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目前,工程上常用的施工缝防水构造主要有三种,一是在衬砌厚度的中部沿环向设置中埋式止水带;二是在同样的位置设置遇水膨胀橡胶条。三是背贴式止水带与止水条组合。三种构造的防水效果均不甚理想,除了施工质量不佳而导致施工缝渗漏外,在技术方面也存在以下不足。
中埋式止水带安装困难
中埋式止水带在端头模板上的固定是止水带安装的关键。止水带固定的好坏直接关系到其能否垂直于施工缝。以前的中埋式止水带安装工艺:
a.将Φ8钢筋卡间隔1m 固定在止水带上;
b.用穿板铁丝固定钢筋卡于板外钢筋段;
c.将Φ10背托钢筋穿于止水带和钢筋卡之间,并用扎丝绑扎在钢筋卡上;
d.先浇衬砌段拆模后,将钢筋卡外露段扳直,并用其将自然伸直的止水带外露部分卡紧。
由此可见,使中埋式止水带准确就位相当困难。工程上经常出现中埋式止水带贴缝安装或接近贴缝安装的情况,渗水极易绕过止水带从背水面渗出。
结构顶部背贴式止水带周围不实
鉴于中埋式止水带固定安装困难,背贴式止水带应运而生。背贴式止水带在隧道的底部和边墙上尚能发挥较好的防水作用。但在隧道顶部,衬砌混凝土浇筑比较困难,背贴式止水带周围混凝土的密实性不易保证。特别是,当隧道顶部超挖时,背贴式止水带的防水效果更是无法保证。
膨胀橡胶条的长期止水效果存疑
在施工缝中采用膨胀橡胶条止水是近些年开发的一项新技术,但从实际使用效果来看,该技术目前还存在一定的问题。事实上,隧道与地下工程建成后随着季节的更替,气温升高时衬砌段伸长,气温降低时衬砌段收缩,环向施工缝也随之相应地闭合张开,同时膨胀橡胶条也经历了一个加载、卸载周期。一年之中,工程围岩内的地下水也有丰水期和枯水期之分。在丰水期,膨胀橡胶条会遇水膨胀;在枯水期,膨胀橡胶条会失水收缩。在如此复杂的工作环境下,遇水膨胀橡胶条很难有效地发挥作用,最终势必导致膨胀橡胶条与衬砌施工缝两侧混凝土间出现间隙,使渗水沿此间隙渗出,引发施工缝渗漏。
两类止水带的适用条件
鉴于施工缝止水条技术尚难有效防水,笔者认为应针对目前止水带技术存在的问题深入研究,寻求技术突破,防范隧道施工缝渗漏水。中埋式止水带的优点是设置在衬砌厚度中间,若妥善安装,则其周围混凝土饱满密实;其次,中埋式止水带长度为确定值,可按设计长度定长加工生产,对减少接头和降低止水带造价有利。中埋式止水带存在的最大问题是不易安装,本公司研制了一种便于安装的蝶形中埋式止水带(另文介绍)。背贴式止水带的优点是容易安装,这为提高施工缝防水效果创造了条件;背贴式止水带存在的最大问题是在洞顶其周围不易密实;其次是其沿隧道周边设置,当周边轮廓凹凸不平或洞顶因超挖空虚时,止水带的长度随周边几何状况变化,无法定长加工生产,这可能增加止水带中间接头的机会。
事实上,不同的止水带适用于不同的条件。当隧道采用锚喷支护且成型不甚规整时,衬砌施工缝宜采用蝶形中埋式止水带防水;当隧道有拱架和喷射混凝土联合支护时,衬砌施工缝宜采用下面介绍的梯形背贴排水止水带防水,并在洞顶采用人工假顶技术辅助安装。