橡胶坝及其施工技术

关键词橡胶坝；施工；技术；结构； 

中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号： 

引言 

橡胶坝是随着现代高分子合成材料的发展而出现的一种新型水工挡水建筑物。主要由土建工程、橡胶坝袋和充排水设施三大部分组成。具有结构简单、施工方便、造价低、工期短、抗震性能好。适应各种自然环境，管理方便，运行费用低等特点。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。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。如图1所示为我国某橡胶坝工程的效果图。 

图1 某橡胶坝效果图 

一、橡胶坝的特点 

1.工程造价低，结构简单 

橡胶坝的造价较低橡胶坝结构简单，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 

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。 

二、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、时间很关键，他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。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。如图2所示为橡胶坝导流围堰的简单示意图。 

图2 

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。橡胶坝坝址在和床上，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、波浪冲击的影像而使坝袋产生磨损。 

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，提供工作效率，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，郑集地涵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。 

上述工作完成之后，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，我们自制套筒以100kg的力作用在1m力臂处拧不动为准。 

三、结束语 

总的来说，橡胶堰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，才能使橡胶坝技术日益完善。才能为以后我们水利建设奠定一定的基础。 

参考文献 

[1]高本虎.国内外橡胶坝发展概况和展望[j].水利水电技术，2010，（10） 

[2]赖寿雄，王汉夫.橡胶坝在新江水利枢纽工程的应用与施工建设[j].广东水利水电， 2003，（04） . 

[3] 申灵君 某水坝灌浆防渗工艺与实践[j].山西建筑，2011，33（3） 

[4] 张峰，王志鹏，朱世梁 汪清橡胶坝施工方法谈[j].山东水利， 2009，（07） 

[5] 申胜斌，孙振全，庞红伟，田建新 楔块锚固枕式橡胶坝施工技术[j].黄河水利职业技术学院学报 ，20010，（04） 

[6] 谢海峰， 郭少华，候秀丽 橡胶坝充排水管材料选择及力学分析[j].湖南理工学院学报（自然科学版），2011，（04） 

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