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推廣橡膠壩新技術(shù),提高橡膠壩的使用壽命
發(fā)布日期：2020-09-14 14:22:08 信息來源：華明橡膠壩 瀏覽數(shù)：2827 次
引言
“以水擋水”，是橡膠壩有別于其它擋水建筑物的最主要特征之一。橡膠壩是高分子合成纖維、合成橡膠新技術(shù)應(yīng)用于水利工程的一種新型低水頭壩體，它以高強力合成纖維做為骨架，內(nèi)外涂敷橡膠保護層，制成壩袋。橡膠壩體的高度可根據(jù)需要任意控制，其主要適用于低水頭、大跨度的閘壩工程。
其中片閘式橡膠壩又稱為帆式橡膠壩，它是由柔性薄膜膠布制作，其下端錨固在基礎(chǔ)底板上，上端錨固在活動的橫梁上，活動橫梁由支柱及導(dǎo)向桿支撐，也可由卷揚機或手動絞車通過鋼絲繩確定其位置。當(dāng)活動橫梁將帆布拉起時，便可擋水，降低活動橫梁的高度便可泄水。
2.1 橡膠壩的造價較低橡膠壩結(jié)構(gòu)簡單，一般中間不需設(shè)置任何支承，操作系統(tǒng)可用手動閘閥，不用起臂設(shè)備，因此，其工程造價是比較低的。根據(jù)經(jīng)驗分析，橡膠壩造價介于鋼閘門與自動多鉸間門之間，低于鋼閘門，高于自動多鉸間門，居于中等水平。
“以水擋水”，是橡膠壩有別于其它擋水建筑物的最主要特征之一。橡膠壩是高分子合成纖維、合成橡膠新技術(shù)應(yīng)用于水利工程的一種新型低水頭壩體，它以高強力合成纖維做為骨架，內(nèi)外涂敷橡膠保護層，制成壩袋。橡膠壩體的高度可根據(jù)需要任意控制，其主要適用于低水頭、大跨度的閘壩工程。
1、橡膠壩的三種形式
在我國，橡膠壩分為片閘式橡膠壩、混合式橡膠壩、袋式橡膠壩三種形式。其中片閘式橡膠壩又稱為帆式橡膠壩，它是由柔性薄膜膠布制作，其下端錨固在基礎(chǔ)底板上，上端錨固在活動的橫梁上，活動橫梁由支柱及導(dǎo)向桿支撐，也可由卷揚機或手動絞車通過鋼絲繩確定其位置。當(dāng)活動橫梁將帆布拉起時，便可擋水，降低活動橫梁的高度便可泄水。
混合式橡膠壩，是利用膠布制成，壩袋與鋼板或鋼筋混凝土板結(jié)合建成的閘壩�；旌鲜较鹉z壩安全度比較高，但是它缺乏靈敏度，而且費工費料。
以上兩種橡膠壩在我國使用率都不高。在我國使用率最高的是袋式橡膠壩中的單袋式橡膠壩，其還有另外一種形式是多袋式橡膠壩。其中單袋式橡膠壩又分為充氣、充水、水氣混合三種形式橡膠壩。單袋式橡膠壩工藝比較簡單，主要由橡膠壩袋、水工基礎(chǔ)及充排氣（水）設(shè)施組成。
多年實踐證明，橡膠壩技術(shù)是貧水地區(qū)解決用水需求的最佳選擇，我國自1965 年開始組織跨行業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，1966 年建成第一座橡膠壩。經(jīng)過幾十年的實踐，我國橡膠壩技術(shù)在設(shè)計、壩袋制造、安裝及運行管理等方面形成了自己的特色，其工程技術(shù)已達世界先進水平。
2、橡膠壩的特點
橡膠壩的主要特點是造價低，節(jié)省三材（鋼材、水泥、木材），施工期短，抗震性能好，不阻水、止水效果好。操作簡單，便于安裝更換。2.1 橡膠壩的造價較低橡膠壩結(jié)構(gòu)簡單，一般中間不需設(shè)置任何支承，操作系統(tǒng)可用手動閘閥，不用起臂設(shè)備，因此，其工程造價是比較低的。根據(jù)經(jīng)驗分析，橡膠壩造價介于鋼閘門與自動多鉸間門之間，低于鋼閘門，高于自動多鉸間門，居于中等水平。
