橡胶坝是一种柔性薄壁水工建筑物。它以高强力合成纤维织物为骨架， 贴覆橡胶制成胶布后， 再按要求尺寸相互拼接成大幅的坝袋片。在工地上， 将其成袋状封闭锚固安装在坝基上，依靠注入或排出水或压缩空气，而成为可拦水与泄洪的橡胶坝。按充入介质与结构上的不同， 有充水式橡胶坝、充气式橡胶坝及斜墙式与枕式坝之分。
         橡胶坝1957年最早出现在美国， 日本首次建成于1964年，我国于1965年开始研制。由于坝的结构简单，造价低，蓄水排洪两便，具有缓和冲击的能力，可提高堤防安全与抗震性能，对开发水利资源为农业灌溉服务十分有利。因此受到广泛关注，被视为是解决水资源不足、实现水利现代化的重要措施。到目前为止，我国已建成橡胶坝达700余座，发展速度很快，最大坝高达6米，单跨长百米以上，最长寿命达22年，积累了较丰富的经验。

 

一、橡胶坝的技术进步

1、实现了标准化
         为适应橡胶坝发展的需要，在水利部的主持下，有关橡胶企业参与配合，先后颁布了《橡胶坝技术指南》和行业标准《橡胶坝技术规范》)* ##%—"+。对橡胶坝的工程规划、工程设计、施工安装与运行管理等作出了相应的规定；对坝袋用胶料与胶布性能提出了具体要求，在某些方面超出了日本标准水平，胶料的耐氧性能达!(’,,-.，使橡胶坝的建设与管理有章可循，对橡胶坝质量的稳定提高与发展，起到重要的推动作用。#"骨架材料强度系列化织物骨架是橡胶坝载荷的承受体，对保持坝的形状、尺寸稳定性，安全与耐久性起着决定性的作用。目前，我国橡胶坝用骨架材料是锦纶&浸胶帆布，布的强度型号由//(&(0到//0#0(（(&(0与0#0(分别表示织物的经纬强度为&( 1 0(2/1.与0#( 10((2/1.），强度公称级差为#(2/1.，由低到高，加上不同的经纬强度组合有0(余个型号规格形成系列。为提高坝高与安全因素创造了条件。安全系数的最低取值可在&以上，一般达+，是最早建于北京右安门坝安全系数’的#倍。骨架材料强度型号多，也为不同建坝条件与目的的实用性、经济性提供了广阔的选择余地，为提高坝的使用寿命奠定了物质技术基础。
2、胶料配方更趋合理
          橡胶坝用胶料有胶布用外、中、内胶及衬垫片用胶’种，性能要求各有特点。配方设计中生胶品种的选择是最主要的。早期我国橡胶坝是用氯丁胶制成，故有“氯丁胶坝”之称，氯丁胶强度高，耐天候老化性能优越，但胶的密度大、坝体重，耐水性欠佳，加工难度较大，且价格昂贵。随着我国合成橡胶工业及助剂工业的发展，品种增多，单用氯丁胶的局面已被改变。3)4、5674、38、/8、)98均得到了应用，以不同的并用方式，满足不同用胶的性能要求，使物性、工艺性能与成本，取得较合理的平衡，并全面提高了使用性能。%"胶布质量与制造技术提高早期的坝袋胶布是单层积物两面覆胶平板硫化。由于强度的限制，坝高只能在!:$米以下。随着建坝高度的提升，除提高织物强度外，相继开发了双层与0层结构胶布，使胶布的强度由早期的&(2/1.发展到现在的近!(((2/1.，提高了!&倍。胶布厚度也由$:(..增加到!!:(..，单位质量由&:(2; 1.#提高到!0<(2; 1.#。由于布层的增加，胶布需要复合成型，由此出现了成型机，目前还正在开发压延机热成型，将压延与成型结合，减少操作工序，提高生产效率，各层粘合好，胶布质量高。胶布的硫化已有厂家采用鼓式硫化机，此工艺的优点是：
（1）因是连续硫化，张力可保持恒定，可避免平板硫化因串段而产生的二次硫化“锅头”和热收缩，胶布物性均衡稳定，收缩损失降低。
（2）胶布外表光洁美观，不会产生顺纹、干疤等外观缺陷，也提高了胶布的抗老化性能。
（3）成型可与硫化机联动，节省人力、物力，对生产双层以上胶布更为有利。
（4）设备占地面积省，能源消耗低，自动化程度高。
3、搭接缝技术取得新进展
          坝袋片的规格尺寸大，必须要将单幅的胶布拼接起来。我国早期坝袋片的拼接采用的是氯丁胶液冷粘法，此法有简单易行的特点，但接缝的可靠性较差。上世纪&’年代，沈阳第四橡胶厂开发了坝袋片拼缝的热压合技术，极大地提高了坝片拼接缝的安全可靠性。近年来我国又成功地开发第三代橡胶坝———无搭接缝坝新技术，使我国橡胶坝制造技术更接近国际先进水平。无搭接缝坝袋最突出的优点是搭接缝处厚度均匀，无接缝痕迹，应力分布均匀，受力条件好；安装方便，节省垫平片而渗水机率低，可缩短安装工期；坝体更为美观。
4、发展了彩色橡胶坝
          彩色橡胶坝是在坝袋胶布的外层胶上，再贴上一层以氯磺化聚乙烯（()*）胶为主，厚度在’+#,,左右的彩色胶保护膜。()*的化学结构是完全饱和的，有优异的抗臭氧老化性能；着色性能优越；耐热、耐磨、耐寒；不用炭黑补强胶料的强度也较大；且有较好的热塑性适合于压延加工。因此，很适合用来制造彩色橡胶坝。不仅可提高坝的美感，成为一道美丽的风景线，更为重要的是提高了坝袋的遮光效果，延长使用寿命。不同颜色的遮光效果顺序是红- 橙- 绿- 黄- 兰，兰色几乎无效果。$"开发了坝袋防老化涂层在坝袋表面涂刷防老化涂层是提高与延长坝袋使用寿命的一项经济而有效的措施，目前较成功的涂层有以下$种：
（1）氯丁胶改性涂层。特点是附着力强、自硫化快、防老化效果良好，但难以制成彩色。
（2）氯磺化聚乙烯涂层。有良好的耐阳光、耐臭氧、耐大气老化性能，吸水性低，可制成彩色涂料，防老化性能优于氯丁改性涂料。
（3）聚醚型聚氨酯涂层。具有强度高、弹性好、耐臭氧及紫外线辐射的特点。可以制成彩色涂料、防老化效果优良。

