采用三元乙丙胶作为接缝弹性密封垫的主材料,其优点有[3]:

　　1)应力松弛较氯丁、丁苯、天然胶都低。根据阿累尼乌斯公式热老化试验,其100a的松弛值为12%,比氯丁橡胶小。

　　2)低温不发生晶格变密、材料发硬、压缩应力剧增的现象。而氯丁橡胶结晶温度为5℃,上述现象明显,致使冬季施工时送下井的管片若马上拼装,橡胶密封垫难以还暖转软,压应力剧升,密封垫沟槽外沿混凝土会被压碎。

　　3)其他耐久性优良,其技术性能指标参见表1。

　　为了防止在拼装封顶块时弹性密封垫被挤出,在封顶块和邻接块的纵缝处采用了遇水膨胀橡胶和氯丁橡胶相结合的密封垫型式(见图3),大大减薄了弹性密封垫的厚度,并要求封顶块两侧的弹性橡胶密封垫应在拼装前涂表面润滑剂,以减少封顶块插入时弹性橡胶密封垫间的摩阻力。而在旁通道的钢管片等局部区域,则采用了两道遇水膨胀橡胶薄片进行防水。

　　由于弹性橡胶密封垫顶面嵌入的遇水膨胀橡胶遇水和潮气会膨胀,所以要求逢雨天或霉雨季节,在其上覆盖塑料薄膜或在表面涂缓膨胀剂。在盾构推进过程中,盾构容易积水,从而使底部弹性密封垫过早遇水膨胀,使防水能力下降,因此要求拱底块弹性橡胶密封垫的表面必须涂刷缓膨胀剂3度。

　　此外,为加强管片的角部防水,还在管片角部橡胶条表面设计了丁基橡胶腻子薄片。在变形缝处,则采用弹性橡胶密封垫表面加贴遇水膨胀橡胶的方式加强止水性能(见图2)。

　　4.2 嵌缝防水

　　嵌缝防水即在管片内侧嵌缝槽内设置嵌缝材料,构成接缝防水的第2道防线。

　　嵌缝槽的形状要考虑拱顶嵌缝时,不致使填料坠落、流淌。嵌缝材料应具有良好的水密性、耐侵蚀性、伸缩复原性以及硬化时间短、收缩小、便于施工等特性。变形缝的嵌缝槽形状和填料必须满足在变形情况下亦能止水的要求。上海曾对不定型自粘丁基橡胶腻子、遇水膨胀橡胶腻子(用氯丁胶乳水泥加封)、制品型海绵橡胶为芯材外包遇水膨胀橡胶的圆形嵌条以及内插塑料扩张芯材的特殊齿型嵌条进行实验,认为遇水膨胀橡胶腻子较好。

　　嵌缝作业应在衬砌变形稳定后,在无千斤顶推力影响的范围内进行。嵌缝前要将嵌缝槽内的油、锈、水清除干净,必要时用喷灯烘干,不得在渗水情况下施工,并应在涂刷底层涂料后再进行填塞填料、捣实。嵌缝要特别注意拱顶的嵌填质量,因为此处在运营后难以补救。

　　6号线防水设计中,结合以往盾构区间隧道嵌缝的经验,根据衬砌环变形要求的不同,设置了相应的嵌缝方式。对于变形要求较大的部位,采用了能承受一定变形量的柔性嵌缝方式;对于没有特殊变形要求的部位,采用了刚性嵌缝方式。即在嵌缝范围拱顶45°、整环变形缝、钢管片环与钢管片环之间整环环缝、钢管片环与混凝土管片环之间整环环缝及钢管片环上的纵缝处,采用聚乙烯泡沫条加封高模量聚氨酯密封胶的嵌填方式(见图4);在拱底86°,进出洞各20环整环纵、环缝嵌填(扣除变形缝环),联络通道钢管片衬砌中心环缝前后各2环(扣除钢管片环、变形缝环)整环纵、环缝处,采用遇水膨胀密封胶加封氯丁胶乳快硬水泥的嵌填方式(见图5)。

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