淠河橡膠壩技術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行了一次大型維修和技術改造工程。針對閘壩所存在的歷史遺留和閘壩安 全操作現代化的要求，對本次技術改造的主要內容提出說明和要求，并根據主要建設內容，提出具體的施工方案。然后， 按照施工方案對淠河橡膠壩進行技術改造，取得不錯的效果。

　　關鍵詞: 橡膠壩; 技術改造; 工程施工; 施工方法

　　1 工程概況

　　淠河橡膠壩 ( 中壩) 技術改造工程位于安徽 省六安市城區新安大橋下游300 m處，是淠河水域 梯級開發治理規劃的重要組成部分。原 工 程 于 2008 年 9 月 28 日開工建設，2009 年 4 月 23 日正 式蓄水。橡膠壩工程設計洪水標準為 20 年一遇， 校核洪水標準為 50 年一遇。 橡膠壩底板高程為31. 50 m，壩袋凈高4. 5 m， 設計正常擋水位36. 00 m; 共設 6 跨，單跨長86 m， 中墩厚0. 8 m，全長520 m。壩前水深7 m，回水長度 20 km，蓄水面積 887 萬 m3 ，攔蓄水量4 300 萬 m3 。

　　2 技術改造原因

　　淠河橡膠中壩于 2009 年 4 月建成投入運行， 至 2016 年 12 月，共計升降壩 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，運行期 間進行過多次維修或加固。 本次技術改造工程主要任務是: 更換橡膠壩 袋，恢復工程應有效益，營造景觀水域; 新建泄水 閘工程，降低升降壩頻次，滿足工程檢修要求; 配 套自動化控制系統，提高工程運行管理水平[1]。

　　3 主要建設內容

　　3. 1 壩袋更換及中邊墩和底板處理工程

　　由于工程長期運行，中墩和邊墩的結構表面粗 糙露石，壩袋下游壩底板貼地段粗糙，導致壩袋磨 損嚴重。為減小摩擦，對墩墻采用外包混凝土和不 銹鋼板貼面防護; 對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，順水流方向長136. 2 m。

　　( 1) 引 渠 段 ( 0 - 052. 6 ～ 0 - 02. 4 ) 。總 長 50. 2 m，進口引渠段底板采用 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。進口段清淤至29. 5 m高程，鋪設高爾凡雷 諾護墊，厚度30 cm，鋪設范圍上游2 500 m2 。

　　( 2 ) 閘 室 段 ( 0 - 02. 4 ～ 0 - 06. 6 ) 。總 長 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，檢修平臺高35. 5 m，啟閉機室高41. 5 m。閘 室內每孔設置閘門 1 扇，共 3 扇，閘門采用潛孔式 平面鋼閘門。每扇閘門設置 QP—2 × 160— ( 8— 16) 雙吊點集中驅動卷揚式啟閉機 1 臺。

　　( 3) 消力池段 ( 0 + 006. 6 ～ 0 + 047. 6) 。總長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 箱式魚嘴擋墻。

　　( 4) 防沖段 ( 0 + 047. 6 ～ 0 + 083. 6) 。總長 36 m，采用 C25 鋼筋混凝土格梗與 C20 混凝土底 板，順水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。防沖段起點高程 30. 00 m，自第三板起，底部坡降 1∶ 15。

　　3. 3 機電設備更新及自動化控制系統

　　對落后淘汰的機電設備進行更新并增設自動控 制系統[4]。

　　( 1) 機電設備更新 機電設備更新改造主要是對左、右岸控制室內 各 2 臺水泵 ( 配套電機、控制柜等) 及 1 臺潛水 泵進行更新改造。水泵為單級單吸立式離心泵，型 號分 別 為 G350—200A/6 /45 和 G350—200 /6 /55， 配套電機更換為 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 號水 泵管道上電動法蘭式蝶閥共 4 臺。

　　( 2) 自動化控制系統 共分 6 個部分: 水位壓力自動測量系統、水泵 及蝶閥自動控制系統、水閘自動控制系統、視頻監 視系統、網絡與傳輸系統和計算機監控系統。

　　4 施工過程

　　( 1) 土方工程為泄水閘土方開挖及土方回填

　　施工，主要工程量為進口清淤5 748. 75 m3 ，土方開 挖29 993. 71 m3 。施工中開挖機械為1 m3 反鏟挖土 機挖裝，采用裝載機配合自卸汽車的挖運方式。 100 m以內運距采用裝載機運輸，100 m以外運距 采用挖掘機裝車、自卸汽車運輸的方式。在分層挖 土方的同時，及時按設計坡比修整邊坡，進行土方 邊坡的防護，做好施工排水和坡面排水。土方開挖 施工中，根據施工實際情況布置臨時排水系統，開 挖面向外做成一定的坡度以利排水，避免邊坡穩定 范圍形成積水，保證邊坡穩定[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水泥土回填。配備履帶式拖拉機 2 臺，其他設備與開挖設 備共用。回填前，先進行回填試驗，各種填筑料在 施工前進行碾壓試驗，以確定施工碾壓機械設備、 鋪土厚度、最優含水量、碾壓遍數等參數。砂礫石 回填經碾壓試驗確定的參數是虛鋪厚度為 50 cm， 采用裝載機碾壓變數為 4 遍，最優含水量 6% 左 右。泄水閘左右岸粘土回填經碾壓試驗確定的參數 是虛鋪厚度為 30 cm，碾壓變數為 6 遍，碾壓設備 為履帶式挖掘機錯轍碾壓，最優含水量 17% 左右。

