王曉兵
【摘要】橡膠壩是二十世紀中期出現的一種新型材料,由于它是由高分子的合成材料所構成,造價較低,因此被廣泛的應用在水利工程的壩體建設當中。水利工程的建設與國民經濟的發展息息相關,對人們日常的生產和生活有著非常還重要的作用。工程管理人員應該做好相關的運行管理工作,對工程建設中存在的問題加以細致的分析,并且總結經驗,尋找出解決問題的措施。本篇文章首先分析了橡膠壩的一些優點,然后陳述了橡膠壩在國內外發展的狀況,最后探討了針對橡膠壩的一些管理措施。
【關鍵詞】橡膠壩;優點;應用現狀;管理措施
橡膠壩是一種柔性低水頭水的建筑物,將高強度的合成纖維作為基本骨架,在內外都涂抹上橡膠作為保護膜,而錨固通常設置在河床上,或者一些建筑物的鋼筋砼底板之上,然后將壩袋中充入氣體或水,使其膨脹,實現對水位的控制,從而替代傳統水壩活動的閘門,用于防洪、灌溉以及發電等。我們國家從上世紀中期開始研制橡膠壩以來,現在已經有二十多個省份應用到了這種水壩。
1、橡膠壩的優點
1.1 降低建筑材料用量,節省工程費用投入
經過多年的橡膠壩建設實踐,與傳統的水壩相比,橡膠壩的建設能夠節省大量的建筑材料,尤其是水泥、鋼材以及木材的用量,通常都能節省百分之五十以上,在保證工程質量的同時,大大縮減了工程建設資金的投入,為國家和建筑企業創造了更高的經濟效益。
1.2 機動靈活,維修方便
橡膠壩的阻水作用比較小,跨度較大,最大的跨度能夠達到九百米,在減少了閘墩的同時,使有效的過水斷面得以增加。而且橡膠壩具有倒伏靈活的特點,當洪水來臨的時候,將壩袋放到,就可以讓河床的過水斷面不受到影響。操作起來非常的靈活,啟閉也十分簡單,僅僅需要安裝上一臺空壓機或者水泵,就能實現對壩體高度的調節,而且不需要建設工作橋。對其加以維修的過程也比較簡便,當枯水期來臨的時候,將其內部的水放掉一部分,就能實現對其簡單的維修,不像對傳統閘門實施維修工作,需要建設檢修閘門,這也在很大程度上節省了項目資金的投入。
1.3 制作方式簡單
目前,橡膠壩的制造已經實現了工廠化的流程,我們國家很多企業都能夠實現橡膠壩的制造,不會受到施工條件以及外部環境等因素的影響,安裝起來十分的簡單,使壩體建設的施工效率大幅度提升,從而節省了一定的動作量,繼而達到節約資金的目的。
1.4 抗震性較好
由于橡膠壩的壩體是一種柔性的薄殼結構,這種結構比較輕,并且富有一定的彈性。而且橡膠壩不具備較高的工作橋和啟閉機架等設施,使得橡膠壩在抗震性能方面具有非常突出的表現。
2、橡膠壩在國內外應用的現狀
2.1橡膠壩在國外發展的狀況
近些年來,美國、日本等發達國家針對橡膠壩進行了更進一步的研究。比如美國相關學者對橡膠壩在自由震動和非線性震動等方面進行了相應的實驗研究,利用有限元方法對壩袋的形狀進行了分析和研究。而澳大利亞的昆士蘭大學則對橡膠壩在減震裝置等方面進行了相關的研究和計算。
日本和我們國家是同時開始橡膠壩構建的,不過日本在橡膠壩相關技術和應用方面的發展速度比我國要快很多,到現在已經建設的至少三千座。而且國際的橡膠壩市場也基本上被日本的一些公司壟斷。這種情況的出現,一方面是由于日本在橡膠工業的發展比我國要發達得多,而且他們還看準了橡膠壩所能帶來的技術和經濟效益。日本制作橡膠壩的公司主要有兩家:住友和橋石。僅住友一家公司,到現在就已經向美國出售了近千座橡膠壩。這兩家公司是集合壩袋的制造、錨固件的制造、整體工程的設計以及具體施工的安裝為一體,機械化的程度很高,建造工程的質量也比較好。
日本目前已經開始研究和生產無搭接縫壩袋,這種壩袋在錨固的時候氣密性要比普通的壩袋高得多,并且由于在充氣壩體上設計了挑流鰓,使壩袋震動的情況得到了很大的緩解,彌補了在壩袋的溢流抗振方面沒有水式橡膠壩好的缺憾,這些都給他們大量的建造充氣式的橡膠壩提供了一定的保障。
2.2 橡膠壩在我國發展的狀況
從1965年到現在,橡膠壩在我們國家的推廣已經有五十余年的歷程,在實際應用的過程中,不斷地解決一些出現的問題,使得相關的技術和橡膠壩質量得到了大幅度提升。目前,我們國家正在應用中的橡膠壩有一千余座,遍布我國的絕大部分省市,并且還在以每年至少五十座的速度在發展。不過,我國使用的橡膠壩,除了少數的幾座是充氣式橡膠壩以外,其它的都是充水式的橡膠壩。1997年,在山東臨沂建起了一座高三米半,十六跨,每跨七十米,總長度達到1135米的橡膠壩,在1999年被收入了吉尼斯世界紀錄。
橡膠壩的管理措施
在橡膠壩的使用過程當中,為了防止其出現老化,延長壩袋的使用壽命,要將檢查壩袋的檢查工作重視起來。比如在出現老化和裂紋情況的時候,要及時的對出現裂紋的位置進行加涂的處理,與此同時應該注意到壩袋的遮掩,減弱直接的照射,確保過流的正常,從而防止出現震動和磨損的現象。相關管理單位應該制定出橡膠壩的運行管理制度,在實踐中要逐漸探索,并且總結經驗,使制度不斷的完善。日常的檢修工作是十分重要的,如果發現了磨損、滲水或者膠布起層的狀況,應該及時的加以維修,從而防止問題進一步的發展。
在水流的作用之下,會引起壩袋的震動和浮動,從而導致壩袋受到一定程度的損壞。為了防止這樣的情況出現,要將下游的錨固線到壩袋的塌落線之間的這段底板澆灌得更加平滑一些。要將維修的工作搞好,防止冰排直接經過橡膠壩,應該根據當地的風向來修建丁壩,或者設置鐵線加以攔堵,防止冰排的經過對壩體造成嚴重的影響。
結束語:
綜上所述,橡膠壩已經在我們國家的水利工程中得到了廣泛的應用,因其具備傳統水壩所沒有的一些特點,能夠使壩體的建造成本和使用效果都得到了一定的提高。相關的水利工作人員應該積極借鑒國外應用橡膠壩的經驗,融合在我國的水利工程建設當中,為我們國家的水利事業更好更快的發展提供相應的保障。給社會經濟的發展和人們生活水平的提升帶來契機。
參考文獻:
[1]王鐵剛.橡膠壩施工技術在水利工程中的應用[J].低碳世界,2016(2):92-93.
[2]于群.橡膠壩工程控制造價的技術措施[J].治淮,2015(3):44-45.
[3]馬紅巖.橡膠壩的運行管理中存在的問題及對策[J].黑龍江科技信息,2016(6):228-228.