施工缝、变形缝防水施工作业指导书.doc

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施工缝、变形缝防水施工作业指导书

一、适用条件、范围
施工及变形缝是隧道防排水的薄弱环节，施工缝分为环向及纵向两种。
采用封闭式防水段的环向施工缝（拱墙、仰拱）从外至内分别设置防水板，中埋排水管及中埋止水带等多重防水措施。
一般地段拱墙环向施工缝设置中埋式排水管及中埋止水带等防排水设施，仰拱环向施工缝设置中埋式止水带防水。
纵向施工缝主要采用涂刷混凝土界面剂及遇水膨胀橡胶止水条防水措施。
沉降缝拱墙部位防水采用中埋止水带，沥青木丝板塞缝，聚硫密封胶（内侧设置排水槽引排渗入水）等措施，沉降缝仰拱部位采用中埋止水带，沥青木丝板塞缝并环向设置双层抗剪钢筋的措施，以减小沉降缝两边的不均匀沉降。
二、施工缝、变形缝的止水原理
二缝（施工缝、变形缝）是混凝土与混凝土界面之间的缝隙，在混凝土界面嵌入止水材料时，止水材料和混凝土之间同时也形成了新的界面（缝隙），因此，二缝的止水都是界面缝隙的止水，在考虑了混凝土与混凝土界面缝隙的止水后，必须解决止水材料自身和混凝土界面的密封止水，同时必须满足土木工程止水材料的可靠性和耐久性。施工缝缝隙一般都不大，在混凝土施工过程中和投入使用后，存在少量混凝土伸缩变形，沉降变形，相应止水材料也要适应这些变形，才能达到止水目的。与施工缝相比，变形缝缝隙较宽，要考虑采用吸水膨胀率较大的遇水膨胀止水材料。
三、施工缝、变形缝防水
（一）施工缝、变形缝处理
环向施工缝处设中埋式止水带及排水管，仰拱部位设中埋式止水带；纵向施工缝刷涂混凝土界面剂。变形缝拱墙部位采用中埋橡胶止水带，沥青木丝板塞缝、聚硫密封胶（内侧设排水暗槽引排渗入水）；沉降缝仰拱部位采用中埋式橡胶止水带、沥青木丝板塞缝并环向设双层抗剪钢筋（φ50，20MnSi），以减小沉降的不均匀。
（二）复合式止水带施工缝防水构造形式
复合式止水带由外贴式止水带与中埋式止水带组成，常见的复合式止水带施工缝防水构造形式如下图

施工缝防水复合构造形式

中埋式止水带与外贴防水层复合使用

中埋式止水带、遇水膨胀止水条与嵌缝材料复合使用

（三）中埋式止水带施工
中埋式止水带有钢板腻子止水带和遇水膨胀橡胶止水带两种（宽≮300mm）。
（1）施工工艺流程：
中埋式止水带施工包括钻钢筋孔、固定钢筋卡、固定止水带等环节其施工工艺流程如下所示。
挡头模板钻钢筋孔
固定钢筋卡
固定止水带
拆挡头板
灌注混凝土
下一环止水带定位

（2）施工方法及步骤
沿衬砌环向每隔0.5~1.0m在端着模板上钻一φ12的钢筋孔。将制成的钢筋卡穿过挡头模板，内侧卡紧止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板上，待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带拉直，然后弯钢筋卡紧止水带，如图所示：
中埋式水带施工方法示意图
（3）止水带施工控制要点
1、衬砌施工缝和沉降缝采用的遇水膨胀的橡胶止水条、止水带符合设计要求。因预埋式橡胶止水带构造简单，施工简便，质量可靠，故采用预埋式橡胶止水带。
2、加强混凝土振捣，排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。
3、止水带埋设位置应准确，其中心应与变形缝重合。
4、中埋式止水带应固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分；
5、固定止水带时，应防止止水带偏移，以免单侧缩短，影响止水效果。
6、止水带定位时，应使其在界面部位保持平展，不得使橡胶止水带翻滚、扭结，如发现有扭结不展现象应及时进行调正。
7、止水带的长度应根据施工要求事先向生产厂家定制（一环长），尽量避免接头。如确需接头，应满足以下要求（如图）：

