探究橡胶坝施工技术在水利工程中的应用

诸葛滨滨

【摘要】水利工程是以消除水害为主要目的，具有防洪、排涝、灌溉等重要功能，其既能保证我国各地调洪调蓄，又能通过航道来保证我國水路交通的运输稳定和安全。水利工程的综合性强、工程复杂，可以分为国家政府、地方政府以及集体兴建和个体兴建等四部分水利工程。随着“一带一路”倡议的提出，我国水路交通运输蓝图发生了明显变化，尤其是随着生态环境保护以及绿色建筑施工理念的提出，人们逐渐认识到原有水利工程对周边自然生态系统造成的破坏，这在一定程度上推动了橡胶坝施工技术的快速发展。橡胶坝施工技术属于新型柔性水工建筑物，其在水利工程具体施工过程中不仅具有过水作用，还具有结构简单、施工周期短、抗震性能良好，且能有效降低对自然生态系统的破坏、景观效果良好等优点，因此其在水利工程中得到了广泛应用。本文通过简析橡胶坝，分析橡胶坝在水利工程中的价值体现，探究橡胶坝施工技术在水利工程中的主要应用，以帮助人们加深对橡胶坝的认识和见解，并能明确橡胶坝施工技术的注意要点，从而正确应用和施工，不断提高橡胶坝在水利工程中的施工质量，逐步缩短施工周期、降低水利工程施工造价成本，实现水利工程施工效益最大化。

【关键词】橡胶坝;施工技术;水利工程

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

绪论

新时期我国科学技术水平得到了快速发展，多元化的施工技术、施工理念和施工材料、施工设备在水利工程的施工过程中得到了广泛应用。橡胶坝便是利用高强度合成纤维织物作为最关键的受力骨架，来完成水利工程基本过水、溢流等功能，其相比其他常规闸坝具有原材料投资成本较低、坝袋施工周期较短、坝体的防洪抗震、承载能力以及止水效果好等优点。橡胶坝施工技术的好坏直接影响甚至决定着水利工程质量的高低，从而影响水利工程防洪挡潮、灌溉发电以及航运等重要功能的高效发挥，如坝袋溢流不均或者端头褶皱处的胶布过早老化等，既会影响水利工程运作的美观度，还会给水利工程的正常运作带来一定的安全隐患，从而导致洪水等自然灾害发生。因此，正确认识并科学运用橡胶坝施工技术对提高水利工程建设质量、实现水资源利用最大化具有重要作用。

一、简析橡胶坝

橡胶坝是由坝袋和坝床两个部分有机组成的，根据实际水利工程建设需求，采用高强度合成纤维织物做受力骨架，通过涂抹橡胶作为坝体材料的保护层，并将其加工成胶布，利用充水或者充气的形式，使其呈现出封闭的挡水坝，不仅可以根据实际水利工程建设需求科学调整水坝高度，还能有效提高水库容量、减少对生态系统的破坏，且具有较长的使用寿命，大多被应用在低水头、大跨度的闸坝工程【1】。橡胶坝自1965年开始研究发展，先后经历研究试验、总结改进、稳步发展以及快速发展四个阶段，其种类也逐渐得到丰富，主要包括盾式橡胶坝、书籍式橡胶坝以及扰流坝等，为我国水利工程的正常运作打下了坚实基础。

二、橡胶坝在水利工程中的价值体现

1.保证水利工程质量

橡胶坝相比其他常规闸坝具有施工操作简单方便，且材料性能良好等优势，在水利工程橡胶坝施工过程中确保所有零部件质量、安装流程以及施工工艺的选择都符合水利工程相关标准以及满足现实需求，强调坝袋、底板、底垫板的质量控制，明确螺栓的拧紧程度以及使用数量，明确中心线、锚固线的位置并做好橡胶坝的安装、锚固、充排水试验，不仅可以体现良好的挡水效果，还能最大限度发挥橡胶坝材料的性能优势，确保其与底板紧密相连，以此有效节约水利工程空间，在提高防洪安全的基础上，降低装置发生故障的可能性【2】。

