总沭河王庄闸橡胶坝袋维修技术探讨

总沭河王庄闸橡胶坝袋维修技术探讨

吕成华赵立涛张娇

吕成华赵立涛张娇

（新沂市水利局221400）

2012年《建筑学研究前沿》12期

摘要：文章以总沭河王庄闸为例，介绍了橡胶坝袋维修应用技术，从设计、维修方案的拟定及实施进行简述。仅供于参考。

关键词：橡胶坝袋；维修；技术；探讨

―、概述

王庄闸位于新沂市总沭河上,建于1967年,为新沂市塔山闸下游的第二座节制闸,该闸为立交,底板为2孔箱涵的输水涵洞,将骆马湖水输送到沭河以东,是沂北灌区的输水大动脉,涵洞上部为节制闸,闸宽399.05米,共45孔,其中42孔为翻倒闸门,中间2孔为直升门,1孔为发电孔,汛后拦蓄尾水灌溉并可发电,上部为交通桥,该闸担负着稳定上游河床和堤防安全的任务,对当地的经济发展和防洪保安作用重要。2000年9月因上游持续小流量行洪,导致下游护坦、消力池等消能设施大面积毁坏坍塌,形成冲坑,最大冲坑深4.5m,低于涵洞基础0.6m,闸下砂基础被淘空,导致闸室(洞身)墙体开裂漏水断裂,工程险情严重,应急除险后,险情得到控制,同年年底对水毁工程进行维修加固,维修老洞身,贴老涵洞下游新做2孔箱涵作为输水涵洞,新做下游消能防冲设施,拆除老闸翻倒闸门,在新做箱涵上安装6孔橡胶坝袋,2004年底橡胶坝袋安装完毕投入使用至今。

二、橡胶坝袋设计及施工情况

王庄闸橡胶坝袋为扬州橡胶厂生产,工程设计由徐州市水利建筑设计研究院负责,闸底板高程(输水涵洞顶高程)▽18.0米,坝袋充水后,顶高程▽20.5米,坝袋两侧由预埋螺丝,上铺钢板后螺栓固定,为防止螺丝和钢板等铸件锈蚀,上浇5cm厚的C25砼封闭。

三、橡胶坝袋运行情况

橡胶坝袋建成以后,交由沂北灌区管理所运行管理,每年汛后定期对坝袋进行维修养护,严格按标准和操作规程运行管理,发挥了工程应有的效益。

四、问题的提出

橡胶坝袋投入使用以来,管理单位每年汛后要对其进行维修保养,2007年汛后,空袋维修检查时发现,坝袋上游侧的锚固螺栓、钢板锈蚀,后浇封闭砼沿坝脚成直线大面积脱落,铁件裸露、锈蚀,坝袋接触处磨损较重,若不及时维修处理,铸件锈蚀加剧,坝袋将损毁撕裂,无法正常使用。

五、维修方案的拟定、实施

砼剥落原因分析:

1、沭河属季节性河道,汛后王庄闸蓄水灌溉,下游无水,受风浪影响,橡胶坝袋长期左右摆动,相应上游侧坝脚向上游蠕动,充水后的弹拉,形成剪切应力,汛期行洪时更是如此,长期作用的结果,导致砼与铁件间的剪切破坏,致使砼剥落,现场检查的剥落断面亦验证这一现象。

2、砼与铁件间的粘结不够,上层砼为二次浇筑,厚度小,与铁件的粘结不牢,且砼的抗剪能力差。

3、坝袋预埋件砼槽断面设计成棱角,与坝袋的摩擦严重,存在不足,未做成抹角形状,无法形成光滑的接触,加剧了坝脚磨损及蠕动导致的剪切破坏,致使砼剥落。

根据以上分析,铁件的封闭处理及提高粘结能力,是保证长期使用的关键,同时,优化封闭材料的形状,使其与坝袋的圆滑接触,减轻磨擦,可有效减轻坝袋的磨损,延长其使用寿命。鉴于此,在实际的维修中,我们采用了水工中常用的环氧砂浆进行维修处理,取得了较好的效果。

优点：强度高,粘结力大,收缩性小,化学稳定性好,施工工艺简单,采购方便,便于控制。

材料及配比选用:采用环氧树脂、乙二胺、二甲苯,二丁脂、水泥、黄砂五种材料,其重量比为:环氧树脂100、乙二胺8-12、二甲苯15、二丁脂15、水泥300,黄砂240。

工艺流程:清除铁料锈迹,清除砼至新鲜岩面,冲冼干净后,抹净水迹,在涂抹环氧砂浆前用吹风机(公路工程修补路面时常用的吹风机)干燥后连续涂抹,在与坝袋接触处敷贴塑料薄膜,并抹成圆弧状,三天内保持干燥。

施工要点:

1、基面干燥是保证粘结牢固的关键,环氧砂浆应先试配,保证需要的粘稠度,控制好温度,以保证有足够的施工时间。

2、涂抹时应先涂一层环氧基液,均匀涂抹环氧砂浆,压实,保证粘结密实。

3、随配随用,注意防火和有害气体对人体的不良影响,操作人员应戴口罩和橡皮手套,做好劳动保护和安全生产。

4、对涂刷基液表面和涂抹环氧砂浆过程中,避免二次潮湿,始终保持干燥的施工环境。

5、三天以内不得水浸没。

6、施工用具及时收缴入库,避免出现污染和中毒事故发生。

六、效果分析

2007年10月,王庄闸橡胶坝袋经涂抹环氧砂浆后,正常使用以来,在08年、09年、10年、11年、12年汛后的空坝维修检查发现,环氧砂浆未有脱落、剥落现象,坝袋坝脚磨损未有进一步加深,说明维修处理效果良好,可以满足坝袋正常运行要求,达到了预期的效果。

七、结束语

环氧砂浆在水利工程中应用广泛,本次成功应用于王庄间橡胶坝袋的维修,使橡胶坝袋的维修加固又增加了新的思路和方法,具有一定的推广价值;同时,在以后的橡胶坝袋的工程设计中,可考虑推广这一方法,直接在锚固铁件上采用环氧砂浆材料封闭,从源头上减少坝袋的维修,虽工程造价有所提高,但却减少了维修费用,有效延长使用寿命,减少维修,保证工程的长期、有效使用,也提高了效益。