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水利水電工程師關(guān)于橡膠壩施工技術(shù)淺析

更新時間:2019-05-06 10:28:15 來源:環(huán)球網(wǎng)校 瀏覽59收藏23

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橡膠壩是水利工程中的一項重要技術(shù),又被稱為橡膠水閘,由于其運用高強度合成纖維,因此承載能力較強。本文首先將介紹橡膠壩的優(yōu)點,然后結(jié)合工程實例詳細探究其在水利工程中的應(yīng)用。通過實例分析,橡膠壩施工技術(shù)有利于提高水利工程施工質(zhì)量,保障壩體的正常運行。

水利水電工程師關(guān)于橡膠壩施工技術(shù)淺析

水利工程中橡膠壩的優(yōu)點

節(jié)省材料且性能良好

在水利工程中使用橡膠壩,有利于大幅度降低鋼材、木材以及水泥等的用量。橡膠袋的主要構(gòu)成材料是橡膠制成品以及合成纖維織物的包柔性結(jié)構(gòu),可以很好的替代鋼材、木材、磚的結(jié)構(gòu)。由于在施工的過程中不需要對啟閉機具、中間閘墩以及工作橋安裝鋼筋磚等水上結(jié)構(gòu),因此使用橡膠壩能夠在很大程度上減少鋼材、水泥以及木材的使用量。在整個橡膠壩施工技術(shù)中,除了膠布的結(jié)構(gòu)之外,其他的材料全是水和空氣構(gòu)成的,因此可以體現(xiàn)出很好的擋水效果。

造價低結(jié)構(gòu)簡單

橡膠壩造價低廉、結(jié)構(gòu)簡單,在實際應(yīng)用中一般不需要在中間設(shè)置任何支撐,由于操作系統(tǒng)使用手動閘閥,缺乏相關(guān)起臂設(shè)備,因此能夠在很大程度上節(jié)約工程造價。

施工簡單操作方便

在橡膠壩的實際施工中,壩袋并不需要自己制作,只需要根據(jù)實際需要從工廠統(tǒng)一批發(fā)。在具體的安裝的過程中,安裝速度比較快,一般可以在3~15d之內(nèi)完工,這樣有利于縮短整個工程施工工期。

防洪安全

橡膠壩的實際應(yīng)用并不會對水利工程實際運行造成不良影響,橡膠壩的壩袋在沒有進行工作時一般與底板緊緊貼住,能夠有效節(jié)省空間。如果需要進行其他操作,也不需要改造原來的工程,而且壩袋的止水作用比較明顯,不會出現(xiàn)漏水以及滲水的問題,能夠有效保障水利工程的防洪安全。2.5維修工作比較簡單橡膠壩安裝便捷,結(jié)構(gòu)簡單,只具備放水功能和充水功能,通常情況下,這些裝置很少發(fā)生故障,相關(guān)維修工作十分簡單和方便,因此橡膠壩被廣泛應(yīng)用于水利工程施工中。

工程施工案例

工程概況

本文將結(jié)合某水利樞紐工程中5跨橡膠壩的施工技術(shù)進行詳細探究。該工程由發(fā)電廠房壩段、泵房壩段、泄洪閘壩段、船閘壩段和主攔河擋水橡膠壩段組成橡膠壩采用了5跨螺栓壓板雙錨固式,單跨長度85m,高度5.25m,屬于較高的橡膠壩;橡膠壩的分隔墩為坡比1:1的斜面式。壩袋采用三布四膠,型號為JBD5.25-300-3。外覆蓋膠厚大于2.5mm,內(nèi)覆蓋膠厚度大于2.0mm,夾層厚度膠大于0.5mm,單層帆布強度300kN/m,壩袋總厚度大于12.1mm,壩袋底墊片采用一布二膠,厚度大于2mm。壩袋錨固設(shè)計采用雙錨線螺栓壓板式錨固,螺栓間距20cm,上壓板采用Q235鑄鋼件并作防銹處理。

