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。

严寒区(-40℃)塑性嵌缝密封材料研制及应用

严寒环境(-40℃)对大坝面板塑性嵌缝密封提出了更高的要求,严寒环境中仍保持其工作性能,对抽水蓄能电站平稳运行至关重要。依托清原抽水蓄能电站,合成了全新有机硅树脂,制备了具有优异耐低温性能的有机硅基塑性嵌缝密封材料。该材料在-40℃时能够保持良好塑性,满足低温拉伸粘结要求。同时,该材料具有宽工作温域(-40℃~+70℃)和耐久性好的特性。在辽宁清原抽水蓄能电站进行了工程验证,为严寒区抽水蓄能电站面板堆石坝接缝止水结构提供了新材料解决方案。

高水压盾构隧道新型管片接缝密封性试验研究

针对高水压盾构隧道新型管片接缝的密封性能,通过遇水膨胀橡胶密封垫水密性试验和耐久性试验,研究了管片接缝的防水性能,并获得了反映遇水膨胀橡胶密封垫防水性能和耐久性能的关键参数,以期为同类型隧道在轨道交通中的应用和推广提供技术支持。结果显示,对于遇水膨胀橡胶密封垫水密性试验,在双缝张开量3 mm、错缝2 mm工况下,水密性试验全部满足设计水压值0.8 MPa,且极限压力分别为1.5 MPa、1.5 MPa和1.0 MPa,有较大的安全储备;对于遇水膨胀橡胶密封垫耐久性水密试验,在双缝张开量3 mm、错缝2 mm工况下,有两组试验达到设计水压,极限压力分别为1.4 MPa和1.3 MPa,老化后的极限承压能力略有下降。

超深埋大直径盾构法调蓄隧道的防水设计

针对上海苏州河段超深埋、衬砌需承受内外水压的大直径盾构法调蓄隧道,论述了管片接缝防水设计的思路,其包含接缝密封垫的防水指标要求、双道密封垫的设置原因、衬砌变形缝防水、螺孔防水、嵌缝及手孔封堵等内容,并重点介绍了密封垫的材质、断面构造形式、锚固式密封垫的应用情况以及密封垫的水压试验结果。

汽车实车TPE导槽接角开裂问题分析

为了分析实车热塑性弹性体(TPE)导槽接角开裂的原因,文章通过导槽接角强度、热胀冷缩以及外部受力三个方面对导槽开裂进行研究。在导槽接角强度方面,构建接角暴晒和接角强度的拉力实验;在热胀冷缩方面,构建导槽接角的高低温循环实验;在导槽外部受力方面,构建实车导槽切割、导槽截面以及导槽受力分析等,综合分析导槽开裂的根本原因。结合接角暴晒实验、接角强度实验、高低温循环实验以及导槽外部受力分析等四个方面的实验结果,确定导槽非正常受力是接角开裂的根本原因,并针对其进行对策制定以及方案验证,为后续实车导槽开裂问题给出指导性的方向和解决方案。

火灾高温下盾构管片接头橡胶防水性能劣化规律试验研究

为了研究盾构管片在火灾高温下引起的接头密封橡胶条防水性能的劣化规律,对复合接头橡胶条材料进行了耐高温试验。试验结果表明:(1)温度及压缩量对于管片接头防水性能影响较大,在橡胶条位置达到170℃以后,接头张开量达到6mm以上,防水性能全部失效;(2)遇水膨胀橡胶的耐火性能较差,在密封橡胶条整体还未达到耐高温极限时,遇水膨胀橡胶部分防水性能已经失效;(3)在170℃以下,接头密封橡胶条弹性并未完全失去,可以通过增加压缩量产生较大压缩应力来达到止水目的。

