簡介
1957年世界上首座橡膠壩誕生于美國洛杉矶，壩高1.52m，長6.1m，壩袋膠布厚為3mm，強度為90kN/m。此後世界各國相繼開始興建橡膠壩。我國于1965年下半年開始進行橡膠壩的研制建設工作，于1966年6月建成我國第一座橡膠壩——北京右安門橡膠壩，壩高3.4m，壩頂長37.6m，該橡膠壩曾兩次更換壩袋，至今運行正常。橡膠壩自20世紀90年代以來在我國發展迅速。從1966年到1993年近三十年中全國僅建成橡膠壩366座，而據不完全統計，截至2006年10月，我國的橡膠壩已建成約2000座，近年來更是以每年新建300座左右的速度發展。國内橡膠壩目前最高6m，單跨最長176m，多跨最長1135m，建于1980年的西藏羊八井橡膠壩海拔4300多米，為我國海拔最高的橡膠壩。橡膠壩在我國分布廣泛，西到新疆維吾爾自治區石河子市（44°17′N，86°02′E），東到黑龍江省雞西市梨樹區（45°05′N，130°41′E），北到黑龍江省大興安嶺林區加格達奇（50°24′N，124°07′E），南到海南省五指山市（18°46′N，109°30′E），遍布我國大陸所有的省、自治區和直轄市。此外，香港特别行政區截止1999年已建成橡膠壩20座，台灣省也建有橡膠壩鋼閘門。
特點
橡膠壩分為充水式和充氣式兩種。充水壩的充排時間要長于充氣壩。在造價方面，兩種壩型相差不多。橡膠壩運用條件與水閘相似，與常規閘壩相比又有以下特點：
一是造價低。可減少投資30％～70％，可節省鋼材30％～50％，水泥50％左右，木材60％以上。
二是施工期短。壩袋隻需3天～15天即可安裝完畢，多數橡膠壩工程當年施工當年受益。
三是壩體為柔性軟殼結構，能抵抗地震、波浪等沖擊，且止水效果好，跨度大，汛期不阻水，可用于城區園林美化。
四是維修少，管理方便。橡膠壩袋的使用壽命一般為15～25年。
構造
橡膠壩主要由土建部分、壩袋及錨固件、充排水（氣）設施及控制系統等部分組成。橡膠壩運行時要嚴格按照規定的方案和操作規程進行，要注意壩袋内的充水（氣）壓力不能超過設計壓力，以免壩袋爆破。橡膠壩雖然很少維修，不像常規鋼閘門那樣需要定期塗刷油漆防鏽，但也要定期檢查，尤其是在洪水過後，要檢查是否有漂浮物對壩袋造成刺傷，以及壩體振動、壩袋與底闆磨損、河卵石摩擦撞擊壩袋等造成的損害。橡膠壩袋容易受到尖利和有頭角物體的損壞，故應劃出橡膠壩工程的管理範圍和安全區域。
應用
橡膠壩主要适用于低水頭、大跨度的閘壩工程，如用于水庫溢洪道上作為閘門或活動溢流堰，以增加水庫庫容及發電水頭；用于河道上作為低水頭、大跨度的滾水壩或溢流堰，可以不用常規閘的啟閉機、工作橋等；用于渠系上作為進水閘、分水閘、節制閘，能夠方便地蓄水和調節水位和流量；用于沿海岸作防浪堤或擋潮閘，由于不受海水浸蝕和海生生物的影響，比金屬閘門效果好；用于跨度較大的孔口船閘的上、下遊閘門；用于施工圍堰或活動圍堰，橡膠活動圍堰高度可升可降，并且可從堰頂溢流，不需取土築堰可保持河道清潔，節省勞力并縮短工期；用于城區園林工程，采用彩色壩袋，造型優美，線條流暢，可為城市建設增添一道優美的風景。
種類
1.盾式橡膠壩
1、 靈活可變的水位控制，可調可變的多層次運用。
2、 模塊化設計，簡化了安裝與維修，省時省力。
3、 高能效的擋水結構，動力系統簡單，低投資高應用。
4、 最優的河道還原效果。氣盾壩的塌落效果能最大程度的過流洩洪。
5、 “軟硬結合”壽命更長。相對獨立化的分工，互為憑依，經久耐用。
6、 應用跨度無限制。不論河道是寬還是窄，氣盾壩都可以使用。
7、 高性價比。以最少的錢做最小的基礎，實現最好的效果。
2.書籍式橡膠壩
這種橡膠壩的特點是：斷面形狀如同書本結構，壩體外觀整體憑證光滑，在工廠一次成型，硫化，提高了壩袋橫向張力，減輕壩袋的振動和溢水撞擊。壩袋溢流景象美觀，具有觀賞效果，壩袋表面平整，書脊式橡膠壩塌壩時可完全塌平壩袋.。