2.2 使用橡膠壩，可減少鋼材、水泥、木材用量橡膠壩的壩袋是以合成纖維織物和橡膠制成的薄柔性結(jié)構(gòu)，代替鋼木及鋼筋磚結(jié)構(gòu)，由于不需要修建中間閘墩、工作橋和安裝啟閉機具等鋼和鋼筋磚水上結(jié)構(gòu)，并簡化水下結(jié)構(gòu)，因此鋼材、水泥、木材用量顯著減少。橡膠壩整個檔水體積除有薄薄的膠布之外，都是水或空氣，可說是以水擋水，一般可節(jié)省鋼材30－75％、水泥20－80％、木材60％以上。
2.3 橡膠壩操作簡單，易于安裝，施工期短橡膠壩袋是先在工廠生產(chǎn)，其制作流程是：
先生產(chǎn)一條1m 寬的壩袋，然后采用在一定壓力、溫度下把每條壩袋進行單縫硫化的熱粘法機械成型。隨著我國橡膠壩袋生產(chǎn)技術(shù)的逐漸進步與完善，其橡膠壩袋生產(chǎn)技術(shù)已步入標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范定型化階段。運到施工現(xiàn)場后可直接安裝，由于其鋼材、水泥、木材用量減少，其施工操作簡單，便于安裝，大大的縮短了施工周期。一般3～15 天即可安裝完畢，整個工期一般為3～6 個月，大部分橡膠壩工程均是當(dāng)年施工當(dāng)年受益。
2.4 橡膠壩的抗震性能好橡膠壩的壩體為柔性薄殼結(jié)構(gòu)，富有彈抗沖擊彈性35％左右，伸長率達600％，具有以柔克剛的性能，可以抵抗強大地震波和特大洪水的波浪沖擊，故其抗震性能好。
2.5 橡膠壩不阻水，止水效果好橡膠壩袋錨固于底板和岸墻上，基本能達到不漏水。壩袋內(nèi)水泄空后，緊貼在底板上，不縮小原有河床斷面，無需建中間閘墩、啟閉機架等結(jié)構(gòu)，故不阻水。其使用年限可達到15 年-20 年。
3、 橡膠壩的應(yīng)用及其防治運行管理
3.1 橡膠壩的應(yīng)用橡膠壩與水閘相比，結(jié)構(gòu)簡單，可充壩蓄水、坍壩過洪，利用自然又不破壞自然，既可解決城市河道防洪與蓄水的矛盾，又有利于生態(tài)環(huán)境的保護。在水利水電建設(shè)上，橡膠壩過去主要用于灌溉、發(fā)電，近些年隨著橡膠壩技術(shù)的發(fā)展和我國城市用水、景觀建設(shè)及環(huán)境整治的需要，橡膠壩得到更廣泛的運用。橡膠壩的簡單、方便、實用、美觀、經(jīng)濟，使橡膠壩越來越受到各地的青睞，在城市園林美化工程越來越多地得到應(yīng)用。在城市美化、生態(tài)環(huán)境改善、節(jié)資節(jié)能等方面發(fā)揮著越來越重要的作用，橡膠壩市場越來越大。
3.2 橡膠壩的運行管理橡膠壩能否充分發(fā)揮效益，關(guān)鍵是運行管理。因此，對橡膠壩必須按運行規(guī)律科學(xué)管理，實踐中，抓住了以下幾個環(huán)節(jié)：
3.2.1 科學(xué)調(diào)度洪水，減少橡膠壩磨損洪水初期盡量采用兩側(cè)調(diào)節(jié)閘泄洪，由于其底板低，泥沙易被沖刷，可減少橡膠壩前淤積；遇較大洪水要塌壩泄洪，可以加大泄洪能力，有利于沖砂排淤；
3.2.2 橡膠壩袋的管理
