橡胶坝更换坝袋施工存在的问题及措施

韩 香

（龙门景区伊河管理站）

1 概述

橡胶坝是一种高分子材料复合而成的低水头拦水建筑物，具有韧性强、造价低、性价比高等特点，被应用于水利工程建设、河道生态环境治理、防洪抗旱等多个领域。受到炎日暴晒、风吹雨淋、水浸等外界环境及人工影响，橡胶坝坝袋老化磨损严重、抗冲击能力等物理及化学参数减弱，直接影响到橡胶坝工程安全，甚至导致橡胶坝溃坝，从而威胁到水利工程及下游人民群众的生命财产安全。因此，当橡胶坝坝袋老化严重或者达到使用年限时，必须更换橡胶坝坝袋。

2 施工面临问题

2.1 围堰及导流设施

在更换橡胶坝坝袋时，为便于施工且保障安全生产，必须保证施工河段干燥无水，需要在橡胶坝上下游设置拦水围堰。为保障河道安全泄洪和围堰的安全，必须设置导流设施。那么这就存在围堰采用什么材料、围堰尺寸及导流设施如何设置、施工期选择等问题。

2.2 橡胶坝材质选择

橡胶坝坝袋材质的耐久性和坚韧性关系着整个橡胶坝工程的长久安全，因此在选购橡胶坝坝袋时必须认真挑选，深入调查，多家对比。

2.3 坝基防渗处理

橡胶坝基础的安全性直接影响到工程的安全，因此坝基的处理相当重要，坝基渗水会严重威胁到橡胶坝工程。当坝基渗流时，坝基内的各填充材料及土层受到水压力、上浮力和冲击力。受此长期影响，坝基的骨架材料受损严重，导致坝基出现严重变形甚至溃坝。

2.4 坝袋及坝墩的防冻

我国北方地区秋冬季节天气寒冷且少雨，橡胶坝上下游的静止水面容易结冰，特别是坝袋及坝墩处。坝墩位于橡胶坝上游面，多为混凝土材料。长期受冷热交替影响和流冰撞击，坝墩容易出现裂缝和脱皮现象。

2.5 坝袋底板维护

为防止热胀冷缩给坝体带来的严重破坏，橡胶坝底板都会设置伸缩缝，一般以沥青、木板、橡胶等柔性材料来填充伸缩缝。因为气候演化以及水流冲淘等因素，伸缩缝上的保护层大都脱落，致使橡胶坝底板伸缩缝中的填充物暴露出来。暴露的填充材料在泄水中被急流冲落，失去了保障大坝坝体和坝基结构安全的作用。

2.6 坝袋的拆装

坝袋是橡胶坝工程的主体，旧坝袋的安全拆除和新坝袋的精准安装关系着未来橡胶坝的运行安全。然而旧坝袋与原坝基等支柱骨架相连甚密，倘若拆除不到位会破坏原有建筑物，保证新坝袋与原支柱骨架紧密联结且联结稳固是关键。

3 对策及解决方案

3.1 施工前的防洪评价计算

为确保施工期间修建的围堰及导流设施不影响洪水下泄和防洪安全，施工前必须进行水文调查和设计洪水计算，从而确定围堰及导流设施的尺寸大小和施工方案。同时应对围堰施工对洪水及防洪安全的影响进行评价，作出科学结论。

3.2 围堰材料选取

通常情况，围堰的建筑材料采用抛填石块后填充黏土防渗和粗砂后龙口填沙袋及迎水防渗膜。采用石块的需要从山区汽运至目的地，造价略高。采用砂堰的，可以使用采砂船采运卸一体，取料方便且造价较低。

3.3 坝袋材质

橡胶坝是一种高强度高分子材料，有很强的韧性且耐高温、高湿等恶劣环境。在购置坝袋时，应充分考虑环境的恶劣程度，进行深入考察和论证。

3.4 坝基截渗处理

为防止坝基渗流对工程形成安全隐患，橡胶坝坝基截渗可以采用高压旋喷灌浆双管法。为不出现塌孔情况保证成孔顺利及孔壁稳定，在灌浆过程中采用黏土填固孔壁。当灌浆过程中出现冒浆现象时应特别注意。当冒浆量≤20%时，灌浆量是正常的；而当冒浆量＞20%时，应适当减小灌浆量或快速提升，以提升回旋速度，并对冒浆量适当处理。当使用高速灌浆而不冒浆时，应特别注意地层中是否有较大裂缝或空隙而漏浆。因此在漏浆较多和空隙多的标段加大灌浆量，直到正常冒浆。

