橡胶坝坝袋锚固施工技术_赵国庆

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1 .2 楔块锚固
楔块锚固是在锚固槽 内用 楔块 挤住坝 袋布 以达到 固定 坝袋 的作用 , 锚固槽 设计成 靴形 或梯形 的 , 楔块 分前楔 块与 后楔 块 , 靴形槽前后 楔块用 混凝 土块 , 梯形 槽的 前楔块 为混 凝土 , 后楔块用混凝土块或木料 。
1 .3 胶囊锚固
胶囊锚固 是一 种 新型 的锚 固 型式 , 利 用 胶囊 充 水 的压 力 , 将坝袋与底垫片 挤在锚 固槽 内 , 以胶囊 挤压 坝袋胶 布和 混凝土槽壁产 生的摩擦 力 , 克服 坝袋拉 力 , 将坝 袋拉住 起到 锚固 作用 。这 种锚固型式安全可靠 , 止 水性能好 , 拆卸 方便 。 尤其适用于季 节性使用 的橡 胶坝工 程 , 使用 时快速 装上 , 不 用时 可以拆除 , 其缺 点是为 了保 证胶囊 内的 压力 , 需每 天进 行压 力观测 , 压力不够立即充水 , 管理麻烦 。
1 橡胶坝坝袋的锚固型式
锚固结构是橡胶坝工程主要组成部分 , 锚固 的质量是橡 胶坝安全 , 可靠地运 行的一 个关 键 , 它既要 牢固 可靠 的承担 坝袋的拉力 , 又要密封 , 不透水(或气), 这样才能 使橡胶坝起
到挡 水的作用 。 目前我国 采用的锚 固型 式有三 种 :螺拴 锚固 , 混凝 土楔
第 6 卷第 4 期 2 008 年12 月
水利与建筑工程学报
Jour nal of Water Resources and A rchitectural Engineering
橡胶坝坝袋锚固施工技术
V ol.6 No .4 Dec ., 2 00 8
赵国庆1 , 朱建国2 , 邓洪亮3
(1 .北京泽通水务建设有限公司 , 北京 100055 ;2 .北京大兴水务局 , 北京 100043 ;3 .北京工业大学 建筑工程学院 , 北京 100124)
3 坝袋锚固施工
锚固质量的好坏直接关系到整个橡胶 坝的安全运 行 , 楔 块锚固方式的橡胶坝工 程 , 必须 在底 板上设 置锚 固槽 , 锚固 槽尺寸精度要求较高 , 槽口 线和 槽底 线一定 要直 , 锚 固槽混 凝土面要求平整光滑 , 无凸 凹隆 起现 象 , 施 工中 能否 达到上 述标准 , 对坝袋锚固 安装乃 至整 个工 程至关 重要 , 是 橡胶坝 工程施工过程中极为重要的一环[ 1 ~ 5] 。
凉水河橡 胶坝采用 一次 成型施 工工 艺 , 缩短了 工期 , 减 少了 工序 , 劳动 力投 入少 , 混 凝土 整体 性好 , 虽多 用一 些钢 材 , 但综 合比较 , 仍是 一种经 济 、合算的施 工方法 , 在 橡胶坝 工程实践中得到 了证 实 。 施工 时先 在锚固 槽模 板两侧 各设 置一排角铁 , 将角铁生根固定 , 在角铁上焊接 钢筋支架 , 固定 锚固 槽模板 , 使锚固 槽模板 及支 架体自 成体 系 , 不与底 板钢 筋及其它支撑 相联系 , 浇筑混凝土时 一次成型 。 施 工过程应 注意 角铁对称设置 , 并在锚固槽模板下 将两根角铁 焊接为一 个整体 , 一来支撑锚固槽模板 , 二来增加支架 刚度角铁(不宜 直接接触模板 面), 应在 角铁上焊接钢筋支架 固定模板 , 以防 拆模后角铁外 露锈蚀影 响锚 固槽混 凝土 面平整 度 , 同时 , 钢 筋支架与模板 接触端应 加弯 钩 , 以防拆 模后 毛刺外 露 , 刺伤 坝袋 及底垫片 。
3 .Civ il Engineering College of Beijing Poly technical University , Beijing 100124, China)