①橡膠壩袋在充排前要及時清除壩袋及錨固件上的雜物，檢查水泵、管道和閥門。
②橡膠壩袋在充水前關(guān)閉排氣孔，待壩袋充脹到二分之一壩高時，把排氣孔打開，氣體消除后再關(guān)閉。充脹時，要有1～2 人穿不帶釘子的鞋在壩上來回跳動，可使壩體受力均勻，也可使壩內(nèi)氣體完成排出。壩袋應(yīng)進行3 次充脹，每次停留不少于30min 最后達到設(shè)計高度。
③第一，嚴(yán)禁壩袋顫動和超高壓運行；第二，是避免山石、木材等雜物剌傷壩體；第三，是減輕風(fēng)浪冰凍對壩袋的影響：A. 浪對壩袋產(chǎn)生的不利因素主要有三點：
一是風(fēng)浪造成壩袋劇烈振動，長時間拍打具有往復(fù)破壞作用；
二是風(fēng)浪對壩體產(chǎn)生附加作用力，可使壩袋內(nèi)壓力增大；
三是風(fēng)浪增加了對壩體的沖擊力，會使壩的錨固力加大。
目前消去波浪的破壞作用尚無根本的措施，但可在風(fēng)浪到來之時降低壩高，減少對壩袋的影響。B.是在寒冷季節(jié)塌壩過冬，為防止冰壓對壩袋的影響，可采取如下措施：
a 是結(jié)冰期間不允許調(diào)節(jié)壩高，上游來水可通過壩頂溢流或調(diào)節(jié)閘調(diào)節(jié)，盡量保持水位不變，避免冰面對壩袋的壓力，同時壩頂溢流還可減薄壩前結(jié)冰的厚度。
b 是在化冰期間注意觀察，防止發(fā)生冰塊對壩袋的摩擦、刺破事故；第四，是在高溫季節(jié)，讓壩袋有1~5cm 水層通過。
3.3 實現(xiàn)水情預(yù)報、壩閘安全監(jiān)控現(xiàn)代化，提高運行管理水平為了提高樞紐工程管理水平，要科學(xué)監(jiān)控、預(yù)報、調(diào)度洪水，建設(shè)水情預(yù)報與閘壩安全計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)與防汛指揮部門水情預(yù)報系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，達到水情資源共享，實現(xiàn)科學(xué)調(diào)度，安全監(jiān)控現(xiàn)代化。
3.4 加強汛前汛后檢查觀測對橡膠壩運行必須經(jīng)常進行檢查觀測，作好詳細(xì)記錄，如果發(fā)生異常跡象，要分析原因，及時采取措施。每年汛前汛后要進行特別檢查，汛前主要檢查維修工作是否完成，是否仍存在隱患。汛后著重檢查工程變化、損壞情況，以便盡早采取措施。
4、結(jié)束語
橡膠堰壩作為一種新型的水利設(shè)施，以其靈活的調(diào)節(jié)方式、調(diào)度運行優(yōu)勢與舊式堰壩陳舊的設(shè)施、運行的不配套形成鮮明的對比。隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展、城市化進程的加快、小水電建設(shè)的興起，橡膠壩建設(shè)市場將掀起新的投資熱點，橡膠壩市場將迎來誘人的前景。
為適應(yīng)橡膠壩在不同條件下應(yīng)用，科技人員對橡膠壩進行了大量的試驗研究和技術(shù)完善，橡膠壩科技水平的提高，橡膠壩技術(shù)的日臻完善，為我國在南北方地區(qū)的不同條件下興建橡膠壩提供了可靠的保證，促進了橡膠壩建設(shè)在我國的進一步發(fā)展。