2.节约工程造价成本

橡胶坝的使用可以有效降低传统闸坝施工过程中采用钢材、木材、水泥等原材料的用量，这能从根本上降低水利工程施工的造价成本，还有利于保护周边自然生态系统不被人为因素所破坏。在科学技术快速发展的时代背景下，橡胶坝的坝袋已实现由工厂进行统一化、标准化、规模化定制生产，不仅可以大幅度降低传统闸坝材料组装的时间，还能由于坝袋型号统一而缩短整个施工周期，这不仅符合我国正在建设节约型社会的发展需求，还能严格贯彻落实绿色施工的可持续发展理念，确保施工材料的合理利用，最终实现人与自然的和谐相处。

三、橡胶坝施工技术在水利工程中的主要应用

1.前期准备工作

在水利工程施工过程中，采用橡胶坝施工技术时要注意做好前期准备工作，明确导流管设置、草袋挡水围堰以及围堰内排水清淤工作的开展，从而为后期橡胶坝的施工打下坚实基础。在导流管设置过程中要根据实际的水利工程施工需求以及现场的水流大小科学调节，确保水流能够在重力的作用下顺利排出且不会发生回流。通常情况下采用200型挖掘机进行施工，同时注意两个检查井间距的合理性，常以20米为准，每处橡胶坝需要设置140米长的导流管，且在橡胶坝基础施工结束之后用细石砼进行填实处理，避免出现边坡漏水或者坍塌现象。草袋挡水围堰以及围堰内排水清淤工作的进行是在导流管夯实结束之后，选用钢筋焊制拦污格栅，保证其距离橡胶坝边缘20米，并利用污水泵对围堰内部进行清淤处理，科学核对河床底标高设计以及断面开挖的土方工程数量【3】。

2.坝基础底板施工

坝基础底板施工的质量好坏直接影响到水利工程橡胶坝的施工质量，其主要包括基槽开挖、地基钎探验槽、砼垫层浇筑及砂砾垫层铺筑以及底板砼施工等。基槽开挖过程中要强调地基的压实密度能够达到95%，以保证橡胶坝边坡的稳定、安全和牢固;在进行地基钎探时要利用相关的机械探钎，采用梅花形布点，合理控制1.5米的间距，并根据平面图布置做好编号，同时每打入30厘米就要记录一次锤击数;基槽开挖验收合格之后根据槽底控制桩标高并进行基槽清理，其中回填砂砾料的相对密度不小于0.7，并及时清除表面沟壑，以保证坝袋与坝床和岸墙接触部位的表面平整光滑，避免后期橡胶坝在充气或者充水过程中因尖锐砂石等而造成破裂;底板砼施工要进行坝袋螺栓、充泄水管道定位等施工，在进行钢筋固定时采用梅花形绑扎法，同时用赶浆法进行连续浇筑【4】。

在进行橡胶坝基础砼浇筑施工过程中要充分考虑气候影响，一般情况下橡胶坝基础砼浇筑厚度为800毫米，且大多在下午或者晚上進行浇筑，同时对其覆盖塑料薄膜以有效保证水分，避免出现表面龟裂;冬季施工过程中要尤其注意气温过低而造成的砼凝结时间延长以及混凝土强度增强现象，从而采取相应保温措施以及使用高标号水泥等施工材料来避免由于冰冷而导致砼结构被破坏。

3.坝袋安装

坝袋安装前需要根据实际水利工程需求进行相关零部件的运输工作，在进场材料的运输过程中，要严格控制操作技术，同时做好坝袋和底垫片的复查工作，以及时发现相关材料存在的损伤并进行修补或者更换。选用吊装设备进行坝袋输送时，要根据坝袋的长度和重量合理设置吊点，保证两台吊车的高度和速度统一，确保坝袋垂直于坝轴线。底垫片质量检查合格之后，在提前做好排水清淤工作的坝床上进行人工摊铺平整，正确标注上下游，且用混凝土压轴进行临时固定，并做好底板的坝轴线和中心线标记;将伸入坝袋内充排水管口位置的底垫片使用橡胶材料制成膜进行补强处理，同时标记好中心线和锚固线，根据提前做好的标记对坝袋各管口按照上游、下游、隔墩和岸墙的顺序进行打孔和固定，并粘附止水海绵，确保底垫片、底板以及坝袋中心线和锚固线的对应线相互重合。

