钢边止水带硫化焊接施工工法

钢边止水带硫化焊接施工工法青岛城建集团集团有限公司赵为磊曲健高昆王栋李谦军1.前言在地铁施工过程中，结构防水要求高尤其是车站防水等级为一级。为提高防水效果结构施工缝处往往采用中埋式钢边止水带，钢边止水带采用现场连接施工质量得不到保证。青岛城建集团有限公司针对此工程难点进行研究，形成了钢边止水带硫化焊接施工工法。经验证该工法具有明显的社会效益和经济效益。2.工法特点2.1接头强度高。采用硫化加热后，橡胶的分子结构发生变化，通过实验数据其拉伸强度与母材基本一致。2.2接头耐久性好。与冷粘法相比，硫化后的接头更能长久的达到其使用效果。2.3操作简单易学。该方法是工厂化加工的简易版，所用器材小且少，两人即可操作，操作简单﹑灵活﹑易学。3.适用范围本工法适用于所有采用中埋式钢边止水带连接的工程。4.工艺原理4.1工艺原理工厂生产橡胶止水带是在蒸汽加热或电加热的平板硫化机上进行的。首先把一定型号的止水带模具放在平板硫化机上，装好胶料，控制温度﹑时间加压硫化，混炼胶中的生胶与硫化剂发生化学反应，橡胶由线型结构的分子交联成为网状结构分子，使胶料的物理性质及其他性能达到工程的要求。为了使现场止水带接头拉伸强度接近止水带母材的拉伸强度，在现场制作的接头工艺必须与工厂生产工艺接近。钢边橡胶止水带硫化热熔焊接工艺则是按照此原理在施工现场实施的一种简单的操作工艺。基本工艺是在两条橡胶止水带接头处填塞入混炼胶片，控制温度时间，用硫化接头仪进行焊接。硫化接头仪由模具和控温箱两部分组成，模具内设有与控制箱相连接的电热元件，模具的界面形状与被加热元件相适应。混炼胶片与橡胶止水带接头处的硫化材料相似，亲和作用大，混炼胶片里的硫化剂扩散至接头界面，与硫化胶内剩余的双键发生交联反应，形成硫化体系，使接头处连为一体。钢边位置采用铆钉连接。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图5-1钢边止水带硫化焊接施工流程图5.2操作要点5.2.1施工准备施工前应对钢边止水带、生胶片、粘胶进行材料试验，试验合格后方可进入施工场地；热熔硫化焊机、温控设备、铆钉冲压设备、打毛设备需进行现场测试满足施工需要；技术人员熟悉图纸、准确交底，操作工人进行岗前培训。5.2.2钢边止水带接头处切口钢边止水带切口应控制在橡胶与钢边接触位置处，切割前用画笔画出切割线、切口长度应控制在10cm左右（单头切口）或5cm左右（双头切口）。采用美工刀或者小型切割机进行切割。钢边止水带接头处切口切口处打磨焊接面钢边接头处铆钉锚固生胶片制作及安装施工准备热硫化焊接设备拆除图5-2钢边止水带切口划线图5-3钢边止水带切口完毕后效果5.2.3切口处打磨焊接面采用角磨机或钢刷清除接头处杂物并打磨平顺，打磨宽度大于5cm（5cm到10cm为宜），双面打磨。图5-4钢边止水带焊接处打磨图5-5打磨完毕后效果图5.2.4钢边接头铆钉锚固钢边搭接长度控制在5cm左右，单侧两排六个铆钉连接。采用小型电钻打孔，铆钉冲压设备施做铆钉。图5-6铆钉冲压设备图5-7铆钉冲压作业图5-8铆钉连接后效果图5.2.5生胶片制作及安装生胶片制作三片，两片宽度为15cm，一片宽度为5cm，长度均以两头搭接在钢边上1cm为宜。生胶片采用美工刀或者剪刀裁剪，裁剪过程中保证生胶片不被污染。安装时首先在底部安装一片宽度为15cm的生胶片，该生胶片与需要连接的止水带每侧搭接5cm。其次安装中间填充生胶片，宽度为5cm。最后安装上层宽度为15cm的生胶片，该生胶片与需要连接的止水带每侧搭接5cm。图5-9剪裁后的生胶片图5-10下层生胶片安装图5-11中间填充生胶片图5-12上层生胶片安装5.2.6热硫化焊接热硫化焊机可提前预热，夹具安装完成后，对接头进行加热硫化，加热温度控制在130°~145°之间，持续时间15~20min，过程中夹具宜进行二次紧固。