淠河橡膠壩技術(shù)改造工程的施工方法

　　摘 要: 安徽省六安市淠河橡膠壩在近期進(jìn)行了一次大型維修和技術(shù)改造工程。針對(duì)閘壩所存在的歷史遺留和閘壩安 全操作現(xiàn)代化的要求，對(duì)本次技術(shù)改造的主要內(nèi)容提出說(shuō)明和要求，并根據(jù)主要建設(shè)內(nèi)容，提出具體的施工方案。然后， 按照施工方案對(duì)淠河橡膠壩進(jìn)行技術(shù)改造，取得不錯(cuò)的效果。

　　關(guān)鍵詞: 橡膠壩; 技術(shù)改造; 工程施工; 施工方法

　　1 工程概況

　　淠河橡膠壩 ( 中壩) 技術(shù)改造工程位于安徽 省六安市城區(qū)新安大橋下游300 m處，是淠河水域 梯級(jí)開(kāi)發(fā)治理規(guī)劃的重要組成部分。原 工 程 于 2008 年 9 月 28 日開(kāi)工建設(shè)，2009 年 4 月 23 日正 式蓄水。橡膠壩工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇， 校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 50 年一遇。 橡膠壩底板高程為31. 50 m，壩袋凈高4. 5 m， 設(shè)計(jì)正常擋水位36. 00 m; 共設(shè) 6 跨，單跨長(zhǎng)86 m， 中墩厚0. 8 m，全長(zhǎng)520 m。壩前水深7 m，回水長(zhǎng)度 20 km，蓄水面積 887 萬(wàn) m3 ，攔蓄水量4 300 萬(wàn) m3 。

　　2 技術(shù)改造原因

　　淠河橡膠中壩于 2009 年 4 月建成投入運(yùn)行， 至 2016 年 12 月，共計(jì)升降壩 648 次，頻繁升降壩 致使壩袋表面存在不同程度的磨損和老化，運(yùn)行期 間進(jìn)行過(guò)多次維修或加固。 本次技術(shù)改造工程主要任務(wù)是: 更換橡膠壩 袋，恢復(fù)工程應(yīng)有效益，營(yíng)造景觀水域; 新建泄水 閘工程，降低升降壩頻次，滿足工程檢修要求; 配 套自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提高工程運(yùn)行管理水平[1]。

　　3 主要建設(shè)內(nèi)容

　　3. 1 壩袋更換及中邊墩和底板處理工程

　　由于工程長(zhǎng)期運(yùn)行，中墩和邊墩的結(jié)構(gòu)表面粗 糙露石，壩袋下游壩底板貼地段粗糙，導(dǎo)致壩袋磨 損嚴(yán)重。為減小摩擦，對(duì)墩墻采用外包混凝土和不 銹鋼板貼面防護(hù); 對(duì)壩底板頂面采用混凝土密封固 化劑抹面處理[2_ 3]。

　　3. 2 左岸泄水閘工程

　　該泄水閘為涵洞式，由引渠段、閘室段、消力 池段及海曼防沖段組成，順?biāo)�流方向長(zhǎng)136. 2 m。

　　( 1) 引 渠 段 ( 0 - 052. 6 ～ 0 - 02. 4 ) �？� 長(zhǎng) 50. 2 m，進(jìn)口引渠段底板采用 C25 鋼筋混凝土，頂 面高程29. 8 m。左岸新建重力式 C20 混凝土擋，混 凝土懸臂式擋墻，右岸新建 C30 鋼筋混凝土懸臂 式擋墻。進(jìn)口段清淤至29. 5 m高程，鋪設(shè)高爾凡雷 諾護(hù)墊，厚度30 cm，鋪設(shè)范圍上游2 500 m2 。