曲线钢顶管接头密封性检测及数值模拟研究

钢顶管是给水工程中广泛使用的非开挖技术,其在施工过程中通常要面临高地下水压力环境,一旦接头密封失效泄漏,则可能导致周围水土进入管内,引起地层流失和沉降。为了研究高水压条件下曲线钢顶管施工采用的接头橡胶密封圈密封性,采用室内密封性试验系统直接测试管节密封性能,并通过ABAQUS有限元软件模拟不同管节偏角条件下橡胶密封圈接触压力。结果表明:采用的两道鹰嘴形橡胶圈可以满足现场施工0.3 MPa压力的密封要求,橡胶圈的接触压力和接触长度随管节偏角增大而减小。

武汉长江隧道管片接缝防水密封垫设计与试验研究

盾构隧道管片接缝防水是隧道防水的关键,直接影响到隧道的防水效果和隧道的耐久性。采用国内外理论与实践经验,进行管片接缝防水密封垫初步设计,然后模拟施工极限装配误差,对初步设计进行防水性能与装配性能实验。根据实验结果对防水密封垫断面尺寸与结构形式及材料进行优化,并最后确定最优的防水密封垫设计。因此,对于管片接缝密封垫设计,通过防水性能与装配性能实验优化设计应该成为设计中的重要步骤,对保证管片密封垫防水性能及管片拼装质量具有重要的意义。

盾构隧道管片接缝复合型密封垫选型设计研究

为研究盾构隧道管片接缝复合型密封垫中遇水膨胀橡胶块对其防水性能的影响,从复合型密封垫遇水膨胀橡胶块二次防水效应出发,提出基于遇水膨胀橡胶块几何尺寸及截面形式的复合型密封垫选型设计方法。利用该选型方法对中孔通用型复合密封垫进行数值选型分析,采用ABAQUS网格间求解变换技术,研究不同遇水膨胀橡胶块截面类型和尺寸对复合型密封垫防水性能的影响,得到复合型密封垫防水性能和压缩性能的变化特征,确定原复合型密封垫的最优化选型结果。结果表明:1)考虑遇水膨胀橡胶的防水性能后,复合型密封垫的二次防水性能有所提高;2)与六边形截面形式的遇水膨胀橡胶块相比,梯形截面形式的遇水膨胀橡胶块能够大幅提升中孔复合型密封垫的防水性能;3)复合型密封垫的压缩量与压缩力的关系呈现出阶段性变化特征,变形较小时表现为线性关系,随着变形逐步增大逐渐过渡为非线性关系。

常洪沉管隧道接头施工技术

管段接头是沉管隧道的重要环节.首先,要满足水密性要求,即在施工阶段和日后运营阶段不渗漏;其次,应具有抵抗各种作用的能力,这些作用包括各种荷载和强迫变形,诸如地震、温度和地基变形等;最后,要求受力明确、方便施工和保证施工质量.根据常洪沉管隧道管段接头的构造形式和功能要求,介绍了接头2道止水带的选型依据和安装工艺,描述了接头其他构造如剪切键等的制作方法,特别叙述了接头中钢拉索的构造形式、安装工艺和防腐耐火措施。同时,介绍了常洪沉管隧道最终接头的施工方法。

汽车车门头道密封条接角模设计

分析了汽车车门头道密封条接角部位的结构特点及成型工艺,针对制品变截面的特殊结构形式,详细介绍了接角模整体结构及其设计要点。模具结构有一定特色,可为其他同类汽车车门密封条接角模设计提供参考依据。

道路伸缩缝嵌缝密封硅橡胶耐久性研究

伸缩缝填缝材料的耐久性差是影响道路服役质量的一个重要因素。选用硅橡胶作为水泥混凝土伸缩缝密封材料,通过耐液体浸泡稳定性、耐化学腐蚀性、冻融循环稳定性、热压冷拉-浸水紫外照射等试验,探讨了硅橡胶密封材料的耐久性。

一种预制内装的模块化变形缝新构造

针对变形缝存在的问题,设计了一种能承受较高静水压,适应动态多向变形,并可实现工厂化生产、现场装配,精准施作,方便维修的标准模块化新构造、新工艺。该模块化新构造由单侧悬出压板、粘锚橡塑泡沫条及装饰护盖等组成。

