新型矩形顶管结构形式及防水试验研究

 

随着我国城市建设的快速发展，矩形顶管技术得到了快速发展。该技术目前已越来越广泛地应用于城市轨道交通车站出入口通道、地下道路、地下空间连通道和管廊等地下设施建设中。矩形顶管管节通常为整体式预制混凝土结构，随着矩形顶管截面的不断增大，大截面矩形顶管管节超高或超宽的尺寸造成了运输困难，难以适应矩形顶管技术的发展和应用需求。为此，探索新型矩形顶管结构形式以便更好地满足城市建设对矩形顶管技术的需求已势在必行。本文从管节结构、防水和抗渗性能试验等方面介绍工厂分块预制结合现场高性能混凝土节点现浇的新型矩形顶管管节结构形式，可为类似矩形顶管管节的研究提供借鉴和参考。

1分块预制+节点现浇的新型矩形顶管管节

1.1管节结构形式

新型矩形顶管管节为工厂分块预制+现场高性能混凝土节点现浇的形式，采用F型承插口，包括上下2个预制分块。预制分块在管节加工厂采用高精度钢膜加工制作成型，加工完成并运输至现场后，在现场拼装胎架上定位、拼装、固定，然后在2个预制分块间浇筑高性能混凝土，形成大截面矩形顶管管节。新型矩形顶管管节示意见图1。

1.2防水形式

对于大截面矩形顶管管节，常用的防水形式包括1道或2道楔形氯丁橡胶密封圈、1道或2道楔形氯丁橡胶密封圈+1道遇水膨胀橡胶条及2道楔形氯丁橡胶密封圈+1道三元乙丙橡胶弹性密封垫等形式。对于新型矩形顶管管节，管节防水包括钢承口处的防水和现浇高性能混凝土与预制块接缝处的防水。在钢承口处，采用2道楔形氯丁橡胶密封圈的防水形式。在现浇高性能混凝土与预制块接缝处，采用在预留槽中粘贴遇水膨胀橡胶条、并在节点接缝处涂抹防水材料以外防水的形式作为此处的整体防水构造。钢承口处防水见图2。

2抗渗性能试验

为了判定管节现浇高性能混凝土与预制块接缝处的防水性能，开展了管节接缝抗渗性能试验。试件高700mm，在高性能混凝土浇筑前，对预制块混凝土表面进行凿毛处理，接缝处设遇水膨胀橡胶条，试件底面接缝处涂抹防水材料。抗渗性能试验采用分级加压法，每隔10min增加2m水头压力，最大水压力加载到10m水头，稳压2h，观察管节表面渗水情况，抗渗性能试验见图3。

试验结果显示，700mm高的现浇高性能混凝土与预制块接缝在10m水头压力作用下未出现渗漏。在本次试验条件下，极限抗渗水头压力约为15m，满足设计要求。

3结语

介绍了新型矩形顶管管节，管节为工厂分块预制+现场高性能混凝土节点现浇的形式，采用F型承插口，钢承口处采用2道楔形氯丁橡胶密封圈的防水形式，现浇高性能混凝土与预制块接缝处采用在预留槽中粘贴遇水膨胀橡胶条作为防水措施，并在节点接缝处涂抹防水材料作为外防水。现浇高性能混凝土与预制块接缝抗渗性能试验结果显示，700mm高的现浇高性能混凝土与预制块接缝在10m水头压力作用下未出现渗漏，在本次试验条件下，极限抗渗水头约压力为15m，满足设计要求。

 

本文摘自《隧道与轨道交通》中的《新型矩形顶管结构形式及防水试验研究》罗鑫；林济，如有侵权请联系删除。