3.5 防冻融处理

在坝墩修复之前必须将损坏的松软层完全清理干净，从而保证新材料与坝墩表面完美联结。在实际施工过程中，可以采用电锤开剥出新鲜表面，并用高压气流或水流冲洗表面，吹落表面杂质。修复材料应选用抗热胀冷缩的耐冻耐高温材料，可以选用丙乳砂浆。丙乳砂浆具有抗裂、耐老化、黏结力强且抗拉伸强度高、施工便利、成本造价较低等优点，能够起到防老化、延缓腐蚀速度等效果。

3.6 底板伸缩缝维护

在实际工作中发现沥青、木板等常规底板伸缩缝填充材质无法满足使用要求，因此可以采用新型的聚硫密封胶来填充伸缩缝。聚硫密封胶是一种以液体聚硫酸橡胶为主，增强剂、增塑化剂以及硫化剂等为辅助的高级新型密封材质。聚硫密封胶与混凝土有很好的粘结性，避免了水流冲刷填充材料的情况，同时防止底板因热胀冷缩和水力因素而变形，保证了橡胶坝工程的安全和稳固。

3.7 坝袋拆装工作

首先应拆除旧坝袋，拆除前应利用水泵将坝袋中的水或空气排干净。然后拆除坝袋并用电锤等工具将锚固部件的表面杂质和混凝土清理干净。

新坝袋安装之前应仔细全面检查坝袋的质量，判断其是否合乎标准。然后将底部垫片安装至预定位置，底部垫片应照准螺栓并在底部垫片上钻孔，依据图纸和实际情况进行空洞放样，使得坝袋中心精确照准底板中线，校核后依照坝袋锚固大小钻孔。坝袋安装应自下游向上游、由中间向两边的顺序锚固，各螺栓就位后安装压板并使用大力矩的扳手紧固螺丝，确保每个螺栓受力均匀，反复上紧直至符合设计要求。

4 充水蓄水实验

坝袋更换完成后，必须进行充水蓄水实验，检查锚固、坝袋、底板等各部件的密封性、强度及安装质量，确保橡胶坝坝袋质量达到设计要求，保障其正常安全运行。充水实验应分阶段，切忌一次性充胀满。在充水过程中，一次充水后应暂停一段时间，并不断观测坝袋变化情况。

5 检查维修

5.1 经常检查

管理单位应对橡胶坝工程各部位、水坝袋、充填设备、机电设备、河床流布、管理范围内河道堤防和水流情况等进行检查。检查频率要保证每月1次以上，如果橡胶坝受到不利因素的影响，一定要对容易出现问题的部位加强观察，采用眼睛、耳朵、手感等方法根据工程和设备部位进行巡视，发现隐患，及时处理。

5.2 定期检查

每年在涨水前涨水后，要对橡胶坝工程的各部位和各设施进行全面检查。涨水前重点检查工程完成情况，涨水后重点检查工程变化和破损情况。特别是冬天，检查坝袋内是否冻结，防止坝袋损坏。

5.3 特殊检查

橡胶坝遇到特大洪水、暴雨、暴风、强震和重大工程事故等特殊情况时，工程损伤严重，影响工程安全，必须进行特殊检查。

6 日常维护

对于橡胶坝运行管理中经常发生的问题，需要每月进行1次定期维护，需要进行水库的试验和填充前洗井。定期维护内容包括：在排水门阀内抽出水，采用充电晶闸阀、排水门阀及其他电气设备，用柴油清洗和黄油进行保护。填充试验有利于泵供应、供水管及排水管等的开通，应先安排专业人员进行供水深井泵清洗，以确保增水期深井泵正常供水。

橡胶坝管理运行过程中，应注意某些情况下的损伤。首先，橡胶坝的坝袋容易受到尖锐物体的损伤，应该尽量避免无知或恶意破坏引起的坝袋损伤。其次，洪水后的遗留物（如民生垃圾、建筑材料等尖利物）有可能造成水库上下侧损伤，应该迅速清理这些垃圾杂物。另外，火灾是坝袋潜在且最大的危害因素，火可以引起大范围的坝袋损伤，修复困难较大，在橡胶坝的日常管理范围内，必须根除火源。

7 结语

目前，橡胶坝被广泛应用，它的安全性关系着整个工程的安危。当坝袋出现破损或达到使用年限时应及时更换。在实际工作中，应不断总结经验，深入调查和研究，分析坝袋更换问题并找出相应的解决措施，提升解决问题的能力并最终保障工程安全。