新型渡槽伸缩缝密封材料的制备与性能研究

提出以双组分室温硫化硅橡胶(RTV-2)作为渡槽伸缩缝密封止水材料并开展研究,介绍了硅橡胶的原料组成、制备工艺及其性能。

水泥混凝土路面横向缩缝橡胶嵌缝技术及其应用

水泥混凝土路面横向缩缝的密封是影响路面质量的一个重要因素。为了防止横向缩缝渗水，杂物嵌入，填缝料外溢，我们研制了水泥混凝土路面横向缩缝橡胶嵌缝技术并使它成功地应用于黑龙江省的多条高等级公路。

地铁盾构隧道衬砌管片密封槽尺寸优化分析

文中以天津市地铁Z2号线衬砌管片密封槽截面尺寸为基础,根据经验公式提出了一种密封垫断面形式,从弹性橡胶密封垫防水机理及防水失效影响因素出发,提出不同密封槽尺寸对应的密封垫修改方法,并根据此方法建立不同工况下的二维数值模型。通过数值计算,得到张开量为零时密封垫表面平均接触应力、闭合压力,分析密封槽尺寸对密封垫防水性能影响规律,并提出密封槽尺寸设计及优化建议。

超深GXJ地下连续墙橡胶止水接头研究和应用

针对GXJ地下连续墙橡胶止水接头工艺特点及国内应用的情况,文章分析研究了超深GXJ地下连续墙橡胶止水接头存在的问题、解决方式、成功案例及GXJ全面取代锁口管、工字钢和十字钢板接头的可行性。通过改进GXJ接头箱,采用侧向千斤顶取出GXJ接头箱,超深GXJ接头具有全面推广应用的前景。

一种适用多向变形的粘锚分离组合的层压滑动橡胶钢板变形缝构造

介绍了一种变形缝新构造,其特点是:化学密封,消除缝隙,采用M型止水带,适于宽缝,材质柔软,随缝服贴;层压橡胶钢板,柔韧滑动,适应在频度较高之多向变形中承受水压。该构造用于背水面,干作业,装拆便捷,维修简单,从而延长了整个系统的正常使用寿命,具有明显的可持续性。

聚丙酰胺凝胶材料在地下工程变形缝渗漏水治理中的应用

丙烯酰胺类凝胶材料无毒、无腐蚀性、吸湿性强,是处理地下工程渗漏的新型材料。某地铁车站工程使用聚丙酰胺凝胶材料进行变形缝堵漏,施工前研究材料选用、工艺原理、施工流程和重点工序,证明其防水功能的实现是基于凝固后的聚丙烯酰胺凝胶可塞满变形缝并与环氧树脂、钢边橡胶止水带共同发挥作用。与传统材料相比,其耐久性能更加优良。

硬岩水文地质参数井同径止水与分层抽水试验研究

针对传统施工程序无法解决坚硬岩石止水环隙很小(仅3 mm)钻孔的同径止水及分层抽水试验问题,以山西某水文地质参数井为研究对象,采用现场和室内综合试验的方法,对同径止水方案、材料、技术、分层抽水等工艺进行研究。结果表明:(1)同径止水装置经过特殊的“外掏内缩”设计与制作,使止水外环间隙由3 mm增大到8.5 mm,解决了“极小止水环隙”下的同径止水问题;经抽水检验,止水效果良好。(2)在孔外一系列试验的基础上,定制的止水材料和选择的止水组合与本孔的适应性强,下管风险小,实施过程相当顺利。(3)专门设计的分层导水管路,其上串接的隔离封水胶球与止水套管柱内设置的锥形隔水接头相互契合,封水可靠,形成了两套独立的导水管路,满足了上、下含水层分层抽水试验的工况。研究结果可为类似水文地质参数井开展同径止水或分层抽水试验研究提供参考。