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水利工程橡胶坝施工技术的实践分析

2023-06-07马博

新农民 2023年13期
关键词:橡胶坝水利工程施工技术

马博

摘要:橡胶坝施工是水利工程施工的重要环节之一,不仅能够实现河道治理,还能够做到拦截河水和美化生态环境,因此需要受到重视。橡胶坝施工过程中所需要使用到的材料一般为高浓度人工合成纤维织物,使用高浓度人工合成纤维织物所建造出的橡胶坝既能够发挥其有效作用还能够降低施工成本,同时这种材料还具有承重能力较强的特点,在防洪抗震方面也能够做出突出贡献。基于此,本文首先阐述橡胶坝的相关概念,其次分析水利工程橡胶坝施工技术,最后对水利工程橡胶坝施工技术优化策略进行研究。

关键词:水利工程;橡胶坝;施工技术

现阶段,很多水利工程施工的过程中都需要开展橡胶坝施工,人们逐渐意识到橡胶坝的重要作用,但想要保障橡胶坝的施工质量并非易事,从材料选择到施工后的验收质检都应该进行严格把控,采用适当的施工技术,确保所施工的橡胶坝符合水利工程的实际要求,通过施工技术的选择使橡胶坝能够充分发挥出其作用。

1 橡胶坝的相关概念

1.1 橡胶坝的基本概念

目前,橡胶坝施工技术已经被人们普遍应用,但对于技术的研究和改进依旧在继续。橡胶坝实际上就是在水利工程中应用的一种水工建筑物,其本身具有较高的柔性,其材料一般都是橡胶、高浓度人工合成纤维织物等,这些材料本身的柔软度较高,不仅有利于橡胶坝的正常应用,还能够提升河道的美观度。橡胶坝就是将封闭状的坝袋锚固在底板上,在水充满坝袋时情况下,坝袋能够稳定挡水,当不需要坝袋挡水时,可以将其中的水放掉,即可恢复原状。坝袋剖面图及其工作原理如图1所示:

1.2 橡胶坝的特点

橡胶坝具有以下六个特点:第一,橡胶坝造价较低,并且在材料使用方面需求较少。如上文所述,在制作橡胶坝的坝袋时,一般所使用的材料是橡胶和合成纤维,使用这两种材料并不需要花费太多的成本,价格成本能够被控制在600~1200元/m以内;第二,无需消耗太长的建造时间。橡胶坝的建造时间较短,一般而言,只需要花费15~20d的时间即可,即便建造时间短,但只要施工技术应用熟练,并不会影响到橡胶坝的使用寿命,正常橡胶坝能够使用15年左右,最长的时间则是25年;第三,传统的拦水坝需要严格按照时间进行检查与维修,否则难以发挥其有效作用,无法达到阻拦洪水的目的。橡胶坝则与传统的拦水坝之间存在较大差异,并不需要经常维修,只要定期检查坝袋是否漏水、锚固是否稳定等基本情况即可[1];第四,具有较为显著的治洪效果。传统的拦水坝只能强行拦截洪水,而橡胶坝则能够将洪水收集起来,不仅实现抗洪,还能够利用洪水,将其作为可利用的水资源;第五,橡胶坝有一定减震的功效。橡胶坝由于材质原因,整体较为柔软,能够有效抗震;第六,橡胶坝本身对于河道而言能够起到美观的作用。

1.3 橡胶坝的优势

传统的水利工程中,想要实现洪水的治理,一般会建造固定式或活動式的拦水坝。其中,固定式拦水坝能够应用的范围有限,一般只会在水流较大的河流中建造,并且固定式拦水坝想要建成需要耗费较长的时间,并且所投入的成本也相对较高,并且在建造的过程中需要消耗较多的精力,因此,随着技术的发展,很少有人会再继续建造这种挡水坝。活动式挡水坝具有成本较低的优点,其主要的工作原理是利用翻板闸和鱼鳞闸,这种拦水坝能够对水位进行控制,但由于其灵活性较高,对于洪水的拦截能力相对较低,在建造的过程中也需要较长的建造工期才能够完成。相对于上述两种拦水坝,橡胶坝则优势更加明显:首先,橡胶坝的建造位置是在水底,通过将坝袋充满水起到拦截洪水的作用,能够有效进行抗洪;其次,由于材质问题,建造橡胶坝需要花费的资金较少,同时,其建造也不需要耗费大量的时间,仅在15~20d即可完工;再次,橡胶坝本身并不会影响到环境整体的美观度,甚至能够形成一道较为独特的景观;最后,橡胶坝并不需要消耗大量的成本、时间以及精力放在维修上,其使用寿命较长。除此之外,橡胶坝能够将洪水收集起来,所收集的这部分水资源能够为水利工程增加一定收益。正是由于上述的诸多优点,人们开始认识到橡胶坝的重要作用,并且橡胶坝已经逐渐被广泛应用于水利工程中。