止水带常用接头形式

8、橡胶止水带接头必须粘接良好，不应采用不加处理的”搭接”。
9、止水带粘接前应做好接头表面的清刷与打毛，接头处选在衬砌结构应力较小的部位，粘接可采用热硫化连接的方法，搭接长度不得小于10cm，焊接缝宽不小于50cm。冷接法应采用专用粘结剂，
冷接法搭接长度不得小于20cm。
10、设置止水带接头时，应尽量避开容易形成壁后积水的部位，宜留设在起拱线上下。
11、在浇捣靠近止水带附近的混凝土时，应严格控制浇捣的冲击力，避免力量过大而刺破橡胶止水带，同时还必须充分震捣，保证混凝土与橡胶止水带的紧密结合，施工中如发现有破裂现象应及时修补。
12、衬砌脱模后，若检查发现施工中有走模现象发生，致使止水带过分偏离中心，则应适当凿除或填补部分混凝土，对止水带进行纠偏。
（4）止水带安装检查：
1、止水带安装的横向位置，用钢卷尺量测内模到止水带的距离，与设计位置相比，偏差不应超过5cm。
2、止水带安装的纵向位置，通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称，用钢卷尺检查，要求止水带偏离中心不能超过3cm。
3、用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交，否则会降低止水带的有效长度。
4、止水带接头的检查：
1）检查接头处上下止水带的压茬方向，此方向应以排水畅通、将水外引为正确方向，即上部止水带靠近围岩，下部止水带靠近隧道衬砌。
2）接头强度检查：用手轻撕接头。
3）观察接头强度和表面打毛情况，接头外观应平整光洁。抗拉伸强度不低于母材的80%；不合格时重新焊接或粘接。
（四）施工缝的施工处理
施工缝处理采用特殊的防水措施，一般有L型、企口(凹凸)型、阶梯型、止水钢板、圆形锁口管、波纹管、混凝土预制、橡胶止水带等接头。从施工工艺、经济指标、工程质量分析，采用L型、企口型接头，工艺简单、工程质量容易控制、经济，是防渗漏水比较有效的措施。L型、企口型接头使接触面增大，可以获得更大的粘结力，使渗水路线延长，也使水流方向平行于接触面的法线，降低渗透系数，主要采用L型接头；在渗漏水严重的地方，可以采用与其它方法结合。针对L型接头，从设计，模板制作，安装到浇注混凝土提出一套程序化防水措施
（1）施工缝避开排水盲沟，不要在涌水量大的地方设施工缝。一定要设，必须堵水，把水引向其它盲沟。
（2）制作专门的接头模板，重复使用，以便能规范化施工。
（3）把混凝土施工缝内的杂物清理干净，凿毛，用水清洗净，以增加粘结力。
（4）浇筑混凝土要振捣密实。地下水系发达的地方，施工缝处的混凝土掺人石棉、玻璃纤维或预埋连接筋等
（五）施工缝设置与施工验收标准
1、衬砌结构混凝土施工应连续一次浇筑完成，宜少留施工缝，拱圈、仰拱、底板不得留纵向施工缝。
2、墙体纵向施工缝不宜留设在剪力与弯矩最大处或底板与侧壁的交接处，应留在高出底板顶面不小于30cm的墙体上；
3、墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于30cm；
4、纵向施工缝浇灌混凝土前，应将其表面凿毛，清除浮粒和杂物，用水冲洗干净，保持湿润，可铺上一层厚25～30mm的1∶1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂并及时浇筑混凝土；
5 、施工缝内采用中埋式止水带时，应确保位置准确、固定牢靠；
6、施工中应采取措施保证待贴止水条的混凝土界面洁净。
（六）变形缝施工
变形缝缝隙较宽，选择变形缝防水材料时，除了选用橡胶止水带止水外，还考虑到橡胶止水带有限的压缩变形能力和弹性变形能力以及与混凝土之间的密封还存在一定的缺陷，不能完全填充和密封其变形范围以外的孔隙，为此，又选用了一种具有“双重止水功能”的遇水膨胀止水条作补充，它可以通过自身的弹性和遇水时体积膨胀来进一步填充和密封橡胶弹性变形以外的橡胶和混凝土之间的界面缝隙，以此来达到可靠的止水效果。
1、变形缝的设置与应符合下列规定：
1）变形缝的位置、宽度、构造型式应符合设计要求；
2.）缝内两侧应平整、清洁、无渗水；
3）缝底应先设置与嵌缝材料无粘结力的背衬材料或遇水膨胀止水条；
4）嵌缝应密实。
2、变形缝嵌缝材料及嵌填施工应符合系列要求：
1）嵌缝材料要求最大拉伸强度不应小于0.2MPa，最大伸长率应大于300％，且拉、压循环性能为80℃时拉伸—压缩率不小于±20％。
2）缝内两侧平整、清洁、无渗水，涂刷的基层处理剂符合设计要求。
3）背衬材料的设置应符合设计要求。
4）嵌填密实，与两侧粘接牢固。
四、止水带材质要求
（一） 止水带宜选用橡胶止水带或钢边橡胶止水带
（二）对水压力大、变形大的施工缝、变形缝应选用钢边止水带，当地下水有腐蚀性介质的应选用氯丁橡胶、三元乙丙胶材质的止水带。当设计选用其它新型、成熟、可靠的材料时，其物理性能应符合国家相关标准的要求。
（三）橡胶止水带的材质、形状、尺寸、物理机械性能应符合设计及现行《橡胶止水带》（HG/T2288）的规定
1、止水带的宽度宜控制在300～350mm，并视水压力大小调整宽窄；止水带的截面尺寸用精度为0.05mm的卡尺，其它尺寸用精度为1mm的卷尺检查测量。两种典型止水带断面结构见图：

