浅谈霍山县高桥湾橡胶坝建设技术措施和施工方法

王才品

浅谈霍山县高桥湾橡胶坝建设技术措施和施工方法

王才品

一、工程概况

霍山县高桥湾橡胶坝工程等别为III等，橡胶坝、充排水泵房、控制闸等主要建筑物为3级，次要建筑物为5级，采用设计洪水标准为20年一遇。橡胶坝采用充水式坝型，坝底高程为62.5m，坝袋充水高度3.1m，充水后坝顶高程65.6m。坝袋全长540m，共8跨，每跨长67.5m，中墩及边墩厚均为1m，橡胶坝总长548m。控制闸采用涵洞式，闸室采用3孔布置，单孔净宽4.8m，底板高程57.5m，设计流量130m3/s。

主要建设内容有：坝基开挖及处理、基础底板、边墩及中墩、上游铺盖、左岸翼墙及护坡、截渗墙、防冲墙、消能与防冲、坝袋安装、充排水泵房、电气自动化与安全观测系统等；控制闸工程包括上下游联结段、闸室段、消能防冲、分流岛、金属结构及机电设备安装工程等。工程于2012年11月2日开工建设，2013年8月30日完工。

二、橡胶坝基础处理的技术措施和施工方法

工程地质结构自上而下分为5层，第一层人工填土；第二层中粗砂夹砾石，地质承载力100kPa；第三层砾砂夹卵石，地基承载力180kPa；第四层粉质粘土夹砾石、卵石，该层为弱水性；第五层砂砾岩，该层上层为强风化砂砾岩，下部为弱风化砂砾岩。

要使建基面砂体保持其稳定性，不产生变形，首先要解决好砂体水的渗透性。水是砂移动的主要载体，如果不把水止住，在一定的水头和流速的作用下，砂体结构就会发生不利于坝体安全的变化，甚至会导致垮坝的危险。

该工程采用在建基面的上游建一道素混凝土连续防渗墙，墙基嵌入弱风化岩层；下游建一道钢筋混凝土连续防冲墙，墙基深入到岩层。防渗墙一直延伸到左岸大堤并和下游防冲墙形成封闭，右岸两道墙和分流岛相接。这样建基面的砂体四周基本上处于全封闭状态，其上部被橡胶坝的结构层全覆盖，砂子被牢牢地固结成一个整体，安全承载着橡胶坝的各种静荷载和动荷载。

但在建橡胶坝的上部结构层时，仍会对建基面砂体造成较大的扰动，从而使建基面的砂体压实度和承载力大大降低。如橡胶坝的基础、消力池的基础、管沟等的开挖以及导流渠河床的回填等。显然被扰动的砂土以及二次回填的砂土都要采取切实可行的技术措施和有效施工方法，使砂土的承载力和压实度满足设计要求。

该工程对基础开挖面采取用水泥土包砂法，即在开挖面上均匀摊铺一层已经拌好的水泥土，用压路机反复碾压3～4遍，用塑料薄膜覆盖养护一周后，经检测合格，转入下道工序。

对于二次人工回填的砂土，采取水镇法、碾压法和插捣法。水镇法就是每回填30cm砂土，灌水镇压，使其砂土闭气，降低砂土中的空隙率。水镇完成后，砂土内仍残存少量空气，再用振动棒按梅花点全面振捣一遍，带出砂土中少量残存空气，增强砂土的密实性。最后再用小型压路机反复碾压2～3遍。就这样重复往返下去，直至砂土回填到位。经“三法”处理，压实度都在93%以上。

下游防冲墙是止水固砂的关键的防线，要求具有很好的抗渗性。钢筋混凝土施工要加强观测，一旦发现有渗漏点，应及时采取技术处理。该工程采用压密注浆法，找准渗漏点，在防冲墙的上游侧打孔压浆。根据渗漏范围确定压浆孔位和孔数。这种方法操作简便，效果明显。

三、结构层止水技术措施和施工方法

结构止水是橡胶坝建设中一项十分重要的组成部分，截渗墙、防冲墙如果说是立体止水，那么结构层止水就是平面止水。

建基面砂体内的水在上游高水位的作用下，会产生相当大的仰压力，结构层止水没做好，一旦产生泉涌冒沙，坝体仍是建在不稳定性的砂体上。

结构主要是施工缝的止水，只要有行水通道，都要有止水设施。该工程设两道止水，一道是橡胶止水，一道是铜止水。这两道止水的制作和安装是止水功效能否达到设计技术指标的关键。

铜止水的焊接接头必须按规范搭接，双面焊接，焊条材质要高于被焊材质，焊疤一定要平整，不能有焊瘤和砂眼。每道焊缝都要涂刷煤油检测有无渗油点。成品止水铜片要平直，不能扭曲皱折。

