施工操作简单，便于安装，大大的缩短了施工周期。一般3～15天即可安装完毕，整个工期一般为3～6个月，大部分橡胶坝工程均是当年施工当年受益。 
4.抗震性能好，不阻水、止水效果好 
橡胶坝的抗震性能好，橡胶坝的坝体为柔性薄壳结构，富有弹性，抗冲击弹性35％左右，伸长率达600％，具有以柔克刚的性能，可以抵抗强大地震波和特大洪水的波浪冲击，故其抗震性能好。橡胶坝不阻水，止水效果好，橡胶坝袋锚固于底板和岸墙上，基本能达到不漏水。坝袋内水泄空后，紧贴在底板上，不缩小原有河床断面，无需建中间闸墩、启闭机架等结构，故不阻水。其使用年限可达到15年-20年。 
三、橡胶坝施工技术要点 
1.导流围堰施工 
橡胶坝袋必须固定在钢筋混凝土基础上，钢筋混凝土基础又修建在河床以下，为阻挡施工段河水，必须用导流围堰把施工段围起来。围堰筑坝材料应优先选择坝基开挖材料和当地材料，以节省投资，加快工程进度。围堰修筑方案、时间安排很关键，直接影响到工程总目标的完成。特别是分期导流时，二期围堰修筑前，应完成一期围堰范围内底板、铺盖、消力池、翼墙、中墩、上游防渗、下游海漫、坝袋安装等一切施工内容。然后再拆除一期围堰，修筑二期围堰，让河水在已完成部位导流，可有效避免一、二期围堰范围内因施工内容没有完成而发生的三期、四期导流现象。 　　 
2.基础与防渗处理 
橡胶坝工程的基础设计一般都不深，上游防渗处理不好或基础承载力不够，都会危及工程安全。橡胶坝坝址在河床上，河道地质情况较为复杂，所以应详细了解坝址地质材料，开挖时遇有软弱带或夹泥层应按设计要求认真处理。土质地基必须碾压，碾压不到位的局部需要进行人工夯实，达到设计要求密实度后方可浇注钢筋混凝土基础，否则会造成坝基不均匀沉陷。上游蓄水池一般采用土工膜防渗，土工膜与坝基结合部要按要求认真施工，以免造成坝底渗流，达不到蓄水目的。 
3.橡胶坝基础钢筋混凝土与防冲工程施工 
橡胶坝基础底板、岸墙、消力池、铺盖、海漫、护坡的施工，与一般水闸施工基本相同，但对某些部位有其独特要求： 
1） 固定坝袋的钢筋混凝土基础开挖应一次成型，压实后尽快进行钢筋绑扎和砼浇注，避免暴露过久，免受扰动而变得松软。 
2） 地板及坝袋接触的部位，除满足抗冻、抗渗、抗压等基本要求外，表面严禁出现粗糙、凸凹现象，特别是坝袋塌落区要求平整光滑，以减少由于水流脉动、波浪冲击的影响而使坝袋产生磨损。 
3） 分块浇注次序宜采用“跳仓”方式，这样可以交叉、平行作业，减少人员、设备窝工，节省时间，提高工作效率，加快施工速度。 
4.坝袋安装 
1）锚固螺栓安设与砼施工 
锚固槽施工的主要要求是锚固槽内螺栓预埋尺寸准确、表面平整。为满足上述要求，石门橡胶坝采用了预留二期混凝土做浇筑锚固槽的方法。二期混凝土预留范围内既要考虑到结构的整体性，又要考虑到施工的方便。为确保预埋螺栓的尺寸，我们采用8mm厚、20cm宽的钢板焊接成每5m一块。在此钢板上放好尺寸钻孔，将预埋螺栓根据设计的外露尺寸垂直焊接在钢板上，然后用钢筋支架将钢板固结在二期混凝土槽内。二期混凝土浇筑时应采用小型振动棒且不能碰到预埋物。待混凝土浇完尚未初凝之前应再一次核准预埋螺栓的尺寸，如发现有问题应及时纠正。 
2）橡胶坝袋的锚固安装 
a） 把坝底的杂物及施工时遗落的砂浆结成的硬块全部清除并冲洗干净。检查管道内杂物是否清除，特别象小元钉和小碎石等有害物体。此项工作主要是预防底垫片受损而使坝袋内水漏出。 
b） 将底垫片铺在底板上，铺好后，上下游暂用混凝土压轴临时固定。两端则按设计用锚栓固定，并同时开孔安设进出水口的水帽。 
c） 铺坝袋胶布。底垫胶片安装好之后，即将坝袋胶布平铺在底垫胶片及下游底板上，以坝袋中线与底板中线（指顺水流方向）相重合为控制标准。 
d）划锚固线。坝袋锚好后，按设计的坝袋周长，划出锚固线。先划上下游，后划两端边墙的锚固线（如在工厂加工时，有条件可先在工厂划好，这样可以缩短现场安装的时间）。 
e） 坝袋的锚固。以上几项工作完成之后即可以进行坝袋的锚固工作。锚固时，应按先上游，后下游，最后边墙的顺序进行。锚固底板时，应从坝轴中线开始向左右两边展开工作。锚固槽内最底一层先铺橡胶找平片，然后将坝袋底垫片铺上，在坝袋与底垫片之间为防漏水应放置止水海绵胶片且其上、下面均用氯丁胶与坝袋及底垫片粘上。之后，将坝袋端头从上方反折过来，在其上方再放置一层补强胶片。补强胶片、坝袋、止水海绵胶片、底垫片及找平垫片均需按螺栓位置进行钻孔。在补强胶片上部，为使锚固时受力均匀，需设置两道φ8mm通长钢筋，钢筋布好后上面放置16槽钢压板。 
f） 待上述工作完成之后，螺栓有丝部分应用黄油涂抹满再放上垫片上第一个螺母。螺母拧紧程度根据厂家介绍及以往施工经验把握，我们自制套筒以100kg的力作用在1m力臂处拧不动为准。 
四、结束语 
总的来说，橡胶坝是一种新型的水利设备，还要必须经过大量的技术实验研究，不断地总结经验，才能使橡胶坝施工技术日益完善，才能为以后我国水利建设奠定坚实的基础。