Abstract :The rubber dam has many unique characters , such as rataining w ater without leakage , discharging water without retardation , variable span , adjustable heigh t and dam crest for overflow .T he archoring of bags of the rubber dam is a key tech nology in design and construction .Taking Liangshuihe Rubber Dam in Beijing for example , the design , const ruction and inspection about the archoring of the bags of the rubber dam are int roduced , and the causes of leakage and the countermeasures to it are pointed out . Keywords :anchoring technology ;wedge block ;water filling test
图 1 凉水河橡胶坝靴形锚固槽
2 .2 橡胶坝楔块断面设计
楔块自身要有足够的重力 , 在重力 作用下可 以保证坝袋 充分固定 , 并在一定 的水压 力作 用下 使坝袋 密封 不漏水 , 因 此楔块断面采用梯形 。 在橡胶坝坝袋的安 装和运用中 , 前后 楔块间只承受作用在楔面上的正压力 , 但在安装 时后楔块受 锤击力作用 , 故在楔块内可配置 6 的构造钢筋 , 以提高混凝 土块的强度 。 前楔块考虑施工中人搬动方便 , 设计长度 为 60 cm , 用 C20 钢 筋混凝土制作 , 后楔块设计长度为 20 cm 左右 , 且比前楔块低 2 cm 。 根据楔块受力分析可知 , 当楔块斜角小 于或等于两面摩擦角之 和时 , 楔 块自 锁 , 因 此楔 块斜 角设计 70°。后楔块采用 C30 钢筋 混凝 土制 作 , 以提 高楔 块的 抗冲 击能力和锚固稳定性 。
2 混凝土楔块锚固设计
坝袋锚固是橡胶坝 的关 键技 术 , 目 前多 采用楔 块锚 固 , 楔块锚固技术对橡胶坝锚固技术的推广应 用起了重要 作用 , 锚固槽 、楔块规 格尺寸 、强 度 、平 整度一 定要符 合设计 要求 , 否则会出现锚固时楔块 破碎 多 、楔块 松动 、坝袋 被拔 出等情 况 , 因此在坝袋安装上应予以高度重视 。
1993 年橡胶坝已被我们 国家科 委列为国 家 100 项技术 推广项目之一 , 近几 年来 , 橡胶 坝正 以强劲 的势 头在 世界各 国得以推广 , 特别是我国和东南亚各国 正掀起建 造橡胶坝热 潮[ 4 ~ 8] , 了解掌握橡胶坝的 关键Baidu Nhomakorabea技术 , 使其 在工 程实 践中更 成熟 、更完善 、更好的发挥作用 , 具有 十分重要 的意义 。 本文 通过北京凉水河橡胶坝坝袋锚固施工工程 实例 , 探索坝袋锚 固设计 、施工检测和 防漏等 关键 技术 , 以提 高设 计水 平和施 工质量 , 扩大应用领域 。
摘 要 :橡胶坝具有挡水不漏水 、泄水不阻水 、跨度可大可小 、坝高可以调节 、坝顶 可以溢流等 其它闸坝
不具备的 独特优点 , 但橡胶坝设计和施工中坝袋锚固是一项专 门技术 , 通过北京凉水河橡胶坝 设计施工
实例 , 介绍了橡胶坝坝袋锚固设计 、施工和检验方法 , 并指出了 橡胶坝常见的漏水原因和对策 。
3 .1 锚固槽成型
锚固槽成型目前常用的施工方法有两 种 , 即 预留二期混
凝土和一次成 型 。预留 二期混凝土是在底板 混凝土浇 筑时 , 在锚 固槽位置按照一定范围预留空间 , 待底板混凝 土达到一 定强度时拆模 , 凿毛清理后 , 支立锚固槽模板 , 再进 行锚固槽 二期混凝土浇 筑 。一次 成型锚固槽是在底板 混凝土浇 筑前 , 将锚 固槽模板悬空支立于设计位置 , 这 样锚固槽在 底板混凝 土浇 筑时一次成型 。
坝袋锚固线布置型式有单线锚固和双 线锚固两种 , 凉水 河橡胶坝选 用双线锚 固型 式 。 楔块 锚固设 计包 括锚 固槽和 锚固块两部分 , 锚固 槽分靴 形槽 和梯 形槽 , 锚固 块有 混凝土 楔块和木楔块 。
2 .1 橡胶坝的锚固槽设计