采用自動充排系統，先進的自動化調節系統，通過液位傳感器和壓力傳感器傳出的信号，自動調節壩體高度和内部壓力，完全實現自動化管理，利于後期管理。 另一個特點是，當水流溢過沖脹狀态的橡膠壩時，書脊結構能夠減少50%的水流振動。在書脊處等距離開槽，過水狀态形成小型瀑布景觀。
3.擾流壩
擾流橡膠壩有許多新的特點，使我們今天橡膠壩技術的市場領先之一。功能包括：有效阻止橡膠壩振蕩和蠕動而引起下遊摩擦保護層。
擾流壩有以下幾部分構成:
1-橡膠氣囊
擾流橡膠壩是由90%的三元乙丙橡膠制造。具有耐風化，臭氧，耐紫外光下不受影響，在極端溫度下有顯著特性的特種橡膠。擾流橡膠壩采用高強度的滌綸織物，使其壩帶拉伸強度高，具有顯著的還原形狀優勢，在長期的使用中不變形。
2-錨固夾緊系統
錨固夾緊系統比較簡單，易于安裝，是一個密閉/防水密封。根據上遊水位等因素的不同，可采用單錨固或雙錨線來固定的橡膠壩基礎。嵌入闆和地腳螺栓通常澆築的混凝土地基上，然而，他們也可以有效地固定在現有孔距的基礎再澆築樹脂。
3-空氣疏散系統
在橡膠壩充氣的情況下，重要的是，橡膠壩完全癟時，橡膠壩平躺不阻水。一個獨立空氣疏散系統通道将空氣疏散到空氣排氣口，确保無殘留氣形成，從而保證了橡膠壩平面完全塌陷。
4-抗振動及防振擾流器
由于河流、流量及流速多變狀态，壩上溢出流量和壩下遊尾水等原因，使橡膠壩可能整體震蕩或部分位置震動，這需要用擾流闆解決，擾流闆在水漫過壩的水幕後面通過氣壓可以使壓力均衡，是橡膠壩囊體抗震蕩功能的主要控制系統。
5-抗磨損保護層
提供橡膠壩完整的保護，既保護下遊抗磨損的影響，并通過水流的負載和防止雜物在壩帶下遊駐留，一個特别設計的防磨損保護層附着在混凝土基礎上在橡膠壩下遊。
4.橡膠充氣芯模
橡膠充氣芯模是一種可膨脹、收縮的圓柱袋子，用來形成混凝土構件的空腔，在制造空心構件時，将它放入中間，并充入壓縮空氣，使膠囊即可膨脹，如混凝土構件凝固即可将氣囊中氣體排空，從空腔中抽出膠囊。它使用簡便，經濟耐用，未充氣能柔軟收縮，任意折疊、卷曲，充氣膨脹後具有足夠的強度來承受混凝土的壓力，這是任何傳統剛性模闆所無可比拟的。适用于鋼筋混凝土構件抽孔，包括樁、屋架、屋面闆柱、梁、建築工程，水利工程（船塢、船台、碼頭）。
施工實踐證明，膠囊抽孔工藝設備簡單，不僅節約材料，并且有形狀多變等特點，可成圓形、橢圓形、矩形、拱形、八邊形、梯形等管道。也可以成直孔、變截面孔等，可使建築結構變輕型、薄壁空心、改變混凝土性能一直沿用剛性模闆的狀況。
性能特點：
1、設計科學合理應用橡膠充氣芯模，預制或現場澆築出來的成品構件，都能滿足設計要求，且操作簡單、省工、省時、省材。
2、有良好的耐老化性能，使用壽命長。本産品用合成橡膠、天然橡膠與加強層硫化後制成。既有很好的抗脹強度，又有彈性和柔韌性，所以能滿足在各種工作條件下的使用。
3、适用溫度廣泛：在-10℃～+90℃的範圍内，材質沒有變化。
4、為建築現場施工輕型化提供了有利條件預應力空心混凝土構件，由于采用橡膠芯模，其重量比非預應力實心構件輕20%，因此減輕建築物上部結構的重量，可以使樁基縮短，跨徑增大，現場施工簡便安全。
5、施工工藝簡便、安全、衛生。使用橡膠芯模，隻用少量簡單工具，無需特殊工藝。隻要将芯模入負筋籠内，充氣壓力達到工作壓力時，即澆築混凝土，待混凝土初凝時，将芯模放氣抽出，即可完成成品構件的成型，不污染環境。
橡膠壩材質
橡膠壩材質壩袋膠布由承受壩袋張力的補強帆布和保護帆布并确保氣密性的橡膠層構成。
橡膠層通常分布在壩袋的外層、中層、内層、發揮各層橡膠的功效。
外層橡膠： 由于河流中漂浮物較多，我公司采用了具有耐磨損、耐日照、耐熱、耐臭氧等性能的特種橡膠。
中層橡膠：直接保護帆布的橡膠層，對兩層或多多層帆布起連接作用，給予橡膠和帆布之間較好的粘和性。
