隧道环向施工缝处膨胀止水条防水效果试验研究

针对遇水膨胀型橡胶止水条的实际防水效果,开展一系列室内试验研究,研究发现:PZ-150型遇水膨胀止水条最大自由膨胀率450%左右,且日膨胀速率起初最大,随时间逐渐变缓;圆柱型抗渗试块模型试验表明止水条遇水膨胀止水工作性能良好,且随着体积的不断膨胀,止水条所能阻止水流渗出的水头高度也在增加;台阶型模型注水测试试验表明,止水条在实际环境状态下的工作性能较好,在施工质量可靠的前提下,能够阻止来自围岩方向的水流,确保防水效果。

不同处理工艺对自粘聚合物改性沥青防水卷材T型搭接缝不透水性的影响

考察了不同类型自粘聚合物改性沥青防水卷材搭接缝、T型搭接缝的不透水性,探讨了沥青防水涂料处理工艺、抹角处理工艺和双面自粘防水卷材处理工艺对T型搭接缝不透水性的影响。结果表明,自粘防水卷材的搭接缝不透水性均满足GB 55030—2022的要求;未处理的T型搭接缝在常温环境不透水性不合格;抹角处理后T型搭接缝的不透水性均满足GB 55030—2022的要求,无胎类自粘防水卷材建议优先采用沥青防水涂料处理T型搭接缝,不推荐双面自粘防水卷材处理工艺。

软土地区城市综合管廊防水工程研究与实践

同隧道工程一样,防水工程是城市综合管廊建设质量控制的关键环节。通过介绍防水设计原则、防水等级选择,并以上海市松江区某综合管廊工程为例进行研究,总结软土地区综合管廊防水工程的实施要点,如主体结构自防水、主体结构外(底板、侧墙和顶板)防水和细部结构(变形缝、施工缝和预埋管)防水,为今后国内类似工程提供借鉴。

预制装配式地下综合管廊组合结构防水技术

预制装配式地下综合管廊组件自重轻、运输方便,然而连接接头偏多,不仅会增加施工拼装难度,而且各个装配构件变形缝和施工缝容易出现漏水,对管廊防水质量产生不良影响。以雄安新区容西片区综合管廊工程为背景,介绍变形缝、施工缝多道防水构造技术、可拆卸式构造防水工艺、横截面接口防水技术。实践证明该系列防水技术取得了良好的防水效果,对类似工程有一定的借鉴。

复杂地形隧道防水板及施工缝施工技术优化

穿越复杂地形地貌的铁路隧道的防水板、施工缝等施工处理,一直是业内关注的技术难点。本文依托山西中南部铁路太行山隧道项目,分析了工程所在地质情况及可能发生的病害问题,介绍了工程中采用的防水设计,并根据工程实际需求提出了防水板焊接工艺、防水板固定间距、控裂技术、梯形背贴式止水带技术等系列优化措施。该系列优化技术应用于工程收到了良好效果。

北京地铁某车站渗漏水治理措施探讨

分析了北京地铁某运营线路车站通道渗漏水类型和渗漏原因,对变形缝渗漏采用注浆止水、安装内装可卸式止水带和接水盒处理。顶棚渗漏采用疏水性聚氨酯灌浆材料注浆并加装防水塑料板处理,侧墙渗漏采用水泥浆注浆、增设离壁沟处理等措施。上述综合治理措施有效解决了车站通道渗漏水问题。

Preparation of low-cost waterproofing materials

To address the need for producing a cheap,single-component,hot-applied compound joint sealant with high quality for sealing joints and cracks in concrete and flexible pavements without using primer for installation,a hot-applied modified asphalt sealant was produced by blending up about 30% starch into 20% citric acid.The starch and the asphalt cement were mixed at a temperature of above 160 ℃.Thus the waterproofing asphalt was manufactured to protect the surface of various shapes and types from water leakage using the citric acid.Results indicate that this sealant complies with the requirements of ASTM D-1191,D-6690-06a and D-7116-05.The citric acid is a kind of reliable materials for asphalt cement,which can be widely used in paving and waterproofing construction materials,and this offers profound engineering and economic advantages.

