谈橡胶坝坝袋修补方法及经验

侯亚洲，郑皓源

（临沂市水利工程保障中心，山东 临沂276000）

葛庄橡胶坝位于临沂市兰山区义堂镇大葛庄村北，2009 年11 月竣工，橡胶坝全长419.8 m，5 节坝袋、单节坝长83 m，蓄水1 560 万m3，水面面积4.75 km2，回水长度10.5 km。

坝袋是橡胶坝脆弱的部分，使用周期内经常遭受洪水冲击、漂浮物撞击、锐器扎割、自然老化损伤等考验，坝袋维修是橡胶坝管理的重要内容。

1 葛庄橡胶坝坝袋损坏种类

1.1 局部磨损（表皮损伤）

坝袋迎水面有大量顺水流方向划痕，划痕深度2～5 mm，长度4～10 cm，均未穿透表层橡胶，这些表皮损伤多为漂浮物刮伤,每年汛期上游都会冲下大量生活垃圾，树枝等杂物，会造成橡胶坝坝袋刮伤。

1.2 局部破损（贯通伤）

3 号坝袋背水侧中部，距离底板1 m 处有1 cm×1 cm 的穿孔，坝底板有尖锐的石块、金属物料没有清理干净，坝袋塌落时受挤压刺破坝袋。

1.3 挤压折皱破损

1 号坝袋端部紧贴坝墩有一处12 cm 长的裂缝，升坝过程中，坝袋两端延坝墩膨胀升高时，局部坝袋褶皱未能及时展开，产生挤压破坏。

2 修补方法

2.1 物理螺栓夹板法

橡胶坝坝袋抢修上使用最多的是钢板螺栓组合的夹补，将钢板螺栓的组合放入坝袋内，然后在坝袋外再用一钢板将坝袋夹住，拧紧螺丝。

2.2 钩头螺栓（T 型螺栓）内钩外压法

钩头螺栓（T 型螺栓）内钩外压法属于螺栓夹板法改进方法，使用钩头螺栓或T 型螺栓代替放入坝袋中钢板螺栓组合，解决坝袋裂缝较短、坝袋堵头开胶等情况，钢板螺栓组合难以放入坝袋内问题。

2.3 粘补法

粘补法是目前坝袋修补中可靠度较高方法，粘补使用原材料理化性能与坝袋理化性能一致，粘补技术相关标准规范完善。粘补工艺分为冷硫化及热硫化两种，但是粘补施工注意事项较多，要求无水而且环境粉尘不能过多。热硫化粘补效果最好，不过施工中需要将粘接部位加温至140 ℃，并保持45 min 以上，不适合在野外施工。运行状态下橡胶坝坝袋粘补使用冷硫化工艺，冷硫化粘补需要环境温度15～25 ℃，相对湿度70%以下，无大风沙天气，被加工的坝袋面洁净，具备修补件硫化所需的空间和时间。

2.4 缝合粘补法

缝合粘补法属于坝袋粘补，针对坝袋纵向大裂口改进，根据橡胶坝坝袋径向坝袋主要受力，纬向坝袋受力较小特点，用与原坝袋径向纤维度一致的锦纶线缝合裂口再粘补的工艺。

2.5 选择方案

葛庄橡胶坝坝袋损坏多为表面划伤，贯通损伤尺寸不超过12 cm，使用螺栓夹板法、T 型螺栓法，坝袋裂口较小，坝袋钻孔难以展开施工，螺栓组件不容易放入坝袋内部，而且物理修补方法无法彻底解决坝袋维修。葛庄橡胶坝坝袋内部破损为径向，受力较小，损伤全部处于水面以上，使用粘补法比较合适。

3 坝袋维修

3.1 修补条件

1 号坝袋端损伤裂缝紧贴坝墩，延坝袋径向长12 cm，通过长期工程运行发现，当坝袋高度为2.5 m 时，损伤裂缝处于坝顶部，并且此时裂缝受到挤压不渗水，只要合适天气条件下，通过降低其它坝袋高度防止1 号坝袋溢流，可以满足粘补施工条件。