两种典型止水带断面结构示意图
注：W-止水带宽度；T-止水带厚度A—此部分外观质量要求较严；B—此部分外观质量要求较宽；
2 、橡胶止水带产品外观质量应符合下表规定：
序号
缺陷
名称
A部分
B部分
1
气泡
直径不大于1mm的气泡，
每米不允许超过3处
直径不大于2mm的气泡，
每米不允许超过4处
2
杂质
面积不大于4mm2的杂质，
每米不允许超过3处
面积不大于8mm的杂质，
每米不允许超过3处
3
接缝
缺陷
不允许有裂口及“海绵”现象。高度
不大于1.5mm的凸起每米不超过2处
不允许有裂口及“海绵”现象。高度
不大于1.5mm的凸起每米不超过2处
4
凹痕
不允许
允许有深度不超过0.5mm，
面积不大于10mm2每米不超4处
5
中孔
偏心
中心孔周边对称部位
厚度差不超过1mm

橡胶止水带产品外观质量要求
3 、橡胶止水带物理机械性能及检验标准见下表
胶止水带物理机械性能及检验标
橡
序号
项目
指标
试验标准
B型
S型
J型
1
硬度（昭尔A）（度）
60±5
60±5
60±5
GB531
2
拉伸强度（MP）
15
12
10
GB528；采用I型试样
3
扯断伸长率（%）
380
380
300
4
压缩永久变形
70℃×72h（%）
35
35
35
GB7759；采用B型试样；压缩率25％
23℃×168h（%）
20
20
20
5
撕裂强度（N/m）
30
25
25
GB/T529
6
脆性温度（℃）
-45
-40
-40
GB1682
7
热空气老化
70℃×72h
硬度变化（邵尔A）（度）
+8
+8

