第九章橡胶坝工程施工监理作业指导书 - 产品系统.doc

PAGE PAGE 1 水利水电工程施工监理作业指导书 第九章 橡胶坝工程施工监理作业指导书 第九章 橡胶坝工程施工监理作业指导书 第一节 工程描述 一、橡胶坝历史 橡胶水坝出现于50年代末，坝袋由高强度的织物合成纤维受力骨架与高分子合成材料橡胶构成、锚固基础底板上，形成封闭坝袋、用水（气）充胀后形成的挡水坝。 橡胶坝由基础混凝土底板、边墩（岸墙）、中墩（多跨式）、上下游护坡、上游防渗铺盖或截渗墙、下游消力池、海漫、橡胶坝袋和锚固系统组成，还包括坝袋冲排水系统。 1997年建成的总投资5800万元的临沂市小埠东橡胶拦河坝坝长1135m，1999年获得山东省建筑工程质量“泰山杯”奖，同年10月以其长度创世界吉尼斯之最。2005年5月14日，由长江设计院设计的全国第一高（6m）橡胶坝在湖北省恩施市主城区东门清江河橡胶坝安装成功，改写了我国只能设计、制造、建设5m高以下橡胶坝的历史，标志着我国采用新型高分子复合材料筑坝进入了一个新阶段，也标志着我国橡胶坝设计、制造进入了一个新时期。湖北省恩施市主城区东门橡胶坝的建成是对我国橡胶坝现行规范的重大突破。 近年来我国橡胶坝技术开始走向世界，开拓国外市场，我们已为孟加拉、越南、印尼、泰国、伊朗等国设计并建成数座橡胶坝工程，提供技术服务。 二、橡胶坝适用范围 橡胶坝适用于低水头、大跨度的闸坝工程。可用于防洪、灌溉、发电、供水、航运、挡潮及城市园林美化工程，也可用于活动围堰、渠系临时挡水工程。如： （1）用于水库溢洪道上的闸门或活动溢流堰，以增加库容及发电水头，工程效益十分显著。从水力学和运用条件分析，建在溢洪道或溢流堰上的橡胶坝，坝后紧接陡坡段，无下游回流顶托现象，袋体不易产生颤动。在洪水季节，大量推移质已在水库沉积，过流时不致磨损坝袋，即使有漂浮物流过坝体，因为有过坝水层保护堰顶急流，也不易发生磨损。 （2）用于河道上的低水头溢流坝或活动溢流堰、平原河道的特点是：水流比较平稳，河道断面较宽，宜建橡胶坝，它能充分发挥橡胶坝跨度大的优点。 （3）用于渠系上的进水闸、分水闸、节制闸等工程建在渠系的橡胶坝，由于水流比较平稳，袋体柔性、止水性能好，能保持水位和控制坝高来调节水位和流量。 （4）用于沿海岸作防浪堤或挡潮闸。由于橡胶制品有抗海水浸蚀和海生生物影响的性能，不会像钢、铁那样因生锈引起性能降低。 （5）用于船闸的上、下游闸门。实践表明：闸门适用于跨度较小的孔口，而坝袋则适用跨度较大的孔口。 （6）用于施工围堰或活动围堰。橡胶活动围堰有其特殊优越之处，如高度可升可降，并且可从堰顶溢流，解决在城市取土的困难，不需取土筑堰可保持河道清洁，节省劳力和缩短工期。 （7）用于城区园林工程。橡胶水坝造型优美，线条流畅。尤其是彩色橡胶水坝更为园林建设增添一幅优美的风景。 三、橡胶坝与常规闸坝相比具有的优点 （1）节省三材（钢、木、水泥），橡胶坝袋是以合成纤维织物和橡胶制成的薄柔性结构，代替钢木及钢筋砖结构，由于不需要修建中间闸墩、工作桥和安装启闭机具等钢和钢筋砖水上结构，并简化水下结构，因此三材用量显著减少，一般可省钢材30～50％，水泥50％左右，木材60％以上。 （2）造价低，橡胶坝的造价与同规模的常规闸相比，一般可以减少投资30～70％，造价较低，这是橡胶坝的突出优点。 （3）结构简单，施工期短，橡胶坝袋是先在工厂投靠然后到现场安装，施工速度快，一般3～15d即可安装完毕，整个工程结构简单，工期一般为3～6个月，多数橡胶坝工程是当年施工当年受益。 （4）坝体跨度大、不阻水。坝袋锚固于底板和岸墙上，基本能达到不漏水。坝袋内水泄空后，紧贴在底板上，不缩小原有河床断面，无需建中间闸墩、启闭机架等结构，故不阻水。 （5）自重轻、抗震性能好。橡胶坝的坝体为柔性薄壳结构，富有弹抗冲击弹性35％左右，伸长率达600％，具有以柔克刚的性能，故能抵抗强大地震波和特大洪水的波浪冲击。 四、橡胶坝的耐久性和可靠性 （1）由于氧和臭氧引起断链和(或)聚合物的交联，这将对合成橡胶起到破坏作用并改变其网状结构。随着天然橡胶的老化，断链的作用会导致橡胶软化并粘着。大多数其他合成橡胶由于交联作用而变脆、变硬，而且，受热、紫外线以及诸如铜、钻和锰这些金属均会加速橡胶的氧化，应力也会加速橡胶坝的氧化。通过在坝体表面用氯磺酰化聚乙烯合成橡胶(氯锡酸盐聚乙烯橡胶)做涂层，可增强抵抗阳光照射的能力。根据纤维试样大量的试验数据以及对坝的实际性能进行的监测已证实了橡胶材料的耐久性。在实验室的条件下进行的加速橡胶纤维老化的试验结果表明：橡胶纤维的设计使用年限至少有40年。 （2）实践证明橡胶坝是可靠的。可靠的原因之一是充、放气装置的失灵率很低。这是由于装置的构造简单，坝易于养护；不需要定期喷漆与加润滑油，因为它们不依赖于像滑动门这样的构件