双洞密贴顶管法装配式地铁车站建造方案及其力学性能研究

为解决采用较小断面的矩形顶管施工大断面装配式地铁车站的难题,以深圳市轨道交通12号线沙三站为工程背景,对双洞密贴顶管法装配式地铁车站建造方案及其力学性能开展研究。首先,介绍该新工法的设计理念及总体方案,包括车站断面分割、结构转换及施工工序等,结合新型结构体系特点,提出双洞车站子结构向整体车站结构转换的竖向、横向受力体系转换方法,并对相应的施工工序进行介绍;然后,介绍顶管法装配式地铁车站结构的管节分块、接头和结构防水体系等方面的设计;最后,采用ABAQUS有限元软件建立基于荷载-结构法的车站结构三维有限元模型,分析施工过程中车站结构的弯矩变化规律。研究表明:1)车站左、右洞子结构在各施工工况下弯矩峰值变化不大,说明了施工工序设计的合理性;2)由于左、右洞子结构接头位置的非对称设计和施工时边界条件的不同,其弯矩具有较大的差异,设计时需注意对控制截面的校核。

盾构隧道承插式接头管片防水性能试验研究

国内正在尝试采用一种新型接头——承插式接头来实现管片之间的连接,这种接头可满足快速拼装要求,但其防水性能却未曾验证。为保障承插式接头管片在推广应用过程中的防水性能,有必要对承插式接头的管片接缝防水性能开展研究,为新型管片扩展应用提供理论依据。以南京江心洲污水收集系统二通道建设工程(穿越夹江段)为实例,通过开展接缝密封垫压缩性能试验、管片接头防水性能试验、管片纵缝拼装滑动试验研究承插式接头管片接缝的防水性能,为工程项目方案提供可行性参考依据。各项试验研究结果表明:1)纵缝EPDM密封垫完全压密需要的压缩力较小,可以符合承插式接头纵缝拼装特性;2)纵缝双道密封垫在滑动拼装过程中有脱落挤出的风险,进行润滑处理可以有效地降低摩擦力;3)内外道EPDM密封垫在设计的极限张错量工况下,防水能力在0.9 MPa以上,可以满足设计防水要求。

热塑性聚氨酯弹性体防水外壳的研究

针对现有橡胶件密封无法实现可拆卸与快速成型问题,利用现有的3D打印材料热塑性聚氨酯弹性体(TPU)并结合多层过盈联接薄壁圆筒结构设计了防水外壳模型,通过有限元分析软件Abaqus建立了防水外壳有限元轴对称模型,对外壳装配后的接触压力和应力以及径向位移的大小和分布进行分析。结果表明,以TPU为材料的多层过盈联接薄壁圆筒防水外壳的接触应力分布于4个纵向接触面上,接触应力最大值达到1.767 MPa,满足IP×7级防水接触应力要求。本研究为弹性元件密封结构的设计提供了新思路。

三河闸伸缩缝防渗处理效果分析

三河闸是淮河入江水道的控制口门,经过多年运行,多处闸墩伸缩缝位置出现渗漏,影响工程运行安全。通过分析三河闸伸缩缝观测资料,研究伸缩缝变形与闸墩渗漏问题之间的关系,结合现场条件,提出在伸缩缝中部钻孔及灌注水溶性聚氨酯浆液的防渗处理方案。经灌浆防渗处理后,三河闸闸墩渗漏问题得以解决,可为类似大型水闸的伸缩缝检查观测及防渗处理提供借鉴。

