摘要:随着橡胶坝技术的发展和我国城市用水、景观建设及环境整治的需要,橡胶坝得到更广泛的运用,发挥着越来越重要的作用。通过橡胶坝的概述、国内外发展状况、我国橡胶坝技术研究和应用概况、橡胶坝应用展望等方面来详细说明橡胶坝工程的发展及应用展望。
关键词:橡胶坝工程;水利水电;应用
引言:
橡胶坝是采用高强度复合纤维织物作为支撑结构,内外部分别添加橡胶材料作为保护层,并采用锚固技术将其固定于混凝土底板上的封闭式坝袋,通过充排水(气)系统将其充胀形成的挡水坝。橡胶坝与传统坝型(如土石坝、混凝土坝、拱坝)在坝体材料、结构形式、运行管理等方面明显不同,橡胶坝工程管理规范相对其他坝型工程有待进一步完善,基于此,本文结合实际工程管理经验,浅析橡胶坝工程的运行管理,为后续类似工程提供借鉴。
1橡胶坝的概述
橡胶坝是一种轻型薄壳柔体水工建筑物,作为一种低水头的挡水建筑物,由于结构简单、施工方便和造价低廉,在国内外的工程上应用十分普遍。近几年,由于干旱少雨,水资源短缺,各地为了充分开发利用有限的水资源,改善城市自然环境、城市供水、农业灌溉等,修建了一大批橡胶坝。根据近30年有关资料统计,我国已建成500多座橡胶坝,运行良好,效益显著,是值得大力推广的一种低水头挡水建筑物。这些橡胶坝的建设目的主要用来改善城市自然环境、城市供水、农业灌溉等。因此,一些中小型蓄水工程都采用橡胶坝为首选坝型。随着经济的发展,城市化进程的加快,人民生活水平的改善,人们对生活环境要求日益提高,更讲求生活质量,对生存、生态环境有了更高的追求,对城市水利建设有更高的要求。因此结构简单、施工方便和造价低廉的橡胶坝将在城市美化、生态环境改善、节资节能等方面发挥着越来越重要的作用。
2橡胶坝组成
橡胶坝工程主要包括坝袋、底板、上游铺盖、下游消能防冲和充排系统。其中,底板、隔墩、岸墙、泵房、铺盖、消力池及护坡等土建部分的抗滑稳定及结构设计与一般水闸基本相同。橡胶坝袋形状、结构强度、锚固方式及充排系统设计需按《橡胶坝技术规范》(SL227-1998)、《橡胶坝工程技术规范》(GB/T50979-2014)、《橡胶坝坝袋》(SL554-2011)的规定专门设计。橡胶坝袋主要由纤维织物(多采用锦纶和维纶帆布)作为受力骨架,以合成橡胶(多采用氯丁橡胶)作为保护层粘合制成。橡胶坝袋锚固在基础底座上,通过泵房向坝袋内充水或充气,形成相对稳定的类似于坝体的挡水膨胀体。按橡胶坝的充排介质、锚固线布置形式和坝袋叠放层次划分,橡胶坝有多种类型。其中,按充胀介质划分,有充水式橡胶坝、充气式橡胶坝或充水充气组合式橡胶坝,相对而言,充水式橡胶坝较为常用;按锚固线布置形式划分,有单锚固线橡胶坝和双锚固线橡胶坝;按坝袋叠放层次划分,有单袋式橡胶坝和多袋式橡胶坝。另外,还有采用橡胶材料制成的帆式橡胶坝(橡胶片闸)和采用钢结构与橡胶布结合制成的混合式橡胶坝(如气动盾形橡胶坝、挑坎橡胶坝等)。
3橡胶坝工程安全运行与养护措施
3.1橡胶坝日常运行基本操作
在橡胶坝水利工程实际运行过程中,需要严格监控河道水情以及区域雨情,并需要与当地水利部门、气象部门等相关机构密切沟通和合作,根据坝址区实际情况和上级指示对橡胶坝执行充、排水操作,从而科学控制河道水位和流量,有效发挥橡胶坝水利枢纽设计工程效益。1)坝袋充水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆坝袋充水前,首先需要对上游地区进行巡视检查,确保水位抬升不会对上游造成损害;清除坝袋上的杂物,尤其是有锋利边缘的物体需要彻底清除,防止坝袋充水过程中发生损伤;检查坝袋定位是否正常,并检查控制室内部电机、水泵、充放水管路、阀门工作是否正常;关闭坝袋顶部排气阀以及底部排水阀,打开注水泵向坝袋内注水;坝袋充水操作一般不能一次性完成,需要分多次进行,两次充水间隔时间不少于30分钟,并且充水过程中,需要专人在坝袋附近进行观测,防止出现安全事故;待坝袋充至约一半坝高以上时,打开排气孔将坝袋内多余气体排出,气体排尽后,关闭排气孔;当坝袋充水到规定高程时,先快速关闭坝袋与水泵之间阀门,防止倒灌。