 

二、问题与建议

         如上所述，我国橡胶坝经过近40年的发展已臻于完善，但目前橡胶坝的基本问题仍然是寿命质量。虽有使用寿命22年的最高记录，但一般寿命多在15~20年，低于此水平的亦不鲜见。影响寿命的原因是多方面的，然而大都是由坝袋质量问题引起，主要表现是坝袋老化变质和机械磨损与损伤。在此提出一些看法与建议。
1、坝袋材质
          骨架材料是决定坝袋性能的根本。锦纶0有强度高、弹性好、相对密度较低的优点；但模量低、吸湿率较大、易拉伸变形。在工作张力与水的长期浸蚀作用下，变形会不断加大，拉伸变形越大，坝袋的老化速度也越快。涤纶的强度与锦纶相近似，但模量高于锦纶，延伸变形比锦纶小，尺寸稳定性好，耐水、热、光、化学药品的侵蚀，以及耐紫外线照射的性能均要比锦纶优越。因此，建议试用12（涤锦）或11（涤纶）织物。其次，提高坝袋骨架强度的安全系数亦是降低变形的重要方面。衡量同一材料织物的强度水平可用组合强度来比较，组合强度为织物强度相对于质量的量度，由经纬强度的总和算出。表!列出了水坝与输送带用同为锦纶0织物的组合强度。从表!可以看出，水坝用锦纶0织物强度尚有潜能，有待发掘。
        至于如何提高与保证胶料的性能，特别是外层胶料的抗老化耐磨损性能，关键还在正确掌握竞争成本价格，在此就不多言。
2、坝袋结构尺寸
           单层织物的坝袋胶布经济性好，但抗破损安全性较差；$层结构胶布刚性好，但厚重不太经济； 理想的胶布结构是双层，一层为主强力层以承担载荷为主设置在内，另一层为增强保护层设置靠外。至于坝袋片的规格大小，一般认为建设大高度、大跨度的橡胶坝，可充分发挥其特点，坝景壮观，投资效益好。其实不然，橡胶坝袋是高分子材料薄壁柔性制品，忌讳拖曳、刮划、硌、磕、砸。到目前为止，坝袋片的包装保护问题尚未得到合理解决。生拉硬拽，偶不留心，轻则表面胶层受损，重则内部骨架受伤而不易为人们所觉察，却成为影响橡胶坝使用寿命的隐患。过宽（高）过长的坝袋片会给加工、包装、装卸、运输、展开、安装与维修带来一系列问题。橡胶坝毕竞是一种中小型水利工程，在设计中应依其特点力求避免过分的“高长厚重”带来的负面效应，提高工程寿命当是最大的经济效益。坝袋震动是造成坝袋机械损伤的重要原因。震动是由溢流引起的，使溢流与袋体脱离，可以减轻袋体震动，在有溢流的坝袋上可设置扰流器或转向器，使溢流水与坝袋之间形成空气隔离层达到减振的目的。
          总之，橡胶坝富有生命力，是有前途的。它的发展大方向当是进一步高强化、轻量化与结构的合理化。在提高材质的同时，还需结构创新，材质更新，施工创新。采取合理保护措施避免局部折皱应力集中，进一步提高耐用性，仍是摆在我们面前的艰巨任务。