浅谈橡胶坝施工及运行管理

摘要：本文结合新蔡县小洪河橡胶坝工程实际情况简要介绍了橡胶坝在实施过程中的应注意的问题，及管理机制等。

关键词：橡胶坝；导流；工程施工

前言

小洪河是河南省驻马店主要骨干防洪排涝河道，也是淮河的主要支流，小洪河发源于平顶山地区舞钢市伏牛山脉龙头山，流经舞阳、西平、上蔡、平舆、新蔡五个县，在新蔡县境内班台与汝河汇入大红河。在新蔡县内流经十二个乡镇，流域面积711.6km²，流域面积内耕地面积85.4万亩，人口62万人。项目区土地肥沃、气候温和，是新蔡县主要的棉油生产基地之一。

新蔡县小洪河橡胶坝工程位于小洪河流域下游新蔡县顿岗乡祖师庙附近。利用此处宽阔的滩地，使工程兴建后不影响河道防洪除涝能力。设计坝高5m，坝长90m，坝顶高程31.2m，蓄水库容915万m²。按《水利枢纽工程等别划分标准》平原地区划分，属4等，其主要建筑物按4级设计，次要建筑物5级设计。根据国家《防洪标准》GB50201-94规定。4等4级供水工程，按10年一遇洪水设计，20年一遇洪水校核。坝址处基本情况为：设计河底高程26.20m，除涝流量为758m³/s，水位为33.76m；设计洪峰流量为168³m%，水位36.23m；校核洪峰流量为200³/m%，水位36.73m；工程实施后，在解决灌区用水的同时，还可以引水入县城，解决县城部分环境、工业用水。同时沿岸数十里区域的地下水源可以得到补充。

1 橡胶坝简介

橡胶坝是用高分子合成纤维织物做骨架，内外涂敷橡胶作为保护层，加工成封闭状的坝袋，利用充排管道用水或气将其充胀形成的袋式的挡水坝。在我国多用的是袋式橡胶坝中的单袋式橡胶坝。单袋式橡胶坝又有充气、充水、水气混合三种形式橡胶坝。单袋式橡胶坝工艺较简单，主要由橡胶坝袋、水工基础和充排气（水）设施组成。主要特点是造价较低，三材用量显著减少，施工期短，抗冲性能好，止水效果好。管理简单，便于安装更换。

2 橡胶坝施工过程中的注意事项

新蔡县小洪河橡胶坝已经蓄水运行满一年，橡胶坝基础稳定、坝袋无渗漏现象，运行良好。在具体的施工过程中，注意事项如下：

2.1施工导流

对于水利工程来说，导流是非常关键的。新蔡橡胶坝位于小洪河流域下游，常年有水。经参建各单位专业技术人员多次论证，决定采取装砂砾石编织袋护坡填筑、编织袋装砂砾石护脚、上下游围堰填筑，开挖5m宽的导流明渠进行导流，在铺盖、底板、消力池、海曼、坝袋安装施工时没有出现渗水、漏水现象，保证了施工工期，所以导流在橡胶坝工程中应该得到充分的重视。

2.2排降水措施

由于本施工段位于老河道上，地下水位高，内设两条排水沟，根据现场实际情况及经验决定每隔20m设一集水坑，每一集水坑内设水泵，昼夜排除地下水，以保证基础施工不被水浸。从而保证施工质量。

3 冬季施工

每个工程并不一定都会在非常适宜的季节实施，迫于时间紧迫等诸多原因，冬施是常见的。新蔡小洪河橡胶坝工程2010年12月开工，要求在第二年汛期之前完成，工期短、任务重，冬季施工别无选择。

（1）土方开挖采用机械开挖但应加大放坡系数以保证沟壁的边坡土在经过冻融后不发生塌方事故。

（2）地下水排放应按原施工方案执行，但应加强防冻管理工作，在不排水时应随时将水泵提出集水坑并排干水泵内和排水管内的积水，以保证排水管不结冰和冻坏水泵。

（3）基础施工时应保证在无水状态下（排除地下水）干作业，原材料不得有冻结，不得含有冰块和雪，震捣应到位密实，不得有漏震现象，密实度应达到90%以上。基础施工完成后应覆盖草袋子或塑料布进行防护。

