□ 許方方 □王夢(mèng)珂 □張君慧（南陽(yáng)市白河橡膠壩管理處）

1 概述

橡膠壩系一種低水頭擋水建筑物，是20世紀(jì)50年代末隨著高分子工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型水工建筑物。它是用合成高強(qiáng)度纖維帆布作受力骨架，其表面止水層和保護(hù)層由附著氯丁橡膠 (或其它合成橡膠)的膠布拼粘或用整體硫化膠布制成，按設(shè)計(jì)尺寸錨固于壩底板上，形成封閉狀的一種新型擋水建筑物。我國(guó)橡膠壩事業(yè)經(jīng)過(guò)30多年的實(shí)踐，在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、壩袋制造、安裝及運(yùn)行管理等方面形成了自己的特色，已達(dá)世界先進(jìn)水平。

隨著橡膠壩工程建設(shè)步伐的加大，對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的促進(jìn)作用日益顯著，被廣泛應(yīng)用于防洪、擋水灌溉、城鄉(xiāng)供水、水力發(fā)電、美化環(huán)境等諸多領(lǐng)域，庫(kù)區(qū)水資源也在發(fā)生著溢流、下滲、蒸發(fā)等動(dòng)態(tài)的變化。

2 縫合粘補(bǔ)技術(shù)的必要性

橡膠壩壩頂可以溢流，根據(jù)需要調(diào)節(jié)壩高，有效控制上游水位和下泄流量，使地表水資源得到最佳配置和利用。橡膠壩工程在日常的運(yùn)行管理中，每年都會(huì)因?yàn)樽匀换蛉藶榈囊蛩?，出現(xiàn)超高、超壓運(yùn)行、溢流水深過(guò)大或溢流水深不一，壩袋發(fā)生振動(dòng)，橡膠壩袋結(jié)構(gòu)不符合工程運(yùn)行要求；外力撞擊、橡膠壩袋局部被磨損；充排系統(tǒng)失靈、人為破壞、冰凍破壞，橡膠壩底板被沖塌引起壩袋撕裂等壩袋的撕裂、損壞現(xiàn)象。由于橡膠壩袋自重大，一旦損壞，尤其是發(fā)生縱向大切口和大面積的撕裂，不僅維修方案單一、工期長(zhǎng)、費(fèi)用高，而且嚴(yán)重影響工程效益的正常發(fā)揮。

根據(jù)橡膠壩壩袋的設(shè)計(jì)原理，依據(jù)《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》（SL227-98）規(guī)定的對(duì)壩袋維修粘補(bǔ)的技術(shù)工藝要求，通過(guò)對(duì)壩袋縱向大切口縫合粘補(bǔ)的技術(shù)實(shí)踐和研究，對(duì)其它裂口同樣適用。該技術(shù)針對(duì)橡膠壩壩袋縱向裂口，在修復(fù)時(shí)，根據(jù)橡膠壩壩袋受力主要是徑向壩袋布受力、緯向壩袋布受力很小等特點(diǎn)，利用與原壩袋徑向纖維度一致的錦綸線，創(chuàng)新的運(yùn)用縱向裂口縫合、粘補(bǔ)新工藝。是在原有壩袋維修粘補(bǔ)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸，改進(jìn)生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)效率，使壩袋的維修粘補(bǔ)技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，其創(chuàng)新點(diǎn)就在于縫合。

3 縫合粘補(bǔ)技術(shù)施工流程

3.1 縫合粘補(bǔ)工藝流程及原理

橡膠壩壩袋縱向大切口縫合粘補(bǔ)工藝流程圖如圖1所示。以2布3膠壩袋裂口為例，雙面縫合粘補(bǔ)原理圖如圖2所示。

圖1 縫合粘補(bǔ)工藝流程圖

圖2 雙面縫合粘補(bǔ)原理圖

3.2 施工流程

3.2.1 準(zhǔn)備工作

先拆除一側(cè)橡膠壩袋錨固線，包括混凝土、螺栓、壓板、膠墊片、壩袋布，并把拆除后的壩袋翻過(guò)來(lái)，展平；將壩袋破損處清洗干凈，晾干，放平，劃出修補(bǔ)范圍；按同樣尺寸剪好所用的補(bǔ)強(qiáng)壩袋布，以2布3膠為例，搭接寬度為15 cm。

3.2.2 打毛

用砂輪或木銼對(duì)縱裂口內(nèi)外兩側(cè)和兩片被粘膠片分別進(jìn)行打毛。打毛時(shí)，按順序進(jìn)行，要求均勻、不能傷及錦綸帆布?？蓪⒛景鍓|在需要修補(bǔ)部位的壩袋下面，用木銼或砂輪機(jī)把壩袋破損處和補(bǔ)強(qiáng)壩袋布分別進(jìn)行打毛、毛面均勻，且將粘結(jié)面上的膠粉等雜物清洗干凈，用清洗劑擦洗一遍，以保證搭接面為新鮮表面，增加粘合面比表面積，增強(qiáng)搭接面粘合強(qiáng)度。