铜片止水安装时底模必须齐整平滑，牢固严实，不能在止水铜片上用钉固定。压板模于铜片止水接触面要平整光洁，严丝合缝。压板模紧扣铜片止水中心线，两侧固结在混凝土的铜片部分要宽窄一至，对称嵌入。上下压模要固定牢固，咬合紧密。

橡胶止水接头的粘合要经过打磨、吹扫、刷胶、烘干、锤压、固夹和拉拔等工序。

四、橡胶坝袋制作技术措施和生产工艺

橡胶坝袋的材质关系到坝袋的使用寿命，其外观质量影响着人们的视觉和观赏性。

目前坝袋生产加工常见有三个问题：一是坝片连接接缝的厚度问题，二是坝袋的颜色如何长期保持鲜艳不褪色，三是坝片连接接缝的封口条牢固性问题。

为了解决好以上三个问题，须在选材和生产工艺上加以改进。

搭接厚度问题主要做法是将老式传统的搭接法改成差级成型法，坝片与坝片间做成差级凹凸型接缝，搭接热合成型。这种做法消除了坝片搭接搓口，使坝片接缝厚度和坝片本身厚度的一致，不仅可增强坝袋的抗拉性，粘合强度也有很大提高。坝袋充水后整体平整美观，坝袋和底垫片接触更加严实，止水效果更强。

坝袋封口胶条可加强坝片接缝强度和保护接缝不被混浊水流中的细沙侵袭。要求封口胶条不仅要平整美观、边缘圆滑，更要粘合牢固，和坝袋融为一体。但封口胶条脱胶、起翘现象屡见不鲜。

该工程坝袋加工工艺采用进口胶粘合，胶条为强化后的熟胶条，经热合高压成型，使胶条和坝袋牢牢地嵌合为一体，胶条的边缘和坝袋咬合紧密，边薄如纸，手感无凸。运行至今未出现翘口、起边和脱胶现象。

五、坝袋安装技术措施和施工工艺

1.螺杆和压底板的锚固

螺杆和压底板锚固是和坝底板的钢筋绑扎同步。螺杆和压底板未就位前，就要把螺杆和压底板固定在一起，用螺母拧紧。每个单体压底板螺杆的露出（螺纹）部分其尺寸必须一致。安装时首先要做好中心线控制，在锚固槽内挂一根中心线，使所有锚固螺杆在一条线上，不能有偏差；此次是垂直控制，每根螺杆安装必须垂直，看上去是在一个垂直面上。螺杆和底压板必须焊在底板的钢筋笼上，为确保螺杆在底板的混凝土浇筑时不产生纵向移动，要在螺杆的弯钩处加焊一根通长钢筋。

在混凝土浇筑前，所有的螺纹都要用胶纸包裹严实，压底板上部用细沙覆盖，防止混凝土溢到压底板沟槽内不易铲除。

2.锚固槽清扫

锚固槽压底板上所有混凝土的结浆要清除干净，使所有压底板压槽分明清爽。锚固槽内的残渣和灰尘要用吹风机反复吹扫，其他粘着物用人工铲除。锚固槽上口檐要用砂轮打磨成光滑圆角，使底垫片不受棱角切割。

3.底垫片铺装

在底垫片铺装前，先检查坝面有无顶破底垫片的硬物，如嵌在坝面混凝土内的铁钉和裸露的石子等，一旦发现要立即清除或采取其他措施。坝底板管口和溢流管口的周边的底垫片要粘接一层加强片，保护底垫片和管口面摩擦而不受损。

4.坝袋安装

坝袋展开后，要使坝袋中心线和锚固线与底板上、下对应线重合。坝袋体积庞大，不易铺展，可自制钢夹板（根据坝袋长短确定个数）将坝袋夹住，然后用卷扬机同步拖拉，人工进行配合。坝袋两边平顺铺展在上下锚固槽内，合上压板进行锚固。坝袋锚固顺序是先下游，后上游，最后坝岸墙。坝袋转角要对称折叠，叠缝要均匀，转角要圆滑，自然流畅。

坝袋完全就位，从坝袋中心线开始向两侧同时进行锚固。

5.锚固件加固

坝袋安装完毕，要进行冲水试压，坝内充水充到80%，24h后，将橡胶坝内的水放掉，排除坝内介质。重新对压板的螺帽进行紧固。

6.锚固槽封堵

上述各道工序完成后，进行锚固槽封堵。用高标号细石混凝土将锚固槽填实，并要光滑平整。最后检查锚固槽封堵时制模留下的铁钉是否拔除干净。

六、结语

霍山县高桥湾橡胶坝建设过程中，参建各方和所有技术人员在总体上宏观把控，在细节上精雕细刻，收到了很好的功效，确保了工程整体质量和工程效益的发挥。笔者对霍山县高桥湾橡胶坝工程建设过程中的一些技术措施和施工方法加以整理，以期为类似工程的建设提供借鉴■

（作者单位：安徽省霍山县水务局237200）