材料性能

橡膠壩袋性能橡膠壩袋性能必須達到設(shè)計的抗拉強度和抗撕裂性能、柔曲性、耐疲勞性、耐水浸泡及耐久性,而且膠布和橡膠粘合性能也應(yīng)該良好。所有的材料在出廠前都必須根據(jù)壩袋生產(chǎn)標準、要求和指標進行試驗,并且在使用前提供產(chǎn)品合格證和檢驗報告。

螺栓壓板式錨固機構(gòu)性能根據(jù)《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》,應(yīng)通過計算確定螺栓的直徑、間距、長度以及壓板的厚度斷面,螺栓間距以20~30cm為宜,錨固機構(gòu)由預(yù)埋螺栓、下墊板、上壓板、墊片、緊固螺帽等組成,應(yīng)滿足的強度、耐久性、錨固力、銹蝕等因索的要求。

安裝方案的確定

安裝前的準備工作

(1)壩面處理:根據(jù)工程設(shè)計要求,壩袋在放水坍落和沖水兩種工況下,與基礎(chǔ)地板和邊墩接觸面范圍,澆筑厚15cm的C40二期細石混凝土,而且需要對壩面進行水磨石面式的研磨,確保表面平滑。在安裝施工前,還需要對整個基礎(chǔ)面進行除塵和清渣。

(2)錨固:常見的錨固結(jié)構(gòu)型式有螺栓壓板錨固和楔塊擠壓錨固,在實際應(yīng)用中,應(yīng)該根據(jù)工程規(guī)模、加工條件、耐久性、施工、維修等條件,綜合比較經(jīng)濟性能,合理選用。在本工程中,上游側(cè)和底部進行鑿毛處理,對與壩袋接觸的錨固基槽一側(cè),進行二期細石混凝土澆筑、壓光、磨光處理。

(3)場地準備:由于壩袋較大,因此需在下游側(cè),平整或鋪墊能夠展開整個壩袋的場地,對壩袋安裝定位進行調(diào)整,確保滿足機械起重和運輸車輛的卸車條件。

合理確定安裝順序因本工程分三期圍堰施工,二期圍堰內(nèi)有兩跨橡膠壩建筑物設(shè)計布置為:橡膠壩右邊墩,1#橡膠壩,1#2#壩中隔墩,2#橡膠壩,2#3#壩中隔墩按照工程進展情況,確定首先安裝1#壩,然后安裝2#壩,這樣才能確保符合渡汛要求。為了提高安裝速度,提高機械設(shè)備利用率,需要采用兩跨穿插安裝方法,具體的施工工序為:1#壩床處理→1#壩袋進場→安裝1#壩袋,同時,2#壩床清理→2#壩袋進場→2#壩袋安裝,并減少了材料的二次搬運,盡量減少安裝時間,三期圍堰里3跨橡膠壩同上。

壩袋安裝流程螺栓壓板式橡膠壩安裝可以分為十二個工序流程,如下所示:壩床處理→錨固槽處理→展開底墊片和打孔→安裝莊水海綿→水帽和溢流管處理→展開壩袋調(diào)整定位→壩袋打孔壓平→墊平片安裝→安裝上壓板→緊固螺栓→壩袋沖水試驗→澆筑封錨混凝土。

安裝工藝控制

進場材料檢查對進場的橡膠壩袋和相關(guān)配件進行質(zhì)量檢查,由廠家出具質(zhì)量檢驗報告和合格證明。

吊裝設(shè)備操作要求在壩袋進場時,需要將壩袋由拖車上卸下,然后初步調(diào)整到安裝位置。在實際施工中,需要結(jié)合壩袋長度和重量,在吊裝時采用8個吊點,而且還需要安排兩輛吊車相互配合,在壩床上下游各布置一臺汽車吊,兩臺吊車分別吊掛壩袋兩端4個吊點,兩臺吊車同時起吊,保證高度和速度的統(tǒng)一,將壩袋由吊車緩慢吊至壩床上,然后調(diào)整壩袋位置,使其垂直于壩軸線放置因壩袋體積和重量較大。當?shù)讐|片就位后,可以在壩袋四周錨固線以外進行打孔作業(yè),并且套入卡環(huán)和繩索,通過卷揚機、裝載機,將壩袋平行于壩軸線方向M型折疊后,并牽拉就位。斜墻段施工時利用卷揚機、手拉葫蘆等,通過隔墩上預(yù)埋的錨鉤使兩側(cè)壩袋基本就位,臨時固定。