　　( 2 ) 閘 室 段 ( 0 - 02. 4 ～ 0 - 06. 6 ) �？� 長(zhǎng) 9. 0 m，采 用 C30 鋼 筋 混 凝 土，三 孔 閘 總 寬 度 17. 1 m，孔口尺寸4. 5 m × 3 m。底板厚度1. 2 m，1 m 厚水泥土墊層與新增水泥攪拌樁相連。閘室底板高 30. 0 m，檢修平臺(tái)高35. 5 m，啟閉機(jī)室高41. 5 m。閘 室內(nèi)每孔設(shè)置閘門 1 扇，共 3 扇，閘門采用潛孔式 平面鋼閘門。每扇閘門設(shè)置 QP—2 × 160— ( 8— 16) 雙吊點(diǎn)集中驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī) 1 臺(tái)。

　　( 3) 消力池段 ( 0 + 006. 6 ～ 0 + 047. 6) 。總長(zhǎng)41. 00 m，寬15. 50 m，采用 C25 鋼筋混凝土矩形下 挖式消力池。池前斜坡段長(zhǎng)20. 0 m，坡度 1 ∶ 20， 池底高程29. 00 m，池深1. 00 m。消力池段左、右岸 新建 C30 鋼筋混凝土懸式擋墻，右岸新建 C30 空 箱式魚(yú)嘴擋墻。

　　( 4) 防沖段 ( 0 + 047. 6 ～ 0 + 083. 6) �？傞L(zhǎng) 36 m，采用 C25 鋼筋混凝土格梗與 C20 混凝土底 板，順?biāo)�流方向格梗與底板高程相同，垂直水流方 向格梗高出底板高程 0. 1 m。防沖段起點(diǎn)高程 30. 00 m，自第三板起，底部坡降 1∶ 15。

　　3. 3 機(jī)電設(shè)備更新及自動(dòng)化控制系統(tǒng)

　　對(duì)落后淘汰的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行更新并增設(shè)自動(dòng)控 制系統(tǒng)[4]。

　　( 1) 機(jī)電設(shè)備更新 機(jī)電設(shè)備更新改造主要是對(duì)左、右岸控制室內(nèi) 各 2 臺(tái)水泵 ( 配套電機(jī)、控制柜等) 及 1 臺(tái)潛水 泵進(jìn)行更新改造。水泵為單級(jí)單吸立式離心泵，型 號(hào)分 別 為 G350—200A/6 /45 和 G350—200 /6 /55， 配套電機(jī)更換為 Ye 系列; 更換水泵與管道的柔性 連接部位共 9 套，更換左、右岸控制室 1、2 號(hào)水 泵管道上電動(dòng)法蘭式蝶閥共 4 臺(tái)。

　　( 2) 自動(dòng)化控制系統(tǒng) 共分 6 個(gè)部分: 水位壓力自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)、水泵 及蝶閥自動(dòng)控制系統(tǒng)、水閘自動(dòng)控制系統(tǒng)、視頻監(jiān) 視系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與傳輸系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

　　4 施工過(guò)程

　　( 1) 土方工程為泄水閘土方開(kāi)挖及土方回填

　　施工，主要工程量為進(jìn)口清淤5 748. 75 m3 ，土方開(kāi) 挖29 993. 71 m3 。施工中開(kāi)挖機(jī)械為1 m3 反鏟挖土 機(jī)挖裝，采用裝載機(jī)配合自卸汽車的挖運(yùn)方式。 100 m以內(nèi)運(yùn)距采用裝載機(jī)運(yùn)輸，100 m以外運(yùn)距 采用挖掘機(jī)裝車、自卸汽車運(yùn)輸?shù)姆绞健Ｔ诜謱油?土方的同時(shí)，及時(shí)按設(shè)計(jì)坡比修整邊坡，進(jìn)行土方 邊坡的防護(hù)，做好施工排水和坡面排水。土方開(kāi)挖 施工中，根據(jù)施工實(shí)際情況布置臨時(shí)排水系統(tǒng)，開(kāi) 挖面向外做成一定的坡度以利排水，避免邊坡穩(wěn)定 范圍形成積水，保證邊坡穩(wěn)定[5_ 6]。