2 水利工程橡胶坝施工技术

2.1 基础土建底板施工

想要进行橡胶坝施工,基础土建底板是较为基础的一个步骤,想要完成基础土建底板施工,主要需要从以下三个步骤进行:首先,需要在施工前挖出基坑。在挖基坑前应该提前做好基础调查工作,结合水利工程的具体要求以及施工场地的实际情况做好前期准备。同时,在进行基坑挖掘时,需要注意实际高程与设计高程,在差距在200~300m时,应该由机器开挖转变成人工开挖,直至挖掘到设计高程,并且需要注意挖掘的平整度;其次,在基坑挖掘结束之后,需要开展基础底板的施工。在进行基础底板施工的过程中,需要保障混凝土区域的光滑程度。混凝土部分是需要与坝袋相接触的,如果接触面不够光滑,会对坝袋产生磨损,影响橡胶坝的使用寿命;最后,采用砼砌块锚固。在使用砼砌块前,需要先在基础底板上开出相应的锚固槽,但需要对锚固槽的尺寸进行严格把控。实际开出的锚固槽尺寸与设计尺寸之间允许有±5mm之内的偏差[2]。锚固槽槽壁的平整度也较为重要,需要在开槽后进行打磨。砼砌块的大小也需要注意,需要控制在±2mm的范围内。

2.2 坝袋安装

坝袋安装的过程中需要注意以下五点内容:第一,在泄洪的过程中,需要注意河道断面的情况,尽可能将其保持在原有的状态下,在设计坝袋安装位置以及具体安装技术时也应该将这一点内容纳入考虑范围中,在进行水利工程标准以及橡胶坝施工标准时应结合河道的实际情况;第二,在进行坝袋安装之前,首先需要检查坝袋底垫片的位置,确保其位置是严格按照设计安放的。其次需要注意坝袋底垫片的形状,一般所使用的形状多为双锚线形。在将坝袋底垫片固定完成后,还需要对进出水口进行挖掘,在挖掘的过程中也需要严格按照设计上的位置进行。孔口的垫片也需要进行补强,这一环节也是必不可少的,但在补强之前,需要先明确补强的范围,一般而言,范围应该是孔径的三倍以上;第三,平铺坝袋胶布。这一环节也需要注意位置的把控,胶布应该置于坝袋底垫片上,其位置应该是锚固线与中心线对应的位置;第四,安装坝袋。这一步骤需要注意坝袋安装的先后顺序,应该先安装下游的坝袋,再安装上游的坝袋,最后进行岸墙坝袋的安装。为了确保坝袋的位置准确,每一个区域的坝袋都需要从底板的中心向两侧进行安装。在安装坝袋的过程中,坝袋胶布的方向应该是朝向上游的,当下游坝袋安装完毕后,需要调整坝袋胶布的方向,将其朝向下游。坝袋胶布方向的调整能够使导水胶管的安装更加便利;第五,坝袋的锚固需要应用到楔块,应将楔块逐个放入到半圆形小槽中,这主要是为了保障安装质量。在放入楔块后,需要用大锤敲打,确保楔块能够进入到小槽底部,随后将其撬出,将其换成厚的楔块,不断重复这一操作。

2.3 混凝土施工

混凝土施工是橡胶坝施工的重要环节之一,在将混凝土运送到施工现场的过程中,需要对混凝土进行妥善的保管,混凝土会受到周边环境的影响产生一系列变化,这种变化会影响到混凝土的质量。同时,也需要对运送时间进行精准控制,过长的运送时间可能会导致混凝土逐渐变干,不利于使用[3]。除此之外,在混凝土運送到施工现场后,应该对其进行实验。混凝土浇筑的过程会对混凝土质量产生一定影响,因此需要注意混凝土浇筑的规范性。首先,对于混凝土的振捣时间需要进行严格控制,确保其能够在标准的范围内。在振捣过程中需要对混凝土的状态进行观察,在发现其不下沉时立即停止振捣。在进行振捣的过程中,需要保障振捣连续不断且均匀,切忌出现终端振捣或速度不均的情况,避免由于振捣环节不够规范导致混凝土出现空洞或泌水、离析等现象;其次,在混凝土浇筑完成后,需要对其进行复振,一般在浇筑的一小时到一个半小时之间进行,这一操作能够对混凝土的强度进行有效提升。

