外滩隧道中盾构隧道衬砌接缝密封垫防水试验

采用自主设计的新型弹性密封垫耐水压测试装置,研究弹性密封垫在不同张开量和错缝量组合情形下的防水能力;同时结合密封垫力学性能试验和数值模拟,解释错缝量和张开量对于防水能力的阶段性影响.结合深隧工程所设计的双道防水体系,对两道密封垫防水性能进行研究.研究结果表明：当道密封垫同步张开时,在设计工况范围内,耐水压能力可提高9%~12%;当两道密封垫张开量不同时,所设计的双道防水体系由于总有1条密封垫受压,较单道防水体系有更佳的防水效果.

随着盾构隧道的水压升高,加强接缝处的防水是隧道建设的关键.针对隧道管片接缝处密封垫的受力和变形特征进行分析,建立了密封垫防水的力学模型并对密封垫在侧面水压作用下的表面接触压应力进行了理论推导.根据表面接触压应力的组成,对挤压密封阻力和自密封阻力进行了量化,分析得出密封垫的防水性能除受到密封垫自身的接触面积、弹性模量和厚度的影响外,还受到螺栓的有效横截面积、弹性模量和有效夹紧长度等因素的影响.结合工程实例,以一种常用盾构隧道管片的密封垫为研究对象,进行了耐水压力试验和装配力试验.通过对试验现象的解读和数据分析,为下一步隧道管片接缝密封垫的设计和生产以及盾构施工提供参考.

研究密封垫两侧侧限材料的不同,对密封垫耐水压力试验的影响。通过理论推导分析了密封垫接触压力的影响因素,得出了密封垫的侧向变形和约束刚度对同一张开量下的接触压力有较大影响,且等效泊松比与竖向应力增量正相关。设计的试验可同时测定密封垫的张开量-耐水压力及压缩力试验数据。对密封垫在不同侧限条件下的竖向荷载与耐水压力的关系及压缩力试验数据进行了分析,可为下一步的管片密封垫的防水试验提供参考和借鉴。

为探究适合盾构法联络通道工程的密封垫断面形式,以宁波市轨道交通3号线第1条盾构法联络通道为工程背景,针对遇水膨胀橡胶设计阴阳凹凸、圆形孔洞、梳形、矩形等4类断面。对各断面形式进行可行性分析,选取阴阳凹凸断面与矩形断面作为初选方案。利用abaqus/explicit计算模块对2种断面的接触应力进行有限元分析,通过设计\"一\"字缝耐水压力试验,验证数值模拟中接触应力较大的矩形断面的防水能力。研究表明:1)数值模拟结果显示,接触面最大接触应力与平均接触应力均随着张开量的增加而减小；同等张开量与错台量下,在压缩与膨胀2个阶段中,矩形断面的接触应力均大于阴阳凹凸断面,因此选取矩形断面作为备选方案。2)\"一\"字缝耐水压力试验结果表明,矩形断面密封垫保压48h后耐水压力明显提升,且张开量越大耐水压力提升幅度越大。3)综合数值模拟与试验结果可知,该矩形断面密封垫满足0.6mpa的防水要求。

以盾构隧道梯形组合橡胶密封垫为例，通过有限元数值计算手段，得到不同压缩量下橡胶密封垫试件断面的变形特性、内部应力分布及其接触面的应力分布等，以研究橡胶密封垫的防水机理及在隧道接缝中的防水性能。

分析了越江盾构隧道接缝防水密封垫止水机理及耐久性失效成因,基于橡胶接触应力松弛的经时老化模型,针对上海长江隧道三元乙丙弹性密封垫开展了加速热氧老化试验,研究了其接触应力松弛行为,预测了密封垫作为防水材料的使用寿命.

文章研究了盾构隧道橡胶防水材料老化系数的确定方法,并用该方法来预测防水密封垫长期服役下的使用状态。采用哑铃状橡胶试样开展加速热氧老化试验,进行材料基础老化指标的分析；分别用试验结果中相对延伸率和相对弹性模量的试验数据拟合\"阿累尼乌斯方程\"的\"p-t-t三元模型\

注：本表内容的填写需依据《现场验收检验批检查原始记录》。本检验批质量验收的规范依据见本页背面。 年月日 （建设单位项目专业负责 年月日 / 专业工长（施工员）： 项目专业质量检查员： 3接缝宽度的允许偏差±10%/ 2 接缝宽度和密封材料的嵌填深 度 第6.5.7条/ 目 1密封防水部位的基层第6.5.6条/ 4嵌填的密封材料表面质量第6.5.8条 2密封材料嵌填质量第6.5.5条/ 1密封材料及其配套材料质量设计要求/ 施工依据 gb50345－2012 验收依据 gb50207-2012 目 验收项目 规范规定 最小/实际 抽样数量 检查记录检查结果 分包单位 负责人 检验批部位接缝密封防水 屋面/防水与 密封 分项工程名称接缝密封防水层 施工单位 湖南奉天建设集团有 限公司 项目负责人检验批容量 0403040100