盾构隧道管片接缝密封垫防水耐久性试验研究

为研究盾构管片接缝橡胶密封垫的防水耐久性,开展了橡胶密封垫水热加速老化试验,并对老化后试样进行拉伸力学性能试验、试样表面电镜扫描与长期防水性能试验,分析了橡胶垫表面微观尺度下的防水失效机理;采用橡胶密封垫极限防水压力为耐久性评价指标,结合基于Arrhenius方程的p-T-t数学模型,推导了橡胶密封垫长期防水性能折减系数的预测公式。结果表明:老化后橡胶密封垫表面接触状况的恶化和橡胶材料的硬化,加速了橡胶密封垫接触面间渗漏通道的形成;橡胶密封垫防水性能随着老化时间的增加不断降低,但下降速度逐渐减小。采用提出的防水性能预测公式对广东榕江-关埠引水工程盾构隧洞实际使用的橡胶密封垫的耐久性进行了预测,预测服役100 a后的老化系数为0.390,结果相对于仅考虑橡胶材料力学性能时的预测结果偏小12.36%,对原设计使用期内频繁出现的渗漏现象提供了合理解释与更准确的寿命预测。

基于大型机场下管廊防水施工技术

大型机场由于其使用功能的重要性,其工程从批准立项、勘查、设计、施工及后期维护保养来说都极其复杂,结合西安咸阳国际机场三期扩建工程T5航站楼工程综合管廊防水施工技术应用,从管廊施工工艺流程、管廊底板防水、管廊侧墙防水,管廊顶板防水及质量标准等方面进行分析阐述介绍,希望为将来的综合管廊防水工程施工提供一些技术性参考。

基于网格映射技术的弹性密封垫孔洞设计研究

针对密封橡胶在压缩情况下易发生翘边而严重影响管片接缝防水效果的问题,基于ABAQUS/Standard中的网格映射技术,建立了超弹性橡胶密封垫的压缩数值模型,对7种不同开孔形状、开孔率、孔洞排列方式的密封垫开展轴向压缩数值模拟。结果表明:在整个压缩数值模拟过程中,弹性橡胶密封垫接触面应力呈现两端大、中间小的多峰值W形分布;闭合孔为圆角三角形的密封垫相较于其他开孔形状的密封垫,平均接触应力最大值提升86.8%;开孔率为0.294的密封垫相较于其他开孔率的密封垫,平均接触应力最大值提升92.6%;错孔排列的密封垫相较于对孔排列的密封垫,平均接触应力最大值提升25.2%;相较于敞开孔构型变化,闭合孔构型变化对接触应力的影响更大,两者同一工况下平均接触应力最大可相差85.2%。

抗浮锚杆体系优化设计与应用

针对抗浮锚杆止水节点易渗漏的技术难题,结合绍兴某项目实际情况及原有设计,提出一系列抗浮锚杆体系设计优化的方法。通过将预应力螺纹钢筋等强度替换为无黏结钢绞线,实现降低安全风险、提高施工质量及施工效率的目的;对目前无黏结钢绞线穿越基础底板止水节点常规做法进行优化设计,最终解决了抗浮锚杆止水节点渗漏问题。总结的经验可为类似工程提供借鉴。

隧道沉降缝中埋式和可卸式防水构造试验与数值模拟对比分析

为了探寻替代中埋式止水带的复合防水构造,对中埋式+背贴式和可卸式+背贴式2种试件进行了力学试验,并通过数值模拟分析了沉降缝宽20、25、30 mm时2种试件的力学性能,得到了荷载-竖向位移曲线。研究结果表明:沉降缝宽25 mm的试件极限承载力和最大抗剪强度均最大;防水构造形式相同、沉降缝宽不同时,极限竖向位移值差别很小,当缝宽相同时,可卸式+背贴式试件的极限竖向位移值普遍大于中埋式+背贴式试件;3种不同的沉降缝中,中埋式+背贴式试件的力学性能差异更显著,而可卸式+背贴式试件的力学性能差异较小。

