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彩色無搭頭橡膠壩在永安市城區河道上的應用

發布日期:2020-09-11   20:12:45    信息來源:華明橡膠壩     瀏覽數:521 次

1.緒言
  橡膠壩是一種造價低、工期短、耐久性強、抗震性能強、美化環境效果好的的新壩型,已被廣泛應用於灌溉、發電、防洪、城市美化等方麵。作為攔河壩,可在枯水期充水成壩蓄水,滿足用水及美化環境的需求,汛期排空壩內水,坍壩過洪,不影響河道行洪。彩色無搭頭橡膠壩已在全國部分地區推廣應用,但在我省尚屬首例。
  2.工程概況
  某市地處沿海,地勢平坦,人口密集。護城河從城區自東往西貫穿而過,城區以上流域麵積510km2,河道長45km,平均坡降95‰。屬季節性山區河流,河水豐枯懸殊,汛期洪峰流量大,枯水期流量小,常造成城區河床裸露,加上河道兩岸工業生活汙水的排放,城區河道髒亂現象較為嚴重,影響城區環境美化。另外,城區灌溉、供水直接取用河道水,枯水期河道水位低,取水無法保證。因此,有必要在護城河城區段興建攔河閘壩,以抬高枯水期水位,滿足用水及城區環境美化的需求。
  3.攔河壩方案選擇
  3.1傳統的攔河閘
  傳統的攔河閘有固定式和活動式兩類。固定式攔河閘在大流域江河上應用較多,具有跨度大、控製水位高等特點,但造價高、工期長,其閘墩、啟閉機架等結構阻水嚴重,降低了河道的行洪能力,需加高河道防洪堤。傳統活動式的攔河閘有魚鱗閘和翻板閘兩種,這兩種閘具有造價較低、控製水位靈活等特點,但可控製水位較低(一般控製水位低於1.5m)、止水效果差、工期較長、同時美化環境效果也較差,尤其是翻板閘與城區環境難以協調一致。
  3.2橡膠壩的特點
  橡膠壩是由高強度的織物合成纖維受力骨架與合成橡膠構成,錨固在基礎底板上,形成密封袋形,充入水或空氣形成水壩,具有以下特點:
  (一)造價低,橡膠壩的造價與同規模的常規閘相比,一般可以減少投資40~50%。
  (二)施工期短,橡膠壩袋是先在工廠製造,然後現場安裝,施工速度快,一般3~15天即可安裝完畢,整個工程結構簡單,工期一般為3~6個月。
  (三)不阻水,橡膠壩袋內水泄空後,緊貼在底板上,不縮小原有河床斷麵,無需建閘墩、啟閉機架等結構,基本上不阻水。止水效果好,壩袋錨固於底板和岸牆上,能達到基本不漏水。
  (四)節省三材,橡膠壩袋以合成纖維織物和橡膠製成的薄柔性結構:代替鋼板鋼筋磚結構,水下結構簡單,因此三材用量顯著減少,一般可節省鋼材30~50%,水泥50%左右,木材60%以上。
  (五)耐久性好,壩袋表麵用氯磺酸化聚乙烯合成橡膠(氯錫酸鹽聚乙烯橡膠)做塗層,可增強抵抗陽光照射的能力,大量科學試驗表明,橡膠壩的設計年限至少有40年。
  (六)可靠性強,可靠的原因是裝置的結構簡單,充、放水裝置的失靈率低,維修簡單。
  (七)抗震性能好,橡膠壩的壩體為柔性薄殼結構,富有彈性,抗衝擊彈性40%左右,伸長率達60%,具有以柔克剛的性能,能抵抗強大的地震破壞和特大洪水的波浪衝擊。
  (八)造型優美,橡膠壩屬流線型,造型優美。
  3.3彩色無搭頭橡膠壩特點
  彩色無搭頭橡膠壩除具有傳統的橡膠壩的特點外,還具有以下突出特點:
  (一)壩體色彩豐富,易與周圍環境相協調,增強了其美化環境的功能。
  (二)改善材料合成結構,解決了傳統搭頭橡膠壩二次硫化影響耐久性的難題,其使用期可達80~100年。
  (三)表麵平整光滑,易於安裝操作。
  3.4方案選定
  綜上所述,彩色無搭頭橡膠壩具有造價低、施工期短、壽命長、抗震能力強、美化環境效果好等顯著特點,優於傳統的攔河閘壩,因此選用彩色無搭頭橡膠壩作為攔河壩型。    4.橡膠壩結構設計
  4.1工程布置
  根據灌溉需求和河勢狀況,護城河城區橡膠壩設置在城區河段下遊,樞紐建築物由橡膠壩、下遊消能設施及水泵房組成。
  4.2橡膠壩
  橡膠壩全長70m,壩基采用C20鋼筋砼,厚1.0m,寬7m.壩袋選用JBD2.0-1010-2型無搭頭橡膠壩袋,設計水頭3.1m.壩袋材料為兩布三膠,經向強度為220KN/m(兩層布每層16OKN/m),緯向強度為220KN/m(每層160KN/m),堵頭采用一布二膠。
  膠袋錨固方式采用雙錨線,分別在壩袋貼地的上、下遊側錨圖,相距3.Om,錨固結構型式為孔壓板式。
  4.3下遊消能設施
  下遊消能設施包括消力池和海漫,根據設計流量和設計水頭,通過消能計算,確定消力池長10.0m,池深1.0m,海漫長20.00m,消力池底板為C2010鋼筋砼,厚0.6Om,海漫為M10漿砌條石,厚0.30m.
  4.4水泵房
  水泵房布置在橡膠壩左岸,房高4.0Om,采用磚混結構,內設置有集水井、水泵、控製閘及輸水管等。
  5.橡膠壩的運行和維護
  5.1運行
  橡膠壩充水采用水泵供水,排水采用自排和抽排相結合,充排水時間約2小時。
  橡膠壩的內壓觀測,由壓力觀測裝置通過直接管與控製室相通,從標尺直接讀取。
  5.2維護
  橡膠壩的維護包括抽排水係統的維修及壩體的維護。抽排水係統應定期檢查維修。壩體維護主要是清除粘附在壩體上的粘土和廢渣,采用清潔水洗刷為主。
  6.日常需注意的問題
  6.1壩袋的損壞
  造成壩袋的損壞主要有以下方麵
  (一)人為破壞,應禁止非工作人員進入壩區
  (二)放水造成的損壞,放水期間,被緊靠壩袋下遊麵的尖利物體所剌破。
  (三)摩損造成的損傷,壩體的振動,壩與兩岸的摩擦以及漂浮物都可能導致壩的摩損。
  (四)明火造成的損壞,壩體合成材料,火是潛在的最不利因素。
  6.2放水後壩體上的淤泥、碎石堆積
  在放水期間,淤泥、碎石有時堆積在壩體上,再次充水前,必須予以清除。
  7.結束語
  (一)護城河通過設置彩色無搭頭橡膠壩,在不影響河道行洪的前提下,達到美化環境、灌溉用水的目的。
  (二)橡膠壩與傳統的攔河壩相比,具有造價低、工期短、耐久性好、美化環境效果好等突出優點。