充氣壩工程設(shè)計(jì)
一、袋體設(shè)計(jì)包括：
1．壩袋結(jié)構(gòu)選型；
2.內(nèi)壓比的選擇；
3.安全系數(shù)的選擇；
4.袋壁拉力計(jì)算；
5.壩袋膠布結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
6．壩袋周長(zhǎng)計(jì)算；
7.壩袋充脹容積計(jì)算等。
二、壩袋結(jié)構(gòu)選型
①堵頭：西岸大渠底寬30米，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)用，渠道邊坡已被沖蝕接近零，并趨于穩(wěn)定，渠槽近似矩形，為維持原渠斷面，故選用直墻堵頭（枕式）橡膠壩，其優(yōu)點(diǎn)是充脹后壩袋全長(zhǎng)斷面相同，不起折皺，壩袋受力分布比較均勻，經(jīng)向拉力基本上是主拉應(yīng)力，符合按薄膜理論計(jì)算值；材料強(qiáng)度也能充分發(fā)揮；不改變?cè)嗝?，過(guò)壩水流平順。
②充氣：該壩主要在冬季運(yùn)用。沒(méi)有溢流要求，在嚴(yán)寒地區(qū)采用充脹介質(zhì)是空氣。其主要優(yōu)點(diǎn)是袋內(nèi)空氣不會(huì)結(jié)冰，仍可調(diào)節(jié)高度運(yùn)用。充脹介質(zhì)易于確保，壩袋外形近似球狀，周長(zhǎng)較充水壩短，相應(yīng)底板土建工程也省一些，充氣管徑小而且較短。投資省。
③雙層袋囊（設(shè)內(nèi)外袋）：充氣壩要求氣密性很高，有針尖大的小孔則會(huì)泄氣影響壩高，故借用汽車輪胎的原理，在壩袋內(nèi)增設(shè)一層厚度1.5毫米的內(nèi)壩袋，壩體為雙層袋囊以確保工程的安全可靠。
根據(jù)自然條件和使用要求，選定為充氣式堵頭雙層壩袋結(jié)構(gòu)形式。
根據(jù)橡膠壩結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及工作狀況，計(jì)算的基本原理是認(rèn)為壩袋為薄膜柔性結(jié)構(gòu)，只承受相等的拉力，不承受切力和彎矩，壩袋內(nèi)內(nèi)接圓筒理論計(jì)算，忽略壩袋自重及伸長(zhǎng)率的影響，按平面問(wèn)題考慮。
三、錨固結(jié)構(gòu)形式的選擇
橡膠壩能否穩(wěn)定地起到擋水作用，錨固是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。錨固的作用是將壩袋膠布固定在基礎(chǔ)底板和端墻上，形成一封閉袋囊。通過(guò)錨固構(gòu)件將壩體所承受的力傳遞到基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)外常用的錨固類型有穿孔錨固和不穿孑L錨固兩類，錨固構(gòu)件形式有三種：螺栓壓板式錨固；楔塊擠壓式錨固和膠囊充水錨固。本工程選用穿孔式螺栓鋼壓板單線錨固結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是氣密性好。造價(jià)雖比鋼筋混凝土楔塊錨固高一點(diǎn)，但裝卸方便，用工少，結(jié)構(gòu)安全，較適應(yīng)于新疆的施工條件。
四、安全裝置
為了防止充氣過(guò)量而引起壩袋破壞，要設(shè)安全裝置，一般可用安全閥或水封管或U型管裝置等，當(dāng)壩袋充氣超過(guò)設(shè)計(jì)氣壓，或由于上游水位升高而超過(guò)設(shè)計(jì)氣壓時(shí)，安設(shè)的安全閥或水封管，或U型管，便可起到排除壩袋內(nèi)超過(guò)的氣壓，保證壩袋安全運(yùn)用。
五、土建工程施工
橡膠壩的底板、直立式岸墻，上游鋪蓋和下游護(hù)坦的施工，與一般水利工程要求一梢于某些部位有其獨(dú)特要求，如混凝土底板的質(zhì)量要求，不僅要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)，符合設(shè)計(jì)尺寸，而且底板表面不得出現(xiàn)粗糙凹凸現(xiàn)象，特別是壩袋坍落段，必須平整光滑。坍落段進(jìn)行抹面處理，以防磨損壩袋。
1、錨固構(gòu)件的埋設(shè)
澆筑基礎(chǔ)底板時(shí)，在錨固線部位預(yù)留深40厘米，寬20厘米的二期混凝土槽；螺栓與墊板在二期混凝土前拼裝。錨固螺栓加上、中、下三條橫向鋼筋焊接為一整體，固定時(shí)保螺栓成一直線，間距為25厘米；墊板連同螺栓放人二期混凝土槽后，應(yīng)先調(diào)整平面位置，保證二期混凝土澆筑時(shí)，每個(gè)螺栓位置準(zhǔn)確，符合設(shè)計(jì)要求。
2、管道及機(jī)房設(shè)備施工
管道位置高程應(yīng)嚴(yán)格控制，特別是與橡膠壩袋連接的管口。各管道連接處絕不能漏氣。機(jī)房?jī)?nèi)部管道采用法蘭接頭。壓縮機(jī)和電源安裝前應(yīng)進(jìn)行檢查。
3、壩袋安裝
安裝前的準(zhǔn)備：將加工好的壩袋展開進(jìn)行尺寸檢查；發(fā)現(xiàn)有磨損處要修補(bǔ)好。按圖紙檢查螺栓的位置，如有出入要校正。準(zhǔn)備安裝工具并且先將內(nèi)壩袋粘結(jié)成封閉形，兩端留出未粘結(jié)段。以便安裝人員進(jìn)壩袋安裝充氣膠管后，才粘結(jié)封死。
4、壩袋就位：將壩袋錨固線對(duì)準(zhǔn)基砒底板上的錨固線，按設(shè)計(jì)螺距25厘米，用皮帶沖打眼。先將內(nèi)壩袋裝入外壩袋，安裝充氣管口、主管和支管。將分成三段的充氣膠管用三通連接，并在膠管上鉆叫6小孔，以便充排氣暢通。