锚固槽有梯形槽和靴形槽两种 。 梯形 槽断面上口 窄 , 下 口宽 , 槽内壁顺直 , 靠楔 块挤压 胶布 和槽壁 之间 的摩 擦力来 固定坝袋 ;靴形锚固 槽与梯 形锚 固槽 相比具 有很 多优点 , 靴 形锚固槽后楔块与坝袋不直接接触 , 在 锚固槽内 楔紧时坝袋 只受挤压力 , 不磨损 , 接 触面较 大的 凹槽曲 面产 生较 大的摩 擦力 , 保证坝 袋 、底垫 片 、木 芯及 楔 块间 紧 密接 触 , 密 封 、牢 固 , 该 技术施 工方便 , 安全 可靠不 漏水 。 凉水 河橡胶 坝坝高 2 .4 m , 坝袋为枕式 , 锚固 槽选用 靴形 槽 , 槽 内壁 设凹 槽的矩 形槽 , 槽深 22 cm , 槽宽 100 cm , 如图 1 所示 。
橡胶坝是一种新型水工建筑物 , 以 高强度合 成纤维布为 受力骨架 , 以合成橡 胶为止 水层 和保 护层的 胶布 , 锚 固在河 床混凝土底板和河岸边 墙上 , 形 成一 封闭式 胶袋 , 充 水或充 气形成坝体 而挡 水 。 自 1957 年美 国工 程师 N .M .Lmber t -son 在洛杉矶河上建造了 世界 上第 一座橡 胶坝 以来 , 由于 它除了具有挡水不漏水 、泄水不阻水 、跨度 可大可小 、坝高可 以调节 、坝顶可以溢 流等其 它闸 坝不 具备的 独特 优点外 , 同 时还具备造 价低 、结构 简单 、运行方 便 , 施工期 短 , 抗 振性能 好等优点 , 因此 被世界 各国广 泛应用于 水利 、水运 、水 电 、环 保等方面[ 1 ~ 8] 。
块锚 固 , 胶囊充水锚固[ 7 ~ 8] 。
1 .1 螺栓锚固
螺栓锚固分穿孔锚固和不穿孔锚固两种 , 螺栓 材料常用 不锈 钢或经过镀锌处理的 普通碳素钢 , 压板材料一般用 20 # 槽钢 或 10 mm 厚钢板 , 也可采用 铸铁或 混凝土 板 , 压 轴材料 用钢 管或木料等 , 螺 栓锚固 可用 一般螺 栓或 不锈钢 螺栓 , 但 一般螺栓易损 坏 , 更换频繁 , 停水拆修不方便 , 用不 锈钢螺栓 造价 较高 。
收稿日期 :2008-05-14 修回日期 :2008-06-05 作者简介 :赵国庆(1972 —), 男(汉族), 北京人 , 工程师 , 主要从事水利工程施工技术 , 道路与桥梁工程施工及检测技术研究 。
8 2 水利与建筑工程学报 第 6 卷
关键词 :锚固技术 ;楔块 ;充水试验
中图分类号 :T V 644 文献标识码 :A
文章编号 :1672 — 1144(2008)04 —0081— 03
Archoring Technique for Bags of Rubber Dam
ZHA O Guo-qing1 , ZH U Jian-g uo2 , DENG Hong-liang3
3 .2 锚固楔块预制
锚固楔块采用抗冲 击力 较好的 高强 度 C30 钢纤维 混凝 土 , 因其尺寸误差要求高(为 ±2 mm), 故模板采用精度易保 证的定型钢模 板 , 使用时首先仔细校 正 , 确保 尺寸精度 , 模板 面应 涂刷脱模剂以防粘连掉角 。 施工过程中 应加强观测 , 可 事先 在锚固槽模板顶设置控制线 , 在相 邻底板部位 的适当位 置设 置控制点 , 制做 时用经 纬仪 随时观 测 , 确保 锚固槽 不发 生左右方 向 的位 移 。 如 已出 现位 移 , 可 在混 凝 土凝 固 前校 正 。 同时 , 在锚固 槽模板 顶设置 高程点 , 并通 过锚固 槽模板 顶高 程来控制锚固槽底高程 。 制做中用水准 仪随时观测 , 确 保锚固槽不发 生上下方 向位 移 , 如出现 位移 , 应 在混凝 土凝 固前 及时校正 。
(1 .Beijing Zetong Water Conserv ancy Construction Co ., L td ., Beijing 100055 , China ; 2 .Beijing Daxing Water Conservancy Bureau , Beijing 100043, China ;
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