同时关闭水泵。2)坝袋排水。坝袋排水之前,需要对下游地区进行巡视检查,确保塌坝放水不会对下游造成损害;清理坝袋与底板之间的垃圾,确保坝袋附近没有锋利物体,防止坝袋在塌落中损坏;打开坝袋与排水泵之间的阀门,并启动排水泵进行排水,当橡胶坝降低至指定高度时,关闭排水泵以及排水泵与坝袋之间的阀门。注意不要长时间高压高水位运行,当坝袋长期超高压运行时,其老化速度将加快,并对工程安全运行造成巨大安全隐患。
3.2建立健全管理制度
(1)橡胶坝的工程管理队伍应该建立健全整体的监督检查机制,在建设新大坝之前,一定要全面了解现场的施工环境,完善设计流程以及设计结构,对于橡胶坝施工人员要进行考核,科学合理组织橡胶坝施工作业。(2)对于橡胶坝的施工材料需要制定严格的监督管理机制,如果在施工过程中发现橡胶坝有漏洞或者是划伤的现象,一定要在第一时间提出问题,并且制定措施进行解决。至对于橡胶大的重要结构袋坝,要制定严格的质量检验监督体制,保证整个袋坝的完整性。在施工过程中还需要检测橡胶坝是否有漏水的现象,建立健全监督体系,这样才能够保证质量监督工作落到实处。(3)在进行橡胶坝的工程管理处时,需要严格做到以下几点:由于橡胶坝大部分为橡胶,因此容易发生火灾,在坝上进行作业时,要禁止烟火;施工人员在坝上进行作业时,脚下要穿软底鞋,这样可以有效防止鞋底对于坝体的损伤;非施工人员严禁进入橡胶坝,同时为了保证橡胶坝整体的安全,在管理的范围内,严禁在河道进行排污或者是采砂作业;在橡胶坝管理着500米范围内,禁止有采石或者爆破作业;禁止在橡胶坝管理的范围内进行游泳或是钓鱼等活动。
3.3加强监督
对于现厂的监督的工作,管理人员首先要对于坝袋进行观测。查看是否有老化变形的现象,同时要注意在下游进行泄洪时河道中的污染物以及卵石是否对于坝袋造成损伤。同时需要照需要观测坝袋内气体的气压变化情况,我们可以查看排水泵站的管道传感器以及压力表是否在正常范围之内。同时我们在洪峰经过橡胶坝之时进行观测,主要在河道上下游进行安装摄像机。要采用设备对于橡胶坝的沉降进行观测,同时还可以通过设置超声波水位计对于河道中的水位流量进行精确的观测。还需要观测基础的扬压,在橡胶坝上下游水闸处设置相应的声压管,这样可以有效对于坝基进行观测。
结语:
橡胶坝作为一种轻型薄壳柔体水工挡水建筑物,由于其结构形式简单、施工方便、造价低廉等优点,在水利工程中得到广泛应用,在河道防洪、挡水灌溉、水力发电和美化环境等方面发挥了重要的作用。因此,在橡胶坝工程实际运行管理过程中,要严格执行本文提出的运行管理和工程检查规范,同时还应注重现场运行管理制度的建设,构建科学高效的管理制度,明确从一线管理人员到技术人员、质量管理人员、橡胶坝管理责任人的职责和义务,保证运行管理中的各项指标都达到技术要求,从而能够从整体上提高橡胶坝运行管理的质量。
参考文献:
[1]段洪君.浅谈橡胶坝运行管理及维护[J].科技信息.2014(13):367-370.
[2]马学红.浅析充气式橡胶坝运行管理中的若干技术问题[J].甘肃水利水电技术,2011,1(1):44-45.
论文作者:闵凡刚
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第17期
论文发表时间:2019/10/17
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