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隧道做防水用什么材料?

来源:www.logolead.cn   时间:2023-01-21 12:08   点击:268  编辑:司空容   手机版

一、隧道做防水用什么材料?

聚脲防水涂料可以用于桥梁、地下防水工程、水库、隧道、游泳池等混凝土结构防水工程。

二、海底隧道防水工程可以用什么样的防水涂料?

海底隧道需要考虑通车压力、海浪冲击、海水腐蚀以及水下高水压等诸多防水高要求,需要经过实地论证方可选择合适的防水涂料。

参考:港珠澳大桥海底隧道采用聚脲防腐防水材料。

聚脲施工材料可以在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型,具有良好的粘接力、稳定性,且原形再现性好,涂层连续、致密,无接缝。

撒贝宁和尼格买提曾在一期节目中,以聚脲和铁皮为实验对象做防水实验。铁皮船在尖嘴锤的攻击之下,根本撑不到30秒;然而镶嵌聚脲材料的船,在砸破的一瞬间会有水涌进来,然后迅速恢复,给维修人员争取了很多的时间。

当我们讨论一个材料的弹性的时候,有两个物理量:一是多大的拉力以后,材料还能恢复自己的形状;另一个是材料多大的形变之后,还能恢复自己的形状。沉管接口所使用的聚脲材料,只考虑其弹性形变范围的话,远远大于铁、铝等金属材料,因此给它造成相当大的创口之后,因其弹性形变范围,而能恢复弹性,恢复到原来的形状。虽然恢复到原来的形状,实际上创口还在,但是由于水是极性非常大的材料,而高分子聚脲材料本身里面有很多氢键。因此即使它有创口,但基本上到毫米以下的时候,水可能还是进不来,给维修争取了应急时间。

聚脲目前普遍应用在建筑物防水、桥梁防腐、警用装备防护等领域。在港珠澳大桥建设中,聚脲施工材料主要用在沉管隧道接缝处,以其优异的拉伸性来适应管道的伸缩变形,用于防水和海洋腐蚀。

答案来源:大学士涂料频道

三、港珠澳大桥隧道那么大,是如何保证滴水不漏的呢?

全世界任何一个隧道设计师都明白,建造100%水密的隧道意味着什么样的挑战。一位欧洲著名岛隧专家曾说,全世界的节段式沉管漏水率平均值为10%左右,目前尚没有沉管隧道100%不漏水的纪录。

然而,“奇迹”在港珠澳大桥沉管隧道中出现了:这条5.6公里的海底隧道,在攻破重重技术难关之后,保证了40米水压下的“滴水不漏”,打破了世界记录。

水下40米隧道

水下40米的海底隧道

是如何做到“滴水不漏”的?

创新复合地基

港珠澳大桥的地质环境是厚软土地基,所以沉管基础刚度协调及不均匀沉降控制非常困难,这个问题解决不好,隧道就有可能会漏水。

为了使沉降标准达标,工程师在如何使软土层变硬上做文章,经过无数次工法比选、理论计算和试验验证, 在40多米深的水下为沉管基床底部铺上2到3米的块石并夯平,创造一种新的复合地基,使沉管的沉降值大大缩小,平均沉降值控制在10公分以内,而国外的同等数据是20公分左右。

半刚性结构

自1928年人类工程史上修建第一条钢筋混凝土沉管隧道以来,沉管制作的“工具箱”里只有 刚性和柔性 两种方法。无论是选择哪种结构,最终目的是为应对地基发生不均匀沉降时,最大程度减少对海底隧道的影响。但是,港珠澳大桥岛隧工程是世界上第一个也是唯一的深埋沉管隧道,工程师们通过大量计算分析发现,在20多米的覆盖层、超过传统概念沉管5倍的荷载情况下,采用传统的刚性或柔性结构体系,沉管结构安全是得不到保障的。

工程创新性地提出 半刚性结构 设想,是保留甚至 强化串起小管节之间的钢绞线 ,加强小管节之间的连接,使180米长、由8个小节段连接而成的标准管节的变形受到更大的约束,增强深埋沉管的防错位能力。

最佳配合比混凝土

从表面上看,混凝土配合比计算只是水泥、砂子、石子、水这四种组成材料的用量。 实质上是根据组成材料的情况,确定满足“强度、耐久性、施工性、抗裂性”四项基本要求的三大参数:水灰比、单位用水量和砂率。

为了寻找这个混凝土配方,工程师们通过不懈地摸索,在耗时近一年、用坏了4个混凝土搅拌机进行了海量的试验后,基础配方终于出炉。

又经过上百次的试验调整,开展6次现场小尺寸模型试验,2次足尺模型试验,18个人工岛沉箱混凝土验证,最终配制出满足沉管施工工艺性能要求,并具有 低水化热、低收缩的沉管施工混凝土配合比, 提高了混凝土的抗裂性能,从而使沉管混凝土不出现裂缝具有可能性。

橡胶止水带

沉管在预制过程中由工厂化标准生产,分段浇筑。 同时, 在每个管节之间,都有止水带,止水带之间进行注浆,以防止江水渗漏。

沉管对接后沉管连接处有25厘米距离,这是两节管段橡胶止水带的‘夹缝’。整个过江段隧道仅有13条环向接缝,纵向无接缝, 环向接缝均采用进口GINA止水带 进行水下压接止水,水密性好, 同时接头内侧采用可拆卸式OMEGA止水带作为二次防水保障措施。

两节沉管拉合到一定程度后,胶圈形成了一个密封的状态,这时候 将两个管节封闭门之间的水和空气抽掉,形成了一个真空的空腔, 江水巨大的压力将会推动待接沉管往前压,使橡胶止水带充分压缩,从而完成了两个沉管的对接。

156道工序管理

从一根钢筋、一方混凝土到一个 180米长的巨型沉管,需要经过钢筋加工、钢筋笼绑扎、混凝土浇筑、管节一次舾装、深浅坞蓄排水及管节起浮横移等156道工序。 每一道工序都关系着120年的使用寿命,每一个过程都充满风险,每一个环节都关乎产品质量。

为了让每个岗位上的人员都有操作标准,项目总部和工区共同制定出 《港珠澳大桥岛隧工程沉管预制质量控制点管理》体系文件,文件包括6个大项、23个子项、116个小项。 对所有工序全面实行星级管理,对每一个小项的质量标准、质量控制层级、检查方式、检查频率、质量控制要点,质量缺陷处罚制度都有着明确的标准。

因为这样的大桥隧道属于国家重要的工程,所以说建造的时候,会要求特别的高,来回刷的防水材料也特别的多,所以滴水不漏

为什么港珠澳大桥隧道不怕漏水呢?看完涨知识了

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