图5-13热硫化焊接过程5.2.7设备拆除热硫化完成切断电源后应等焊接接头基本冷确后再拆除夹具，防止接头气泡、鼓包现象。图5-14热硫化完毕后效果图6.材料与设备6.1材料与设备表6.1-1施工主要材料设备表机械名称规格型号数量（台）热硫化平板焊机350×101铆钉冲压机MQXM-1601手持电钻2生胶片与母材同型号根据现场配置铆钉3.2×9根据现场配置7.质量控制7.1标准规范(1)地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-99，2003年修订版）(2)混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2011）(3)地下工程防水技术规范（GB50108-2008）(4)地下防水工程质量验收规范（GB50208-2011）7.2质量要求（1）钢边止水带宜采用母带在现场加工，减少接头。加工模具加工工艺方法应确保尺寸准确和止水带不被破坏；（2）橡胶止水带接头宜采用硫化焊接；（3）止水带的接头强度与母材强度比应满足如下要求：橡胶止水带不小于0.6；（4）橡胶止水带在运输、储存和施工过程中，应防止日光直晒、雨雪浸淋，并不得与油脂、酸、碱等物质接触；（5）橡胶止水带表面不允许有开裂、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷。（6）应对止水带的接头连接情况、止水带的完好情况进行检查。（7）应对止水带各工种施工人员进行培训。8.安全措施（1）硫化焊接现场确保通风良好，有毒有害气体及时排出作业区间。（2）配备必要的灭火器材，防止电焊、硫化焊接引发的火灾。（3）操作工人佩戴绝缘手套，防触电、防烫伤，防割伤。（4）用电安全防护措施，严格按照现场临电操作规程施工。9.环保措施（1）施工场地及道路进行硬化，空闲场地根据现场条件可进行绿化。（2）材料运输和堆放进行遮盖，减少污染。（3）余废料及时、统一处理，做到工完场清，不得胡乱弃置、抛弃，污染周边环境。（4）施工场地噪音控制标准按《建筑施工场界噪声限值》(GB12423—90)要求执行，确保离开施工作业区边界30m处噪音小于55dB，撞击噪音最大不超过80dB。（5）施工机械或其它施工活动造成的噪声若超标造成环境污染，除抢险施工外，尽量避免夜间施工。（6）施工照明灯悬挂高度和方向应合理设置，尤其是周边有居民楼的工区，避免光污染。10.效益分析10.1社会效益使用该方式施做的钢边橡胶止水带接头质量符合设计及规范要求，真正意义上完成了其作为隧道防水体系一员的任务，得到业主的认可，顾客满意度较高。10.2经济效益雇佣专业施工队伍进行加工每个接头费用为290元，现场施工人员根据此工法进行加工每个接头费用120元，则每个接头节约170元。11.应用实例11.1本工法应用的工程项目名称：青岛市地铁2号线一期工程土建2标05工区同安路站地点：青岛市深圳路与同安路交汇处开竣工日期：2012.11.1～2015.10.31实物工程量：车站长228米，标准断面宽19.8米，所有施工缝均采用中埋式钢边橡胶止水带。应用效果：二衬施工全部完成，各项数据均满足设计及规范要求。11.2本工法应用的工程项目名称：青岛市地铁2号线一期工程土建2标05工区同汽区间地点：青岛市深圳路开竣工日期：2012.11.1～2015.10.31实物工程量：区间长605米，所有施工缝均采用中埋式钢边橡胶止水带。应用效果：区间二衬全部施做完成，各项数据均满足设计及规范要求。11.3本工法应用的工程项目名称：青岛市地铁2号线一期工程土建2标05工区苗同区间地点：青岛市深圳路开竣工日期：2012.11.1～2015.10.31实物工程量：区间长1258米，所有施工缝均采用中埋式钢边橡胶止水带。应用效果：区间二衬全部施做完成，各项数据均满足设计及规范要求。