3.2.3 縫合

錦綸系列品種較多，但用于橡膠壩帆布卻僅有錦綸6和錦綸66錦綸。錦綸6由乙丙酰胺開環(huán)聚合而成，故常稱聚乙丙酰胺。錦綸66由乙二酸和乙二胺組成。這兩種錦綸簾線雖然有相同的化學(xué)分子式，但由于它們的分子立體結(jié)構(gòu)不同，分子間形成氨鏈和取得高結(jié)晶度能力不同，從而使二者物理性能上呈現(xiàn)較大差異。錦綸纖維的比重為1.14，強(qiáng)度8～10 g/d，扯斷伸長(zhǎng)率18%～30%，吸濕率4.50%，耐摩擦性能（摩斷次數(shù)）2500，耐曲饒性能和水中耐久性能好，錦綸帆布可滿足作為壩袋受力骨架的質(zhì)量要求。

壩袋縫合時(shí)要根據(jù)壩袋型號(hào)，確定錦綸帆布所用線的型號(hào)，錦綸6和錦綸66所具有的物理性能均比較符合橡膠壩袋膠布的要求，故我國(guó)采用錦綸絲制成帆布做橡膠壩壩袋受力骨架。但錦綸66纖維的物理力學(xué)性能均優(yōu)于錦綸6（見下表1），更能避免出現(xiàn)縫合粘補(bǔ)后壩體變形不一而出現(xiàn)不平直、壩頂溢流深度不相同而引起壩袋振動(dòng)等現(xiàn)象。

表1 錦綸66、錦綸6纖維物理性能指標(biāo)

縫合時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的針距（≤5 cm），把購(gòu)置的錦綸線進(jìn)行再加工，按照其原來(lái)的扭向進(jìn)行合股加工，加工后的線徑一般為壩袋布厚度的1/3～1/2，粘補(bǔ)后壩袋強(qiáng)度比原壩袋抗壓強(qiáng)度提高2～3倍。

在橡膠壩壩袋縱裂口的兩側(cè)打孔，按照設(shè)計(jì)的針距，用特制的針具和加工后的錦綸線，從孔中穿過(guò)，把裂口的兩側(cè)縫合連接起來(lái)，再把壩袋線兩頭打結(jié)，增加其強(qiáng)度?？p合時(shí)，要求縫口緊密、平整，既不延長(zhǎng)壩袋，又不縮短壩袋，兩層或多層膠布其平整性一定要好。如果存在皺折或錯(cuò)角則受力不均勻，就大大降低了橡膠壩袋的安全系數(shù)。

3.2.4 調(diào)膠漿

將原膠漿倒入調(diào)膠盆內(nèi)，看原膠漿稠度，如果稀就少加一點(diǎn)稀料，如果稠就多加一點(diǎn)稀料，膠漿攪拌均勻待用，等開始涂膠漿時(shí)再加入少量固化劑。

3.2.5 刷膠漿

刷膠漿前，用配制好的溶劑洗刷一次，然后測(cè)試溫度、濕度，室外溫度18～25℃，濕度70%以下，以2布3膠為例，把事先配制好的膠漿攪拌均勻，用毛刷在粘結(jié)面上涂刷膠漿3遍，每遍間隔時(shí)間因氣溫不同而異，一般第1遍刷后30-45min，再刷第2遍。第2遍刷后15-25min，再刷第3遍(視當(dāng)?shù)靥鞖舛ǎ阅z粘劑揮發(fā)于不粘手、對(duì)粘有細(xì)粒絲狀態(tài)為適)。涂刷膠漿必須嚴(yán)格控制好各膠層的厚度，并保證其均勻性。

膠層<2mm時(shí)，粘結(jié)作用降低，影響兩層之間粘合；膠層>3mm時(shí)，施工成本增加。對(duì)于涂膠時(shí)間較長(zhǎng)，粘補(bǔ)面積大的壩袋，涂膠時(shí)要由兩人相向方向涂膠，以保證粘接處的膠漿結(jié)晶點(diǎn)一致。避免陽(yáng)光曝曬，嚴(yán)防塵土雜物，不能起膠泡。補(bǔ)強(qiáng)膠布（膠片）與壩袋膠布同時(shí)同樣打毛、清洗、刷膠。

3.2.6 粘合

將粘接的縱裂口內(nèi)側(cè)和一片被粘膠片對(duì)正貼合，由中間向四周逐步壓實(shí)，用手輥縱橫反復(fù)壓實(shí)，排出氣泡，不得留有空隙和殘存氣泡，并用橡膠錘夯實(shí)，保證粘合面密實(shí)牢固。將補(bǔ)強(qiáng)膠布邊緣貼上封口膠條并壓實(shí)，并用砂袋或其它重物平壓達(dá)24 h以上（在自然固化期間，壩袋粘合部位不受折疊，嚴(yán)防水浸泡。），再將粘接的縱裂口外側(cè)和另一片被粘膠片按照上述步驟進(jìn)行粘合。

3.2.7 安裝

待粘補(bǔ)強(qiáng)度符合要求后，把符合質(zhì)量要求的壩袋布按先后順序進(jìn)行安裝，壓緊螺栓，升壩試壓，待不漏水后進(jìn)行錨固線封堵，維修施工結(jié)束。上述工作完成48 h后即可升壩運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

該技術(shù)通過(guò)對(duì)壩袋縱向大切口的粘補(bǔ)維修，對(duì)壩袋運(yùn)行影響小、效益顯著、適用性廣泛，使橡膠壩壩袋維修工作更經(jīng)濟(jì)、高效，使粘補(bǔ)維修后壩袋的強(qiáng)度得到了有效保障，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性。