（4）本工程混凝土模板制作及安装施工

在冬期施工中均采用木模板、木支撑，人工施工的施工方法进行模板制作、安装与拆除。模板安装前应先清除垫层上的积雪、冰块及杂物，安装要牢固，并应考虑不影响覆盖保护棚罩为好。

（5）在冬期施工中钢筋的制作与安装

施工除应遵照施工规范的有关规定施工外，还应参照公司的“冬季施工有关规定”制定具体实施细则。Ⅱ级以上钢筋弯曲角度不得大于900，钢筋焊接时，钢筋表面不得有结冰和积雪，低温焊接应有防风棚，焊条应先行烘干。

（6）在冬期施工中混凝土及砂浆标号均应按设计标号提高一级

①混凝土及砂浆搅拌机搭设防寒棚：棚盖为水泥石棉瓦，四周用草帘子或彩条编织塑料布围挡，棚架用木脚手杆架设。

⑦设加温水箱（水箱下设砖砌火灶用煤做加温燃料）保证搅拌用水水温≥80℃。

③混凝土及砂浆用碎石、河砂不得含有泥土块、冰雪等杂质。

④混凝土及砂浆冬期施工标号应按设计标号提高一级，混凝土并应填加早强防冻剂（JS）保证混凝土搅拌及浇筑质量；砂浆塌落度应减少2～3cm，并应按搅拌用水量的3-5%添加氯化钠，以增加砂浆防冻能力。冬期施工中使用的砂浆其搅拌数量应按当天使用量随用随搅拌，搅拌出的砂浆当天应使用完，前1d剩余砂浆不得在第2d使用。

4 坝袋安装

本工程橡胶坝袋锚固方式为楔块挤压式。混凝土楔块提前预制，为增强混凝土楔块的抗冲击力，避免在安装过程中被强力夯碎，设计单位根据以往经验，将混凝土楔块材料设计为钢纤维混凝土，提高了楔块的抗冲击能力。

4.1安装准备

安装前首先对坝底板及锚固槽进行彻底清理，保证平整光滑，在坝底板上用墨斗弹出中心线、轴线和锚固线。

坝袋安装前应对以下各项进行检查：

（1）楔块、基础底板及岸墙混凝土的强度必须达到设计要求。

（2）坝袋与底板及岸墙接触部位应平整光滑。

（3）充排管道应畅通，无渗漏现象。

（4）锚固槽、楔块、木芯、进出水（气）口、排气孔、超压溢流孔的位置和尺寸应符合设计要求。

（5）坝袋和底垫片运到现场后，应结合就位安装首先复查其尺寸和搬运过程中有无损伤，如有损伤应及时修补或更换。

4.2坝袋安装

坝袋安装必须在坝袋生产厂家安装技师的现场全程指导下进行。

坝袋安装工程中，楔块锚固是关系到能否成功安装的坝袋的关键。为确保坝袋楔块锚固准确，在进行锚固结构施工时，确保了槽尺寸允许偏差在±5mm以内，槽口线和槽底线顺直，槽壁光滑平整无凹凸现象。在进行二期混凝土浇筑时，严格控制楔块尺寸，保证其偏差范围在±2mm内，保证混凝土楔块的直立面垂直，前楔块与坝袋接触面平滑。

4.2.1底垫片就位

对准底板上的中心线和锚固线的位置，将底垫片临时固定于底板锚固槽内和岸墙上，按设计位置开挖进出水口和安装水帽，孔口垫片的四周作补强处理，补强范围为孔径的3倍以上；为避免止水胶片在安装过程中移动，将止水胶片粘贴在底垫片上。