　　( 2) 填筑工程

　　主要包括左右岸砂礫料回填及 泄水閘左右岸黏土回填以及上下游翼墻基礎(chǔ)水泥土回填。配備履帶式拖拉機(jī) 2 臺(tái)，其他設(shè)備與開(kāi)挖設(shè) 備共用�；靥钋�，先進(jìn)行回填試驗(yàn)，各種填筑料在 施工前進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，以確定施工碾壓機(jī)械設(shè)備、 鋪土厚度、最優(yōu)含水量、碾壓遍數(shù)等參數(shù)。砂礫石 回填經(jīng)碾壓試驗(yàn)確定的參數(shù)是虛鋪厚度為 50 cm， 采用裝載機(jī)碾壓變數(shù)為 4 遍，最優(yōu)含水量 6% 左 右。泄水閘左右岸粘土回填經(jīng)碾壓試驗(yàn)確定的參數(shù) 是虛鋪厚度為 30 cm，碾壓變數(shù)為 6 遍，碾壓設(shè)備 為履帶式挖掘機(jī)錯(cuò)轍碾壓，最優(yōu)含水量 17% 左右。

　　上下游翼墻基礎(chǔ)及泄水閘基礎(chǔ)水泥土經(jīng)碾壓試驗(yàn)確 定的參數(shù)是虛鋪厚度為 27 cm，碾壓變數(shù)為 6 遍， 碾壓設(shè)備為 18 t 振動(dòng)壓路機(jī)，水泥含量 8% ，最優(yōu) 含水率為 17% 。

　　( 3) 水泥攪拌樁施工。樁位放樣→鉆機(jī)就位 →檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→打開(kāi) 高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn) 面以下 0. 5 m→重復(fù)攪拌下鉆噴水泥漿至設(shè)計(jì)深度 →反循環(huán)提鉆至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。

　　( 4) 深層攪拌樁機(jī)及相應(yīng)的輔助設(shè)備 ( 灌漿 泵、灰漿攪拌機(jī)等) 按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水 泥漿，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗; 待攪拌機(jī)的 冷卻水循環(huán)正常后，啟動(dòng)攪拌機(jī)電機(jī)，放松起重機(jī) 鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)架攪拌切土下沉; 下沉的速 度可由電機(jī)的電流監(jiān)測(cè)表控制，工作電流不大于 40 A。

　　攪拌機(jī)下沉?xí)r開(kāi)啟灰漿泵將水泥漿壓入地基 中，邊噴邊旋轉(zhuǎn)，提升噴漿攪拌。攪拌機(jī)下沉到達(dá) 設(shè)計(jì)深度后，開(kāi)啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊 噴邊旋轉(zhuǎn); 同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)確定的提升速度提升 攪拌機(jī)，重復(fù)上、下攪拌。攪拌機(jī)提升至設(shè)計(jì)加固 深度的頂面標(biāo)高時(shí)，集料斗中的水泥漿正好排空。

　　為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn) 邊沉入土中，至設(shè)計(jì)加固深度后再將攪拌機(jī)提升出 地面清洗。向集料斗注入適量熱水，開(kāi)啟灰漿泵、 清洗全部管線中的殘存水泥漿，直到基本干凈，并 將粘附在攪拌頭上的雜物清洗干凈。成樁后 20 d 內(nèi)，采用鉆機(jī)取芯描述芯樣的完整性、均勻性，檢 驗(yàn)水泥土的單軸抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)。鉆孔用水泥 砂漿回填密實(shí)。

　　( 5) 混凝土施工項(xiàng)目。

　　泄水閘閘底板混凝土、 閘墩混凝土、進(jìn)口底板混凝土、消力池底板混凝土、防沖段海漫混凝土、擋土墻混凝土、混凝土恢 復(fù)、橡膠壩混凝土回填等。 混凝土采用商品混凝土，由攪拌車水平運(yùn)輸。 根據(jù)施工計(jì)劃，先進(jìn)行閘室段混凝土澆筑，然后進(jìn) 行消力池、進(jìn)口段、防沖段等混凝土澆筑。澆筑 時(shí)，采用汽車泵入倉(cāng)，人工平倉(cāng)，插入式振搗棒振 搗，電動(dòng)磨光機(jī)收面。