装配式地铁车站结构接缝防水关键技术研究与应用

装配式地铁车站结构的接缝防水性能一直备受行业的关注,针对装配式车站的结构构造、构件制作及施工工艺等特点,对与接缝防水性能高度相关的“接缝张开量”和“密封垫错位量”两个关键参数的主要影响因素和控制指标进行分析,结合密封垫防水性能试验研究及实际工程应用监测结果,充分论证接头接缝“两垫+一注+一嵌”多道防线的关键技术。双道密封垫以三元乙丙橡胶(EPDM)弹性密封垫作为主防水,复合遇水膨胀橡胶作为加强防水,形成复合式多孔多槽形密封垫,密封垫为接缝防水主要防线,注浆和嵌缝为辅助防线。研究和实际应用表明,装配式车站结构的接缝防水,不仅在防水构造措施方面与盾构隧道不同,而且在各项控制标准方面也存在较大差异,张开量10 mm、错位量5 mm是装配式车站结构接缝防水性能控制的合理指标;单道防水密封垫,在张开量10 mm、错位量5 mm的情况下,能抵抗水压力1.0 MPa,满足埋深30 m车站结构抵抗2~3倍水头压力的性能要求,并在使用100年后,仍存在约67%的残余应力值,具有长期耐水压性能;双道防水密封垫,较单道密封垫防水性能提高有限,提高率在20%~30%之间,但在衬砌外道密封垫出现局部漏水时,双道密封垫的优势显著;从接缝合理张拉锁紧荷载的角度考虑,三元乙丙橡胶密封垫的硬度需要较常规盾构隧道密封垫降低5 SHA,即采用60 SHA,其单位长度完全压缩荷载指标不大于40 kN/m。目前已建和在建车站工程,实测结构接缝最大张开量和表面最大错台量均满足接缝防水性能控制标准的要求,在未设置外包防水层的情况下,接缝无渗漏水现象发生。

装配式建筑外墙防水用改性聚醚密封胶粘接性能研究

为了提高装配式建筑外墙的综合性能,将硅烷改性聚醚密封胶作为研究对象,通过对密封胶的固化机理进行分析可知,该密封胶的性能易受原材料含水率的影响,为解决该问题,对密封胶进行高温除水操作。采用性能试验的方式对密封胶的性能进行分析,结果表明:硅烷改性聚醚密封胶的耐候性能较好,在老化试验下仍可维持自身优异的性能。试件的各项指标均可满足装配式外墙拼接缝防水密封胶的指标要求。

沉管隧道岸上最终接头处二次围堰结构设计与应用——以襄阳市东西轴线道路工程鱼梁洲段项目为例

针对临江轴线干坞沉管隧道岸上最终接头处高水头作用下坞门二次围堰结构复杂、止水难度大等技术难题,提出新型钢壳夹壁混凝土围堰挡水结构、管节底部“橡胶止水带+模袋混凝土+水下注浆”三重止水结构。采用有限元数值方法对围堰挡水结构的强度和变形进行模拟分析,并采用室内试验对橡胶止水带的压缩止水性能进行研究,同时对模袋混凝土的压浆工艺及止水可行性进行了现场试验,达到了二次围堰高效快速施工、安全稳定使用以及无渗无漏的止水效果。该技术成功应用于襄阳市东西轴线道路工程鱼梁洲段项目沉管隧道施工中。实践表明:新型钢壳夹壁混凝土围堰挡水结构可用作二次围堰挡水设计,三重止水结构可实现管节与基础传力板的间隙在100 mm内时的可靠止水。

装配式建筑外墙防水设计与施工质量控制研究

以套筒剪力墙外墙板和预制外挂墙板为主要研究对象,介绍了装配式建筑外墙板间水平横向接缝、垂直竖向接缝等重点部位的防水设计和施工质量控制方法。通过采用企口、空腔等防水构造与密封胶、气密条等防水材料相结合的质量控制措施,达到外墙接缝防排水的目的。