5 地下工程混凝土结构细部构造防水5 1,变、形，缝 一般规定5.1.1、设置变形缝的目的是为了适应地下工程由于温度 湿度作用及混凝土收缩 徐变而产生的水平变位、以及地基不均匀沉降而产生的垂直变位，以保证工程结构的安全和满足密封防水的要求，在这个前提下，还应考虑其构造合理，材料易得、工艺简单，检修方便等要求。5，1.2。伸缩缝的设置距离一直是防水工程界关心的问题,目前就这一问题的探索和实践一直十分活跃，但尚未取得一致的看法.国外对伸缩缝间距的规定有三种情况.一是前苏联.东欧,法国等国家。规定室内和土中的伸缩缝间距约为30，40m。而英国规定处于露天条件下连续浇筑钢筋混凝土构造物最小伸缩缝间距为7m。二是美国。没有明确规定伸缩缝的间距，而只要求设计者根据结构温度应力计算和配筋。自己确定合理的伸缩缝间距。三是日本,虽有要求。如伸缩缝间距不大于30m.施工缝间距为9m。但设计人员往往按自己的经验和各公司的内部规定进行设计，国内规定伸缩缝间距为30m、但由于地下工程的规模越来越大、而在城市中建设的地下工程工期往往有一定的要求 加上多设缝以后缝的防水处理难度较大、因此工程界采取了不少措施.如设置后浇带。加强带,诱导缝等.以取消伸缩缝或延长伸缩缝的间距.后浇带是过去常用的一种措施,这种措施对减少混凝土干缩和温度变化收缩产生的裂缝起到较好的抑制作用。但由于后浇带需待一定时间后才能浇筑混凝土 故对工期要求较紧的工程应用时受到一定限制，加强带是工程界使用的一种新的方法 它是在原规定的伸缩缝间距上.留出1m左右的距离 浇筑混凝土时缝间和其他地方同时浇筑、但缝间浇筑掺有膨胀剂的补偿收缩混凝土,宝鸡、沧州，济南等地采用这种方法后，伸缩缝间距可延长至60。80m。哈尔滨在混凝土中采用掺FS101外加剂措施后.伸缩缝间距达到80、100m，诱导缝是上海地铁采用的一种方法,在原设置伸缩缝的地方作好防水处理,并在结构受力许可的条件下减少这部分,1m左右。位置上的结构配筋，有意削弱这部分结构的强度 使混凝土伸缩应力造成的裂缝尽量在这一位置上产生 采用这一措施后 其他部位混凝土裂缝明显减少 这一方法虽有一定效果.但尚不能令人满意,根据上述情况.条文作了相应规定,5，1，3.因变形缝处是防水的薄弱环节、特别是采用中埋式止水带时，止水带将此处的混凝土分为两部分,会对变形缝处的混凝土造成不利影响。因此条文作了变形缝处混凝土局部加厚的规定 设，计5、1。4，沉降缝和伸缩缝统称变形缝。由于两者防水做法有很多相同之处、故一般不细加区分 但实际上两者是有一定区别的 沉降缝主要用在上部建筑变化明显的部位及地基差异较大的部位，而伸缩缝是为了解决因干缩变形和温度变化所引起的变形以避免产生裂缝而设置的，因此修编时针对这点对两种缝作了相应的规定。沉降缝的渗漏水比较多 除了选材,施工等诸多因素外。沉降量过大也是一个重要原因 目前常用的止水带中，带钢边的橡胶止水带虽大大增加了与混凝土的粘结力。但如沉降量过大.也会造成钢边止水带与混凝土脱开。使工程渗漏 根据现有材料适应变形能力的情况，本条规定了沉降缝最大允许沉降差值,5,1 5,对防水要求来说 如果用于沉降的变形缝宽度过大，则会使处理变形缝的材料在同一水头作用下所承受的压力增加 这对防水是不利的 但如变形缝宽度过小.在采取一些防水措施时施工有一定难度 无法按设计要求施工.根据目前工程实践.本条规定了变形缝宽度的取值范围.如果工程有特殊要求.可根据实际需要确定宽度，用于伸缩的变形缝在板 墙等处往往留有剪力杆、凹凸榫处。接缝宽了不利于结构受力与控制沉降。5,1,6.随着地下空间的开发利用,地下工程的数量越来越多、埋置深度越来越深.由于变形缝是防水薄弱环节,因此变形缝的渗漏成为地下工程的通病之一。规范表3.3,1，1、3、3。1，2根据防水等级和工程开挖方法对变形缝的防水措施作了相应的规定，本条只列举几种复合形式作为例子.5，1，7。中埋式金属止水带一般可选择不锈钢。紫铜等材料制作,厚度宜为2,3mm、由于其防腐.造价、加工，适应变形能力小等原因.目前应用很少.但在环境温度较高场合使用较为合适.综合上述情况.本条规定对环境温度高于50，处的变形缝，宜采用2mm厚的不锈钢片或紫铜片止水带,不锈钢片或紫铜片止水带应是整条的 接缝应采用焊接方式，焊接应严密平整，并经检验合格后方可安装,材,料5，1 8。