　　( 6) 壩袋安裝施工。

　　螺栓、墊板安裝→壩面 及錨固槽清理→底墊片安裝→壩袋安裝→壓板安裝 →充水試→錨固槽澆注混凝土。 壩袋、底墊片出廠前必須檢查其尺寸及畫出錨 固線和錨固中心線是否在醒目位置標(biāo)出上下游標(biāo) 記。壩袋安裝前應(yīng)檢查壩袋與底板及岸墻接觸部位 是否平整光滑。壩袋安裝檢查工序是否按照端部為 固定式的，按先下游，后上游，最后岸墻的順序 進(jìn)行。 壩袋安裝后，必須進(jìn)行全面檢查，在無(wú)擋水的 條件下，做壩袋充壩試驗(yàn)。整個(gè)過(guò)程應(yīng)進(jìn)行下列項(xiàng) 目的檢查: 壩袋及安裝處的密封性，錨固構(gòu)件的狀 況，壩袋外觀觀察及變形觀測(cè)，充排、觀測(cè)系統(tǒng)情 況，充氣壩袋內(nèi)的壓力下降情況。

　　( 7) 橡膠止水帶混凝土止水形式、結(jié)構(gòu)尺寸 及材料的品種規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求。止水帶間的連 接，橡膠止水搭接長(zhǎng)度不小于10 cm，止水帶接頭采 用熱壓硫化膠合，接頭外觀平整光潔; 止水帶安裝 時(shí)采用模板嵌固，不得在止水帶上穿孔架立; 安裝 好的止水加以固定和保護(hù)。對(duì)止水附近的混凝土要 確保澆筑質(zhì)量，防止形成滲漏通道。

　　( 8) 樓地面工程采用800 mm × 800 mm陶瓷地 磚，結(jié)合層為30 mm砂漿。鋪貼前先將基面清理、 沖洗干凈。配制砂漿調(diào)制后在 2 h 內(nèi)用完，找平層 采用 1∶ 3 干硬性水泥砂漿，結(jié)合層采用 1∶ 2 水泥 砂漿。采用緊密鋪貼法，縫隙寬度不大于1 mm，分 段順序鋪貼，按標(biāo)準(zhǔn)拉線，嚴(yán)格控制方正，隨時(shí)做 好鋪磚、砸平、撥縫、修整等各道工序，以保證鋪 貼面層質(zhì)量。 啟閉機(jī)安裝調(diào)試后，對(duì)閘門進(jìn)行調(diào)整，在無(wú)水 情況下作全行啟閉試驗(yàn)。啟閉時(shí)在止水橡皮處澆肥皂水潤(rùn)滑，檢查是否開(kāi)關(guān)自如，在全關(guān)位置時(shí)，封水是否嚴(yán)密。

　　建筑論文投稿刊物：《江西建材》(雙月刊)創(chuàng)刊于1981年，由江西省建材科研設(shè)計(jì)院主辦。按受省經(jīng)貿(mào)委的行業(yè)管理�？�登建材及硅酸鹽專業(yè)的科研論文、試驗(yàn)和研究報(bào)告，企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)及管理經(jīng)驗(yàn)，報(bào)道建材工業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和預(yù)測(cè)報(bào)告，國(guó)內(nèi)外建材新產(chǎn)品、新設(shè)備、新工藝的信息，省硅酸鹽學(xué)會(huì)活動(dòng)動(dòng)態(tài)。

　　5 工程初期運(yùn)行及效益

　　5. 1 工程初期運(yùn)行情況 淠河橡膠壩技術(shù)改造工程完工后，經(jīng)過(guò)汛期的 運(yùn)行，一切正常，未發(fā)生任何影響工程正常運(yùn)行的 不良狀況。

　　5. 2 工程初期運(yùn)行效益 該改造工程實(shí)施后，恢復(fù)工程應(yīng)有效益，提高 了防洪能力，營(yíng)造了景觀水域。工程完工后通過(guò)升 壩蓄水先后在老淠河水域及景觀帶舉辦了龍舟賽和 2018 六安國(guó)際馬拉松比賽，并在汛期通過(guò)適時(shí)升 降壩調(diào)節(jié)水位，為打造濱水城市發(fā)揮了作用; 工程 的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益顯著。

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　　作者：陶 輝1 ，余啟楊2

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