螺栓壓板錨的安裝要求每塊壓板的長度和重量都應(yīng)該控制在合理范圍內(nèi),尤其是兩岸邊墻、中墩的壓板每塊壓板所對應(yīng)的螺栓個數(shù)一般在5個以內(nèi),如果數(shù)量較少,則會因個別螺栓的拉斷,導(dǎo)致同一壓板上的其它螺栓應(yīng)力過載,最終引發(fā)嚴重的安全事故;如果螺栓較多,則埋設(shè)精度要求比較高,安裝困難,錨固件預(yù)埋位置準確性很難保證,會直接影響橡膠壩袋的安裝。通常情況下,可以將預(yù)埋螺栓穿入墊板,在背面用薄螺母定位固定,然后在正面使用厚螺母固定擰緊,形成一個完整的整體,最后將其固定在混凝土中的鋼筋網(wǎng)上,并且使用全站儀、水準儀進行校正和焊接定位。

3.4.4壩袋打孔安裝要求打孔前要檢查壩袋舒展狀況,確定核實無誤后才可以依據(jù)技術(shù)員劃下的記號依次對壩袋打孔。打孔順序為先下游后上游、最后是隔墩和岸墻,錨固順序為先中間后兩邊,隨打隨套。兩側(cè)岸墻拐角處,袋布要折疊、理順、墊平,不得用剪口補強處理。

3.4.5螺栓緊固要求完成底墊片、壩袋,墊平片的安裝并通過驗收后,可進行上壓板的錨固安裝。將上壓板按順序安裝,并依次安裝墊圈、螺母,螺母旋緊力通過測力扳手嚴格控制,所有螺母在旋緊一遍后停放12h后,再次旋緊一遍,如此重復(fù)3~4遍后,完成對螺母的旋緊。

封錨施工要求封錨即是將安裝、緊固完畢的壩袋錨固螺栓和壓板用二期混凝土澆筑起來,達到封閉和保護螺栓的作用,對封錨混凝土澆筑質(zhì)量要求內(nèi)實外光。封錨前將錨固槽內(nèi)雜物清理干凈,確定槽內(nèi)沒有污物和積水。另外,還需要對螺栓進行防腐處理。在螺栓外均勻涂抹黃油,用厚塑料袋將外露的螺栓和螺帽扎好,保障螺牙的完整性。對于壩隔墩斜墻段,可以使用分段澆筑的辦法,以2~3m為一層,分層澆筑至頂。要求澆完后封錨混凝土要與原壩底板平滑過渡,待封錨混凝土達到一定強度后,可用手提角磨機對其表面再進行打光處理。

壩袋充水試驗

若充排水泵站與各管路均已經(jīng)滿足充排水要求,則可直接利用泵站系統(tǒng)充排水。若充排水泵站設(shè)備安裝達不到?jīng)_排水要求,通常利用壩墩的溢流管作為充水路徑。充水完成后,要對壩高進行時段測量,停放時間內(nèi)無任何異常后將水排掉.試壩工作結(jié)束。

結(jié)束語

橡膠壩具有投資低、結(jié)構(gòu)簡單、抗震性好,施工及安裝簡便、制造工廠化、工期短生效快、運用管理靈活方便、泄洪量大、淹沒面積小等特點。在安裝過程中應(yīng)對整個工序嚴格質(zhì)檢,以保證安裝質(zhì)量和壩體的正常運行。

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