以南京长江隧道为实际背景,进行了大埋深,大直径越江隧道工程防水核心技术的研究。针对一般和可能出现的多种因素对盾构隧道管片接缝密封防水材料的使用性能的影响,设计研究了管片接缝橡胶密封垫的断面几何形状和尺寸,采用计算机数值模拟分析方法研究优化管片接缝橡胶弹性密封垫的断面结构,利用\"t\"形模拟水压试验台对设计弹性密封垫的防水能力进行了模拟验证,为工程设计提供了帮助和依据。

大直径水下盾构隧道具有大直径、高水压、地质条件复杂等工程特点,对隧道接缝弹性密封垫的防水密封提出了极高的要求。为解决目前国内外该方面研究大多基于某一特定工程进行专项试验,缺少设计方法提炼的问题,在调研国内典型大直径水下盾构隧道的接缝防水构造的基础上,建立接缝弹性密封垫的设计方法,该设计方法由工程参数提取、试验前有限元预分析、试验研究和试验后有限元分析4部分内容构成。最后,应用该设计方法成功指导南京纬三路长江隧道的接缝弹性密封垫设计,证明其科学性和可行性,可为我国类似盾构隧道防水设计实践提供参考。

结合某水下盾构隧道工程的防水设计,采用大型有限元软件abaqus对弹性密封垫的防水失效机理进行数值模拟研究。将本文有限元模型与前人简化模型进行了对比分析,并对接缝张开及接缝错开情况下的密封垫防水失效机理进行了分析。研究表明,在接缝张开的情况下,渗漏主要发生在密封垫间的接触面上;接缝错开的情况下,随错缝位移的增大,渗漏将由发生在密封垫接触面上而转变为发生在密封垫与混凝土间的接触面上。

针对目前密封垫截面形式的研究多集中在对截面整体形式上,截面开孔形式选取多根据工程经验为主的情况。以某引水隧洞为背景,初步设计六种截面轮廓相同,开孔形式和填充率不同的密封垫截面,运用有限元计算软件,对初设截面进行数值模拟,从内部应力、闭合压力和防水能力等角度对圆角三角形和圆形两种常用密封垫截面开孔形式以及密封垫的填充率进行了对比研究,得到了各截面形式密封垫在不同压缩量下的变形和力学特性。主要结论如下:密封垫变形与密封垫孔洞形式和孔洞分布密切相关；圆角三角形的开孔形式从闭合压力和防水能力上要优于圆形开孔；开孔形式相同条件下,密封垫的防水能力和闭合压力与填充率成正比。

屋面接缝密封防水是指采用不定型或定型密封防水材料，对屋面各种接缝或各种节点进 行密封处理，以达到接缝防水的目的。 屋面接缝和节点是屋面渗漏水的主要通道，原因是承受变形大、构造层次繁，施工面 积小，操作复杂，稍有不慎，密封质量就会受到影响，引致渗漏。所以对密封防水施工应予 以足够重视。 一、密封防水施工程序和施工方法及机具 1、施工程序见下图。 2、施工方法见下表。 3、施工机具见下表。 二、密封防水施工要求 1、材料选择 （1）塑料油膏：耐热度80℃、粘结强度＞0.2mpa、低温柔性—10℃。 （2）聚氨酯改性塑料油膏：耐热度80℃、延伸率336％、低温柔性—40℃、挥发率＜ 1.37％、不透水性30min（0.1mpa）。 （3）桐油沥青防水油膏：耐热度80℃、粘结性≥15mm、挥发率≤2.8。 （4）橡胶桐油改性沥青油膏：耐热度80℃、粘结性≥15

建筑施工之屋面接缝密封防水 屋盖系统的各种节点部位及各种接缝（以下统称为接缝）是屋面渗漏水的主 要通道，密封处理质量的好坏直接影响屋面防水层的连续性和整体性，影响屋面 的保温隔热功能。因此，对于防水等级为i~iv级的工业与民用建筑屋面的接缝 部位均应用密封材料进行防水处理。 屋面接缝密封防水主要用于屋面构件与构件，各种防水材料的接缝及收头的 密封防水处理和卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面及保温隔热屋面等 配套使用。虽然屋面接缝密封防水不构成一道独立的防水层次，但它是各种形式 的防水屋面的重要组成部分，对保证屋面防水功能的可靠性起着重要作用。 16-4-1材料要求 密封材料是指用于各种接缝、接头及构件连接处起水密性、气密性作用的材 料。屋面工程中常使用不定型密封材料，即各种膏状体，俗称密封膏、嵌缝油膏。 按其组成材料的不同，屋面工程中使用的密封材料可分为两类