4.坝袋锚固

坝袋锚固是整个水利工程橡胶坝施工的关键技术之一，锚固工程的密封性和稳定性是确保后期橡胶坝使用寿命的重要影响因素。在进行坝袋锚固过程中，要遵循坝袋铺平的施工工艺，完成坝袋的安装和打孔入槽工序，之后做好垫平片和压板覆盖，在压板覆盖时要使用全站仪、水准仪等进行校正和焊接，以确保压板水平，并保证两岸边墙、中墩的每块压板对应的螺栓个数控制在5个以内，以有效避免压板上其他螺栓的承载力过重，同时降低施工操作难度，最大限度提高橡胶坝的稳定性。对螺栓进行黄油涂抹做好防腐工作的同时保证螺丝拧固紧密，采用加力杆从橡胶坝两端开始进行拧紧处理，前后需加力三次，保证所有螺母在拧紧一遍之后停放12小时再重复进行拧紧【5】。完成坝袋锚固螺栓和压板之后要采用二期混凝土进行浇筑，以确保螺栓的封闭性，并保证混凝土内实外光。

5.坝袋充水排水试验

在完成水利工程橡胶坝施工的基础操作之后，要做好坝袋的充水和排水试验检测，以此保证橡胶坝充水、充气质量。在橡胶坝未投入使用之前，在不挡水的情况对橡胶坝进行排水、充水检测，当充排水泵站和管路均可正常操作运行时可直接利用泵站进行充排水试验，并保持充水24小时，采用时段测量的方式来观察并记录橡胶坝的水位高度和充气高度，以做好坝高和压力测试，明确坝袋充水后的软体结构与前期设计相比存在的不同，从而确保坝袋承受的压力在其可承受范围内，通过情况下坝袋充气高度在设计高度的80%左右即为合格【6】。直到试验结束时橡胶坝依旧无明显的渗漏水现象，并且坝袋充胀后的顶面平整，尤其是坝端的褶皱相对较少，外型美观，且塌落之后与坝床的吻合程度较高，这才能说明橡胶坝存在较强的防水效果，本次橡胶坝施工技术检验合格。

结论：

在科学技术快速发展的时代背景下，尤其是随着生态环境保护理念的提出，水利工程中的橡胶坝施工技术凭借自身施工工艺简单、周期较短以及对周边生态环境影响较小等优点而得到了广泛应用。在橡胶坝施工过程中，要重视做好橡胶坝施工的前期准备工作，充分考虑现场的水流情况来强调坝基础底板施工、坝袋安装、坝袋锚固以及坝袋充水排水试验等相关施工工艺的开展，重视后期检查与维护工作的进行，以保证橡胶坝施工质量符合水利工程相关施工标准和要求，从而实现施工材料的最优化分配，降低橡胶坝的安全隐患，高效发挥橡胶坝在水利工程中的功能价值优势，满足防洪、抗汛、交通运输等使用需求。

参考文献：

[1]毛佳炜.橡胶坝技术在水利治理工程中的应用方法探讨[J].地下水，2018，40（06）：209-210+213.

[2]张曙俊.水利工程建设中橡胶坝施工技术的有效应用[J].城市建设理论研究（电子版），2019（13）：172.

[3]王铁刚.橡胶坝施工技术在水利工程中的应用[J].低碳世界，2016（02）：92-93.

[4]李洋.水利工程建设中橡胶坝施工技术运用研究[J].住宅与房地产，2019（25）：196+234.

[5]崔丽君.橡胶坝工程设计应用[J].电大理工，2020（03）：5-7+11.

[6]谢章勇.橡胶坝技术在水利工程上的应用[J].现代物业（中旬刊），2018（03）：182.