隧道工程橡胶止水带热硫化焊接工艺

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摘要：本文介绍了成贵铁路隧道工程中橡胶止水带施工所采用的热硫化焊接施工工艺，对该工艺的操作要点做了详细的介绍，并结合成贵铁路建设的现场实际，对工艺质量、控制要点进行了总结，为类似工程施工提供了借鉴。

关键词：隧道施工缝；橡胶止水带；热硫化焊接

一、概述

橡胶止水带具有良好的弹性、耐磨性、耐老化性和抗撕裂性能，适应变形能力强，能有效地防止施工缝的渗、漏水，目前在隧道工程施工缝防水、防渗中普遍使用。施工中由于衬砌长度等结构尺寸和形式不同，而橡胶止水带又都有一定的长度规格，现场使用时，不可避免的会出现止水带接头情况。以往止水带接头通常采用冷粘法，传统的冷粘法是将橡胶止水带两个接头处的胶梗削平，然后进行打毛处理，完毕后涂一层胶粘剂，为了增强效果，待其晾干后再涂一层，然后将两个接头放置在预定位置进行胶粘，并进行加压，最后浇筑混凝土。从以往经验来看，冷粘法效果不太理想，接头处往往耐久性比较差，接头塑性差、强度低，使用寿命较短，经常出现开裂甚至导致后期衬砌施工缝处渗水。结合成贵铁路建设实际及成贵铁路公司要求克服止水带施工质量通病的文件，本标段采用热硫化焊机对止水带接头进行焊接，经过前期在玛瑙山隧道进行多次工艺试验，对焊接接头处理、加热温度、加热时间等工艺参数进行不断尝试和改进，总结形成了一套成熟的橡胶止水带热硫化焊接施工工艺。

二、橡胶止水带热硫化焊接工艺原理

止水带热硫化焊接的基本工艺是在两条橡胶止水带搭接处放入止水带焊接专用生胶片，控制温度、时间，用硫化焊接机进行焊接，焊接机对止水带搭接接头进行加热加压，使位于两个止水带接头之间的生胶片熔化，生胶片与橡胶止水带接头处的硫化胶材料相似，亲和作用力大，生胶片里的硫化剂扩散至接触界面，与硫化胶内剩余的双键发生交联反应，形成共硫化体系，使接头处连为一体。再通过足够的挤压力，实现两条止水带之间的紧密粘接，从而达到止水带热硫化焊接防水的要求。

三、橡胶止水带热硫化焊接工艺流程

止水带端头切割整齐并打磨平整，上下对正→在止水带接缝位置放置止水带专用生胶片（宽10cm，长35cm）→用手将接缝处生胶片压实密贴→接通电源，对焊机进行预热→将止水带平铺在焊机底板上，位置对正→夹紧模具，用手轮进行锁紧→接通热硫化焊机，温度调整至145℃→将加热时间调整为10分钟，冷却时间调整为8分钟至指示灯亮起→关闭电源→对止水带焊接质量进行检查，合格后进行止水带安装。

四、焊接工艺操作要点

1准备阶段

在进行止水带焊接工作前应做好准备工作，工作场地应清除现场易燃易爆物品、强热源、油类或强烈氧化作用溶剂等，保持场地整洁。准备好磨光机及焊接设备，本标段采用的焊接设备为温州泳恒科技公司生产的YH-8030型号止水带焊接机。首先将水箱内所有配件取出，把水泵放好，并向水箱注水，注水后水箱水位应高于水泵，低于出水口。然后将热硫化焊机进行线路连接，热硫化焊机采用三相四线交流电源，电源线与温控箱电源接头连接，将控制电箱与焊接模具进行连接，再将焊接模具打开，上下两面均匀涂刷机油，防止机具在高温条件下与止水带粘结。将两条止水带接头切割整齐，用磨光机将需要焊接的两个接头上的胶梗及污渍全部打磨，使止水带粘合面平整且无污渍。纵向打磨长度为10~15cm。

2热熔阶段

橡胶止水带热硫化焊接时间短、效率高，全程自动化，非常方便。事先接通电源，对焊机进行预热，预热的温度没有固定的标准，可根据现场气温的高低以及施工条件来定，一般的情况下预热不超过20分钟。先将一条止水带接头放入热熔模具中，使其打磨面朝上水平放置，取出专用生胶片（生胶片是随焊机一起购买配置），生胶片长约35cm，宽10cm，将其粘在止水带上，然后将另一条止水带打磨面朝下放置，位置对正，与第一条止水带搭接长度不小于10cm，用手将止水带与生胶片压实密贴，夹紧模具，并用手轮锁紧。将水泵电源接通，在热硫化焊机温度控制箱的温度调节器上将热硫化焊机加热温度调为145℃，将加热时间调整到10分钟左右，将冷却固化时间调整到8分钟左右，按下电源开关，再按下启动开关，焊接机开始工作，直至指示灯亮起，焊接完成，拆除加固装置检查接缝处质量。

3质量控制要点

由于橡胶止水带在隧道施工缝中具有重要作用，应严格控制其焊接接头质量。焊接质量的控制应该从下面几个方面注意：

（1）作业工人必须熟悉操作流程，工具准备到位。橡胶止水带接头热硫化焊接操作人员必须经过严格培训，培训合格后方可进行作业操作；

（2）清除焊接场地周围存在的易燃易爆物品、强氧化剂、油类等物品，防止橡胶止水带受到氧化侵蚀和污染。热熔焊接不宜在低温环境施工，适宜温度在5℃~30℃范围内；

（3）止水带连接前需对连接位置的两端止水带进行打磨处理，使其表面清洁，宽度不小于10cm。焊接前，止水带摆放时止水带肋纹应与底板对应凹槽对齐，焊接时需控制好焊接温度，防止温度过高造成止水带起泡；

（4）热粘结后先进行外观检查，主要检查接头处是否平整，有无烧焦、炭化现象等，要对接头进行质量抽检，接头的抗拉强度不得低于母材抗拉强度的50％。橡胶止水带接头处必须焊接密实，如发现有缝隙则需重新进行加热焊接，以保证止水带接头质量满足工程需要。

五、结语

总之，止水带热硫化焊接机操作方便，焊接温度可自动控制，焊接接头平顺、牢固，确保了止水带焊接质量，防水性能好，与传统止水带搭接工艺相比，在增加极少成本投入后真正实现了设计意图和规范要求，有效保障隧道施工实体质量，极大提高了隧道工程施工技术标准化管理水平，通过在全标段的推广应用，取得了显著的技术及经济效益。

参考文献

[1]TZ331-2009.铁路隧道