上海朝兴建设有限公司 技术交底记录 工程名称：编号：

16-4屋面接缝密封防水 屋盖系统的各种节点部位及各种接缝（以下统称为接缝）是屋面渗漏水的主 要通道，密封处理质量的好坏直接影响屋面防水层的连续性和整体性，影响屋面 的保温隔热功能。因此，对于防水等级为i~iv级的工业与民用建筑屋面的接缝 部位均应用密封材料进行防水处理。 屋面接缝密封防水主要用于屋面构件与构件，各种防水材料的接缝及收头的 密封防水处理和卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面及保温隔热屋面等 配套使用。虽然屋面接缝密封防水不构成一道独立的防水层次，但它是各种形式 的防水屋面的重要组成部分，对保证屋面防水功能的可靠性起着重要作用。 16-4-1材料要求 密封材料是指用于各种接缝、接头及构件连接处起水密性、气密性作用的材 料。屋面工程中常使用不定型密封材料，即各种膏状体，俗称密封膏、嵌缝油膏。 按其组成材料的不同，屋面工程中使用的密封材料可分为两类

1/ 2/ 1/ 2/ 3/ 验收结论监理工程师： 年月日 第6.5.8条 检查结果质量员： 年月日 目 密封部位的基层质量第6.5.6条 接缝宽度允许偏差和深度±10% 嵌填密封材料表面质量 防水材料及配套材料质量设计要求 密封材料嵌填质量第6.5.5条 施工依据gb50345－2012验收依据gb50207-2012 目 验收项目 规范规定 最小/实际 抽样数量 检查记录 结果 分包单位项目经理检验批部位屋面接缝密封防水 屋面工程(防水与 密封) 分项工程名称接缝密封防水 施工单位 吉林省长泓水利工程有 限责任公司 项目经理郝立明检验批容量 表b.7.1屋面接缝密封防水检验批质量验收记录 编号：04-03-b.7.1-1 工程名称 2017年长春市旧城改造 项目（朝阳区）朝阳区 2017年老旧住宅区综合 整治项目

2、其它项目：按比例抽样后，依次填写检查记录 a轴∕h轴交1轴∕12轴 a轴∕h轴交1轴∕12轴 a轴∕h轴交1轴∕12轴 接缝宽度a轴∕h轴交1轴∕12轴 a轴∕h轴交1轴∕12轴 检查： 符合规范要求 密封材料嵌填应密实、连续、饱满，粘结牢固，不得有气泡 、开裂、脱落等缺陷 密封防水部位的基层应符合规范要求 嵌填的密封材料表面应平滑，缝边应顺直，应无明显不平和 周边污染现象 检查情况记录 填写说明： 1、全检项目：用文字叙述检查情况 检查部位 监理校核：年月日验收日期： ±10% 记录： 接缝密封防水层现场验收检查原始记录 共页第页 编号德宏职业学院图书馆-c4-04-03-04-001 单位（子单位） 工程名称 检验批部位 德宏职业学院图书馆 斜屋面 质量验收规范 允许偏差 （mm） 施工质量验收规范规

16-4屋面接缝密封防水 屋盖系统的各种节点部位及各种接缝（以下统称为接缝）是屋面渗漏水的主 要通道，密封处理质量的好坏直接影响屋面防水层的连续性和整体性，影响屋面 的保温隔热功能。因此，对于防水等级为i~iv级的工业与民用建筑屋面的接缝 部位均应用密封材料进行防水处理。 屋面接缝密封防水主要用于屋面构件与构件，各种防水材料的接缝及收头的 密封防水处理和卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面及保温隔热屋面等 配套使用。虽然屋面接缝密封防水不构成一道独立的防水层次，但它是各种形式 的防水屋面的重要组成部分，对保证屋面防水功能的可靠性起着重要作用。 16-4-1材料要求 密封材料是指用于各种接缝、接头及构件连接处起水密性、气密性作用的材 料。屋面工程中常使用不定型密封材料，即各种膏状体，俗称密封膏、嵌缝油膏。 按其组成材料的不同，屋面工程中使用的密封材料可分为两类

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。

建筑施工之屋面接缝密封防水 屋盖系统的各种节点部位及各种接缝（以下统称为接缝）是屋面渗漏水的主 要通道，密封处理质量的好坏直接影响屋面防水层的连续性和整体性，影响屋面 的保温隔热功能。因此，对于防水等级为i~iv级的工业与民用建筑屋面的接缝 部位均应用密封材料进行防水处理。 屋面接缝密封防水主要用于屋面构件与构件，各种防水材料的接缝及收头的 密封防水处理和卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面及保温隔热屋面等 配套使用。虽然屋面接缝密封防水不构成一道独立的防水层次，但它是各种形式 的防水屋面的重要组成部分，对保证屋面防水功能的可靠性起着重要作用。 16-4-1材料要求 密封材料是指用于各种接缝、接头及构件连接处起水密性、气密性作用的材 料。屋面工程中常使用不定型密封材料，即各种膏状体，俗称密封膏、嵌缝油膏。 按其组成材料的不同，屋面工程中使用的密封材料可分为两类

16-4屋面接缝密封防水 屋盖系统的各种节点部位及各种接缝（以下统称为接缝）是屋面渗漏水的主 要通道，密封处理质量的好坏直接影响屋面防水层的连续性和整体性，影响屋面 的保温隔热功能。因此，对于防水等级为i~iv级的工业与民用建筑屋面的接缝