GB3512
拉伸强度变化率（降低）（%）
12
10

伸长率变化率（降低）（%）
300
300

70℃×96h
硬度变化（邵尔A）（度）

+8
拉伸强度变化率（降低）（%）

9
伸长率变化率（降低）（%）

250
8
臭氧老化（50pphm；20%；48h）
2级
2级
0级
GB7762；矩形试样

注：1、B型适用于变形缝用止水带；S型适用于施工缝止水带；J型适用于有特殊耐老化要求的接缝用止水带。
2、本表参照GB18173.2制定。其中压缩永久变形指标反映了橡胶止水带的使用性能，是重要的指标项目。
4、钢边橡胶止水带的物理力学性能见下表
项目
性能指标
硬度（邵尔A）
62±5
拉伸强度（MPa）
≥18
扯断伸长率（%）
≥400
压缩永久变形（70℃×24ｈ），%
≤35
撕裂强度（N/mm）
≥35
热老化70℃×168ｈ
硬度变化（邵尔A）
≤+8
拉伸强度（MPa）
≥16.2
扯断伸长率（%）
≥320
拉伸永久变形（70℃×24h，拉伸100％）
≤20
橡胶与金属带
粘合试验
破坏类型
橡胶破坏（R）
粘合强度（MPa）
≥6
钢边橡胶止水带的物理力学性能
五

五、止水带的固定方法
止水带常用的固定方法有以下三种。

止水带常用的固定形式
六、止水条施工及要求
（一）止水条宜选用制品型遇水膨胀止水条。其物理力学性能应符合下表的规定
制品型遇水膨胀橡胶止水条物理力学性能
序号
项 目
指 标
1
硬度（邵尔A），度
42±7
2
拉伸强度（MPａ）
≥3.5
3
扯断伸长率（％）
≥450
4
体积膨胀倍率（％）
≥200
5
反复浸水试验
拉伸强度（MPａ）
≥3
扯断伸长率（％）
≥350
体积膨胀倍率（％）
≥200
6
低温弯折－20℃×2ｈ
无裂纹
7
防霉等级
优于2级

注：硬度为推荐项目，其余均为强制项目；成品切片测试应达到标准的80％；接头部位的拉伸强度不得低于上表标准性能的50％；体积膨胀倍率是浸泡后的试样质量与浸泡前的试样质量的比率。
（二）遇水膨胀止水条的施工应符合以下规定
1、 拆除混凝土模板后，凿毛施工缝，用钢丝刷清除界面上的浮碴，并涂2～5mm厚的水泥浆，待其表面干燥后，用配套的胶粘剂或水泥钉固定止水条，再浇注下一环混凝土。
2、遇水膨胀止水条接头处应重叠搭接后再粘接固定，沿施工缝形成闭合环路，其间不得留断点（见下图）

遇水膨胀止水条安装示意图
3 、止水条定位后至浇注下一环混凝土前，尽量避免被水浸泡，必要时加涂缓膨剂，防止其提前膨胀。
4、振捣混凝土时，振捣棒不得接触止水条。
5、档头板制作时应考虑预留安装止水条的浅槽。
（三）带注浆孔遇水膨胀止水条施工应符合以下规定
1、安装止水条界面的处理及止水条的固定方法同上。
2、将止水条上的预留注浆连接管套入搭接的另一条止水条上连接二通上（见下图）。
带注浆孔遇水膨胀止水条安装示意图
3、根据所安装止水条的长度，约在30m处安装三通一处，三通的直线两端有一头插入止水条内，另一头插入注浆连接管内。丁字端头插入备用注浆管内，以备缝隙渗漏水时注浆。
4、注浆连接管与三通连接件应粘结牢固，保证注浆管通畅。安装在三通上的备用注浆管，应引入衬砌内侧。
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