　　上下游翼墻基礎及泄水閘基礎水泥土經碾壓試驗確 定的參數是虛鋪厚度為 27 cm，碾壓變數為 6 遍， 碾壓設備為 18 t 振動壓路機，水泥含量 8% ，最優 含水率為 17% 。

　　( 3) 水泥攪拌樁施工。樁位放樣→鉆機就位 →檢驗、調整鉆機→正循環鉆進至設計深度→打開 高壓注漿泵→反循環提鉆并噴水泥漿→至工作基準 面以下 0. 5 m→重復攪拌下鉆噴水泥漿至設計深度 →反循環提鉆至地表→成樁結束→施工下一根樁。

　　( 4) 深層攪拌樁機及相應的輔助設備 ( 灌漿 泵、灰漿攪拌機等) 按設計確定的配合比拌制水 泥漿，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗; 待攪拌機的 冷卻水循環正常后，啟動攪拌機電機，放松起重機 鋼絲繩，使攪拌機沿導架攪拌切土下沉; 下沉的速 度可由電機的電流監測表控制，工作電流不大于 40 A。

　　攪拌機下沉時開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基 中，邊噴邊旋轉，提升噴漿攪拌。攪拌機下沉到達 設計深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊 噴邊旋轉; 同時嚴格按照設計確定的提升速度提升 攪拌機，重復上、下攪拌。攪拌機提升至設計加固 深度的頂面標高時，集料斗中的水泥漿正好排空。

　　為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將攪拌機邊旋轉 邊沉入土中，至設計加固深度后再將攪拌機提升出 地面清洗。向集料斗注入適量熱水，開啟灰漿泵、 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，采用鉆機取芯描述芯樣的完整性、均勻性，檢 驗水泥土的單軸抗壓強度、滲透系數。鉆孔用水泥 砂漿回填密實。

　　( 5) 混凝土施工項目。

　　泄水閘閘底板混凝土、 閘墩混凝土、進口底板混凝土、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、橡膠壩混凝土回填等。 混凝土采用商品混凝土，由攪拌車水平運輸。 根據施工計劃，先進行閘室段混凝土澆筑，然后進 行消力池、進口段、防沖段等混凝土澆筑。澆筑 時，采用汽車泵入倉，人工平倉，插入式振搗棒振 搗，電動磨光機收面。

　　( 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出上下游標 記。壩袋安裝前應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 進行。 壩袋安裝后，必須進行全面檢查，在無擋水的 條件下，做壩袋充壩試驗。整個過程應進行下列項 目的檢查: 壩袋及安裝處的密封性，錨固構件的狀 況，壩袋外觀觀察及變形觀測，充排、觀測系統情 況，充氣壩袋內的壓力下降情況。

　　( 7) 橡膠止水帶混凝土止水形式、結構尺寸 及材料的品種規格符合設計要求。止水帶間的連 接，橡膠止水搭接長度不小于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。對止水附近的混凝土要 確保澆筑質量，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。配制砂漿調制后在 2 h 內用完，找平層 采用 1∶ 3 干硬性水泥砂漿，結合層采用 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，按標準拉線，嚴格控制方正，隨時做 好鋪磚、砸平、撥縫、修整等各道工序，以保證鋪 貼面層質量。 啟閉機安裝調試后，對閘門進行調整，在無水 情況下作全行啟閉試驗。啟閉時在止水橡皮處澆肥皂水潤滑，檢查是否開關自如，在全關位置時，封水是否嚴密。

　　建筑論文投稿刊物：《江西建材》(雙月刊)創刊于1981年，由江西省建材科研設計院主辦。按受省經貿委的行業管理。刊登建材及硅酸鹽專業的科研論文、試驗和研究報告，企業生產技術及管理經驗，報道建材工業的發展動態和預測報告，國內外建材新產品、新設備、新工藝的信息，省硅酸鹽學會活動動態。

　　5 工程初期運行及效益

　　5. 1 工程初期運行情況 淠河橡膠壩技術改造工程完工后，經過汛期的 運行，一切正常，未發生任何影響工程正常運行的 不良狀況。

　　5. 2 工程初期運行效益 該改造工程實施后，恢復工程應有效益，提高 了防洪能力，營造了景觀水域。工程完工后通過升 壩蓄水先后在老淠河水域及景觀帶舉辦了龍舟賽和 2018 六安國際馬拉松比賽，并在汛期通過適時升 降壩調節水位，為打造濱水城市發揮了作用; 工程 的社會效益、經濟效益和生態效益顯著。

　　參考文獻:

　　[1] 張 隨，魏安義. 陸水水利樞紐工程除險加固回顧與 思考[J]. 人民長江，2013，44( 18) : 6_10.

　　[2] 吳根仙，嚴汝霖. 淺談橡膠壩運行中的維修和技術改 造[J]. 小水電，2014( 1) : 39_42.

　　[3] 代 軍. 珠海十八水閘拆除重建工程設計[J]. 江西建材，2014( 15) : 116_117.

　　[4] 廖 群. 水利工程機電設備安裝中常見問題分析[J]. 安徽水利水電職業技術學院報，2017，17( 3) : 56_58.

　　[5] 佟廣東. 淺析水閘設計在水庫除險加固中的作用[J]. 科技經濟導刊，2019，27( 13) : 84.

　　[6] 楊小宸. 城市河道橡膠壩修復改造技術[J]. 東北水利 水電，2016，34( 2) : 14_16.

　　作者：陶 輝1 ，余啟楊2

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