4.2.2坝袋就位

底垫片就位后，将坝袋胶布平铺在底垫片上，先对齐下游端相应的锚固线和中心线，再使其与上游端锚固线和中心线对齐吻合。

4.2.3坝袋安装

按先下游，后上游，最后堵头的顺序进行。先从下游底板中心线开始，向左右两侧同时安装，下游锚固好后，将坝袋胶布翻向下游，然后再将胶布翻向上游，对准上游锚固中心线，从底板中心线开始向左右两侧同时安装。

4.2.4堵头安装

先将两侧堵头裙脚锚固好；从底板中线开始，向两侧连续安装锚固。为了避免误差集中在一个小段上，坝袋产生褶皱，锚固时必须严格控制误差的平均分配。

4.2.5混凝土楔块锚固施工步骤

将坝袋胶布与底垫片卷入木芯，推至锚固槽的半圆形小槽内；逐个放入前楔块，一个前楔块在两头处打入木楔块，在前楔块中间放入后楔块，用大铁锤边打木楔块，边打后楔块，反复敲打使后楔块达到设计深度并计紧时，才将木楔块撬起换上另两块后楔块，如此反复进行；当锚固到岸墙与底板转角处，以锚固槽底高程为控制点，坝袋胶布可在此处放宽300mm左右，这样坝袋胶布就可以满足槽底最大弧度要求。

4.3坝袋检查调试

坝袋安装完毕后进行全面检查。首先在无挡水的条件下，做充坝试验，进行以下项目的检查：

（1）坝袋及安装处的密封性；

（2）锚固楔块的状况；

（3）坝袋外观观察及变形观测；

（4）充排，观测系统情况。

如果各项技术指标符合设计及规范要求，则再进行挡水充坝试验，对有关项目进行再次观测，若各项技术指标仍然符合设计及规范要求，证明坝袋安装成功。随即排除坝袋内水体，对锚固楔块进行最后一次紧固，用砂浆密封锚固槽，安装调试完毕。

4.4橡胶坝运行管理应采取的管理措施

工程管理单位应从工程运行、制度管理、人员管理等几个方面入手，加强橡胶坝工程相应的维护保养措施：

4.4.1科学调度洪水，减少橡胶坝磨损机会

根据橡胶坝工程特点，遇较大过水流量时一定要塌坝泄洪，以加大泄洪能力，也有利于冲砂排淤。每年汛后要对橡胶坝彻底检查一遍，并将坝底及锚固槽的沙石清除干净。

4.4.2实现水情预报、坝闸安全监控现代化，提高运行管理水平

为了提高橡胶坝的运行管理水平，科学监控、预报、调度洪水，要加强自动化系统对水情预报与闸坝安全的监控，并实现与上级防汛指挥部门水情预报系统联网，达到水情资源共享，实现科学调度，安全监控现代化。

4.4.3加强汛前汛后检查维护

对橡胶坝运行必须经常对工程进行检查观测，做好详细记录，经常进行养护修理，消除工程缺陷，如果发生异常迹象，及时采取措施，维护工程完整，确保工程安全。平时观测由专人负责，每年汛前汛后要进行定期检查维护。

4.4.4建立健全相应的管理办法和制度

为对橡胶坝工程进行科学管理，正确运用，充分发挥工程效益，必须做到责、权、利相结合，应结合工程具体情况，制定或修订切实可行的管理办法和相应的制度，如气象、水情监测制度；汛期水情联系和预报制度；坝袋检查制度；维修器材管理制度；事故处理报告制度；考核和奖惩制度等，实行制度化管理，严格考核，奖优罚劣。

5 结束语

橡胶坝与传统的水闸坝相比，具有造价低、工期短、便与自动化管理等突出优点。在具体的施工中，导流是至关重要的环节，应引起高度重视，排水方法应得当。面对冬季施工，应掌握好对冰和排水的处理，坝袋的安装要讲究实效，橡胶坝运行管理应规遵循科学发展观的原理，与时俱进不断完善。橡胶坝是一种新型水工建筑物拦河坝，城市河道拦洪蓄水，生态效益、环境效益、社会效益非常显著，具有良好的推广应用前景。