3 号坝袋1 cm×1 cm 穿孔损坏位于背水侧中部，距离底板1 m，由于穿孔较小，坝袋高度降低至0.2 m 时，使用膨胀橡胶临时封堵能够满足粘补过程中无水条件要求。

3.2 修补过程

2017 年6 月中旬，此时已经连续多日晴天，葛庄橡胶坝水位较低，根据天气预报连续一周无雨，满足冷硫化方式粘接条件。

1）按照事先计划，调节坝袋高度，裁剪坝袋生产厂商提供的坝袋修补条。

2）坝袋破损的部位为中心画出标记线，搭接长度为20 cm，使用大功率低转速角磨机配钨钢打磨碟，对标记线内区域进行打磨，去除坝袋杂质和疏松层，打磨深度不小于修补条的厚度。

3）使用鼓风机和刷子边刷边吹打磨部分橡胶粉尘，并用工业清洗剂对打磨完的坝袋表面进行清洁，同时配制胶粘剂，按照说明书比例将冷硫化粘接剂和硬化剂倒入一个烧杯中，使用搅棒搅拌均匀。

4）坝袋打磨区域晾干后，将胶粘剂刷在坝袋打磨部分和修补条的表面，晾至略有粘手的感觉时，粘贴修补条，并使用压实滚轮进行压实，将修补条和坝袋结合部位再涂刷一遍胶粘剂，以使修补条边缘的半硫化层自然冷硫化，提高坝袋快速修补的粘接强度。

5）保持1 号坝袋高度，粘补部分用沙袋压实，将3 号坝袋缓慢塌坝，靠其自重将修补部分压在坝底板坝袋塌落区干燥区域，保持这样状态24 h，以提高粘接强度。

4 注意事项

4.1 冷粘材料

冷粘原料要求在室温下避光保存，如果处理不当，影响修补质量。因此材料要严格管理，材料一定要密封，配胶要考虑用量，胶粘剂随用随配，配好后短时间内用完，避免浪费，超过使用期限的材料避免使用。

4.2 操作人员

由于粘补所需条件受天气影响较大，坝袋生产厂技术人员不可能及时赶到，需要工程管理人员掌握冷粘技术，一定要经过技术培训，能自主认真完成每一道工序。坝袋修补区打磨时，尽量使修补部分形成平滑过渡的凹状面，注意打磨时间，避免高温碳化橡胶层表面，打磨后应平整、均匀、无亮处，不得损伤布层。用工业清洗剂对打磨完的坝袋表面进行清洁，避免其未完全挥发，造成修补层鼓包，施工条件及时间限制较大时尽量不使用清洗剂。

4.3 工作环境

粘补的工作环境影响粘接质量，施工环境中湿度、温度、清洁对粘修质量有重要影响。如果空气湿度较高，经过打磨的坝袋表面容易吸收水分，影响胶粘剂的湿度，粘接后会出现界面破坏，因此，空气湿度最高不超过85%。施工时环境温度过低，胶粘剂流动性变差，坝袋表面温度过低，影响胶粘剂湿润被粘表面，粘补时温度不低于15 ℃，同时温度超过25 ℃硫化反应过程不宜控制，影响粘补效果。粘补施工环境灰尘较多，使胶面沾染杂质，影响粘接质量。

5 结 语

采用粘补法修复的坝袋经过两年多运行，修复的部位没有发生损坏，保证了橡胶坝正常使用，相较于其他修补方法，粘补法工艺使用设备少，易于掌握和操作，只要措施得当，是经济、可靠的修补方法。同时，加强工程科学规范运用，避免工程损坏，对坝袋局部磨损部分及时维修，消除隐患才能确保工程安全长久的发挥工程效益。