内層橡膠：除了保護帆布的功能外，還具有較高的水密性和氣密性。
我國橡膠壩曆史發展概況
自1965年以來,橡膠壩在我國推廣應用的曲折經曆，是一個不斷解決工程中一系列技術問題的逐步發展過程。我國橡膠壩的發展史，按年代大體可分為如下4個階段。
第一階段（1965~1970），研究試驗階段
我國于1965年下半年白手起家開始進行了橡膠壩研制建設工作，1966年在北京、河北、廣東等省市建成了第一批工程，1967年在北京召開了橡膠壩初步技術鑒定及交流會，1968年在原水利電利部和化工部領導下，組織了有水電、化工、紡織系統的科研、設計、施工、管理及生産制造等單位參加的“橡膠壩會戰小組”，有計劃地開展了科研工作，促進了橡膠壩的發展。到1968年底，全國已建成橡膠壩15座。河北省還建成了橡膠渡槽和橡膠片閘，航運部門還将橡膠壩及片閘應用在船閘工程中。1969年中國水利水電科學研究院橡膠壩會戰小組對我國橡膠壩的試建進行了初步總結。在此階段具代表性的橡膠壩是北京橡膠十廠制造的北京右安門橡膠壩，此壩可稱為我國第一座橡膠壩，它建于1966年6月，位于北京南護城河上，是城市工業用水和分洪的節制閘。設計壩高3.4m，壩頂長37米，壩底長24米，河道邊坡為1∶2，錨固型式為螺栓錨固。充水水源有兩種，一為河水，二為井水。采用水泵充排壩袋。原壩袋運用21年後更換，同時将原來的單錨固改為雙錨固。橡膠壩在運用中，壩高變化頻繁，用于調節流量。
第二階段（1970-1979年），總結改進階段
由于衆所周知的文革原因，1968年以後因機構、人員變動，“橡膠壩會戰小組”中止聯系，組織工作停頓，橡膠壩的發展一度趨向自流狀态。特别是一些地區一度存在無政府主義，工程管理不當，有的壩袋破裂，有的壩袋帶病運行。在壩袋的生産、設計和運行管理方面都存在着不少亟待解決的問題。為此，原水利電力部組織了有關單位于1972年11月完成了對安徽、河南、河北、北京等北方4省市已建的橡膠閘壩及壩袋生産部門進行了調查，1973年6月完成了對廣東、四川、湖南、湖北、廣西、浙江、福建等南方7省橡膠壩工程調查，1978年6月完成了東北地區的橡膠壩考察。
所有上述調查工作均提交了調查報告，報告中肯定了橡膠壩的優點，指出了存在的問題，提出了解決問題的意見和有待進行的橡膠壩科研項目。針對我國橡膠壩發展中存在的問題，為了更好地學習國内外先進經驗，水利部委托遼甯省水利局于1979年6月在遼甯省本溪市主持召開了全國橡膠壩壩袋定型及經驗交流會，會議交流了我國自1965年以來，各地在橡膠壩的科研、設計、施工和管理，以及壩袋研制方面的豐富經驗，并對壩高5米以下的充水式橡膠壩做了初步定型。會後，于1980年6月出版了《橡膠壩技術資料選編》。總之，這次會議影響深遠，可稱之為我國橡膠壩事業上的一個裡程碑。
第三階段（1979-1992年），穩步發展階段
此階段主要為橡膠壩交流經驗，總結推廣，穩步發展。1984年3月在廣州召開橡膠壩技術經驗交流會；1985年在廣州開辦了橡膠壩技術培訓班，并在培訓班教材的基礎上于1989年出版了《橡膠壩》一書；推動建立橡膠壩技術開發協作組，組織編制了部标準《橡膠壩技術指南》，并由水利部于1989年頒布，1991年在天津市召開了全國橡膠壩技術經驗交流會。1992年中國水利學會農田水利專業委員會橡膠壩學組在河北省承德市成立。所有上述工作為後來我國廣泛推廣應用橡膠壩奠定了堅實的基礎。
第四階段（1992年至今），快速發展階段
我國橡膠壩發展至此，可以認為在橡膠壩的科研、設計、施工和運用管理以及壩袋制造和防護等方面的技術已較成熟，具備了廣泛推廣應用的條件。故橡膠壩這一新技術被國家科委批準列入1992年的《國家級科技成果重點推廣計劃》項目，這為橡膠壩技術的發展和應用注入了新的生命，并為迅速将這一新技術轉化為生産力，有力地走入國内外市場創造了良好的條件和提供了有力的保證。