2.4 充水实验

在上述安装步骤都完成后,应该对橡胶坝进行充水实验,通过实验能够检测橡胶坝的安装质量及其是否能够有利于水利工程。在开展充水实验时,应该注意以下几点内容:第一,不能够直接充水至设计中的最高高度,否则一旦坝袋存在问题会直接影响到整个工程情况。需要将充水实验分为几个等级,逐级进行,完成每一等级的充水后,需要停留约半小时的时间,对坝袋进行观察,如果在观察过程中发现坝袋存在问题,则需要及时进行补救[4];第二,需要检查螺母是否被全部拧紧,避免由于螺母未拧紧给整个工程带来不良影响;第三,在完成上述步骤后,需要封死锚固槽,一般需要将水泥与砂浆混合,混合比例为1:2。

2.5 橡胶坝的维护措施

尽管橡胶坝的使用寿命较长,并不需要耗费过多成本维护,但有效的维护措施依旧是有必要的,从而延长橡胶坝的使用寿命,主要可以从以下三个角度进行:第一,需要磨平锐角和坑洼,减轻坝袋磨损;第二,坝袋在水下会接触到混凝土部分,如果混凝土不够平整,也会致使坝袋出现磨损,为减轻这一现象,可以在坝袋上涂抹耐磨胶和防老化层;第三,部分地区由于地理位置问题,在夏天温度较高,在高温天气下,坝袋会受到一定影响,由于坝袋原材料是橡胶和合成纤维,高温会导致坝袋的使用寿命减少,为此,应该注重减少阳光直射的时间。

3 水利工程橡胶坝施工技术优化策略

3.1 科学选择施工技术

能够进行橡胶坝施工的方法较多,不同的施工方式具有不同的特征,并且其优势与劣势存在较大差异,因此,需要科学选择施工技术。施工人员在选择参加施工技术之前需要到施工现场进行调查,明确水利工程的实际情况和具体要求,施工人员也需要对水利工程周边环境进行有效探查,确保能够选择出适当的施工技术,将橡胶坝的优势发挥出来,并且有效延长其使用寿命[5]。

3.2 提高施工人员综合素质

提高施工人员的综合素质也能够有效提高橡胶坝的施工水平。首先,施工人员存在水平参差不齐的问题,因此施工单位要了解施工人员的实际情况,对施工人员进行有针对性的培训,提升施工人员专业水平,使其能够不断更新自己的知识体系,培养其学习意识,使其能够主动学习新理念和新技术。其次,施工单位应该设立相关的考核机制,考核施工人员的工作态度、能力等诸多内容,使施工人员不断进行自我提升。

3.3 优化管理制度

在橡胶坝施工进行的过程中,想要使各个岗位人员履行自己的职责,提高管理质量与管理效率,需要施工单位结合水利工程的实际施工情况,优化管理制度。在管理制度中,要明确各个岗位人员的工作职责以及各个环节的工作重点,确保在出现问题时能够落实到人,避免工作人员逃避责任的情况出现。除管理制度外,还可以建立相应的奖励机制,激励工作人员加强对施工工程的管理,提升工作人员的专业水平,有效提高橡胶坝的施工质量和效率。

3.4 加大质检力度

质检不仅限于在施工结束后进行的质检工作,在施工开始前,施工人员需要对施工区域的场地、材料、工具等部分内容进行质量检测,保证场地的安全、原材料质量以及工具和技巧的有效性。在施工过程中,施工人员要随时进行安全检查。在施工结束后,验收施工成果时进行最后的质检。施工人员只有加大质检力度,才能够有效保证橡胶坝的施工的质量。

3.5 积极引进数字化技术

随着我国科学技术水平的不断发展,数字化技术在各行各业中都有所运用,但目前而言,我国橡胶坝施工的过程大部分都是由人工进行,施工水平较为低下,施工效率也有待提高。然而,将数字化技术运用到橡胶坝施工的过程中,能够提高施工质量与施工效率。数字化施工能够突破时间、空间、地点等诸多限制,随时监管橡胶坝施工状态,强化施工水平,提高橡胶坝施工质量、确保工程能够保质保量完成。

4 结语

综上所述,自20世纪初至今,橡胶坝已经有30年左右的应用历史,截至今日,已经建成并且投入使用的橡胶坝足有几千座,由此可知,橡胶坝的确具有抗洪的功效。使用橡胶坝抗洪、治理河道具有成本低、施工时间短等特点,同时也能够打造出一种景观效果。

参考文献

[1] 王艳军.浅析橡胶坝施工技术要点[J].科学技术创新,2022(1):121-124.

[2] 王鲁宁.水利工程建设中橡胶坝施工技术运用分析[J].门窗,2023(4):76-78.

[3] 吕艳.刍议水利工程建设中橡胶坝施工技术的应用[J].城市情报,2022(14):199-201.

[4] 诸葛滨滨.探究橡胶坝施工技术在水利工程中的应用[J].中国房地产业,2021(20):140-141.

[5] 朱朝腾.水利工程建设中橡胶坝施工技术运用研究[J].警戒线,2021(42):120-121.

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