止水带一般分为刚性，金属、止水带和柔性。橡胶或塑料。止水带两类、目前。由于生产塑料及橡塑止水带的挤出成型工艺问题,造成外观尺寸误差较大,其物理力学性能不如橡胶止水带 橡胶止水带的材质是以氯丁橡胶.三元乙丙橡胶为主，其质量稳定 适应能力强,国内外采用较普遍,表5 1 8给出的变形缝用止水带物理性能的技术性能指标.主要是参考,高分子防水材料。第二部分，止水带.GB,18173.2提出的 施工时应抽样复检拉伸强度。扯断伸长率和撕裂强度等项目.钢边橡胶止水带是在止水带的两边加有钢板，使用时可起到增加止水带的渗水长度和加强止水带与混凝土的锚固作用,多在重要的地下工程中使用 表5.1。8所列橡胶与金属粘合指标 适用于具有钢边的橡胶止水带。5 1.9。原规范只规定了密封材料的最大拉伸强度，最大伸长率和拉伸压缩循环。给设计施工时的选材带来不便 这次修编。根据变形缝的使用功能和密封材料的弹性模量提出了一些性能指标，比较符合工程实际，变形缝所用密封材料.必须经受得起长期的压缩和拉伸,振动及疲劳等作用,本条规定密封材料应采用混凝土接缝用密封胶.密封胶应具有一定弹性,粘结性 耐候性和位移能力，同时，由于密封胶是不定型的膏状体.因此还应具有一定的流动性和挤出性,表5。1.9给出的密封胶的物理性能、主要是参考，混凝土建筑接缝用密封胶,JC，T 881,2001提出的 密封胶按位移能力分为25和20两个级别 按拉伸模量分为低模量。LM，和高模量。HM.两个次级别、也称为弹性密封胶,施工现场应抽样复检拉伸模量，定伸粘结性和断裂伸长率等项目、选用时应注意.迎水面宜采用低模量的密封材料。背水面宜采用高模量的密封材料。施 工5 1,10，变形缝的渗漏水除设计不合理的原因之外.施工不合理也是一个重要的原因、针对目前存在的一些问题、本条做了相关规定.中埋式止水带施工时常存在以下问题，一是顶、底板止水带下部的混凝土不易振捣密实，气泡也不易排出 且混凝土凝固时产生的收缩易使止水带与下面的混凝土产生缝隙。从而导致变形缝漏水、根据这种情况、条文中规定顶,底板中的止水带安装成盆形。有助于消除上述弊端。二是中埋式止水带的安装 在先浇一侧混凝土时。端模被止水带分为两块、给模板固定造成困难，故条文中规定端模要支撑牢固.防止漏浆。施工时由于端模支撑不牢。不仅造成漏浆、而且也不敢按规定要求进行振捣.致使变形缝处的混凝土密实性较差、从而导致渗漏水 三是止水带的接缝是止水带本身的防水薄弱处，因此接缝愈少愈好、考虑到工程规模不同 缝的长度不一。故对接缝数量未做严格的限定、四是转角处止水带不能折成直角。故条文规定转角处应做成圆弧形.以便于止水带的安设.5 1.11.可卸式止水带全靠其配件压紧橡胶止水带止水。故配件质量是保证防水的一个重要因素.因此要求配件一次配齐，特别是在两侧混凝土浇筑时间有一定间隔时。更要确保配件质量、另外，金属配件的防腐蚀很重要 是保证配件可卸的关键、另外 转角处的可卸式止水带还存在不易密贴的问题,故在转角处除要做成45,折角外，还应增加紧固件的数量.以确保此处的防水施工质量 5，1.12，当采用外贴式止水带时 在变形缝与施工缝相交处。由于止水带的型式不同 现场进行热压接头有一定困难。在转角部位 由于过大的弯曲半径会造成齿牙不同的绕曲和扭转.同时减少转角部位钢筋的混凝土保护层 故本条规定变形缝与施工缝的相交部位宜采用十字配件 变形缝的转角部位宜采用直角配件.5、1，13，要使嵌填的密封材料具有良好的防水性能。除了嵌填的密封材料要密实外.缝两侧的基面处理也十分重要。否则密封材料与基面粘结不紧密、就起不到防水作用。另外,嵌缝材料下面的背衬材料不可忽视,否则会使密封材料三向受力,对密封材料的耐久性和防水性都有不利影响，由于基层处理剂涂刷完毕后再铺设背衬材料.将会对两侧基面的基面处理剂有一定的破坏、削弱基层处理剂的作用、故本条还规定基层处理剂应在铺设背衬材料后进行、5、1 14，密封材料变形时的应变值大小不仅与材料变形量的绝对值大小成正比。而且与缝的原始宽度成反比。在缝上设置隔离层后。比如在缝上先放置φ40，60mm聚乙烯泡沫棒、可起到增加缝的原始宽度的作用,这使得在缝变形大小相同的情况下、材料变形的应变值大小不相同、增加了隔离层后、材料变形的应变值可以减小。使材料更能适应缝间的变形。