负温条件装配式地铁车站接缝密封垫防水性能研究.pdf

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文

摘要

随着我国城市化建设进程推进，城市轨道交通作为缓解人地矛盾的有效手

段被大力推广。在我国部分中部、北部城市的建设过程中，冬季施工问题是影

响施工质量与效率的关键。装配式地铁车站受施工温度影响小的同时还具有施

工效率高、绿色环保等优势，但其整体性较差，渗漏水问题是影响其正常工作

与使用寿命的关键。装配式地铁车站主要依靠拼装缝处的橡胶密封垫进行防

水，目前国内外学者在橡胶密封垫的防水研究上大都局限于常温情况，对负温

条件下橡胶密封垫的防水性能尚缺乏研究。本文依托长春某地铁车站工程，采

用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法，对负温条件下装配的复合式

密封垫的受力状态、防水性能进行了研究，主要工作总结如下：

（1）开展了三元乙丙橡胶和遇水膨胀橡胶的低温硬度试验，得到了不同

温度下两种橡胶的硬度参数；同时对不同温度条件下的复合式密封垫进行低温

压缩试验得到其压缩量-压力曲线，并且进一步探究荷载施加速率对低温压缩

试验结果的影响。

（2）以试验结果为依据，根据对橡胶本构模型的分析，得到了不同硬度

橡胶数值模拟所需的力学参数。对复合式密封垫的低温压缩试验进行模型验

证，进一步分析得到不同工况条件下复合式密封垫的压缩量压力曲线为探究-

密封垫防水性能提供理论依据；结合工程检验数据，对密封垫密封槽之间的-

粘接接触进行模拟，探究低温装配过程中密封垫-密封槽之间各路径的粘接刚

度损失。

（3）以接触面的平均接触应力作为防水指标，参考前人对于遇水膨胀橡

胶膨胀过程的模拟，结合复合式密封垫低温压缩的模拟数据，得到了低温条件

下装配的复合式密封垫在不同工况下的防水性能，为实际工程防水提供有价值

的指导性建议。

关键词：装配式地铁车站；复合式密封垫；负温条件；平均接触应力；防水机

理

--I

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文

Abstract

WiththeadvancementofChineseurbanization,urbanrailtransithasbeen

widelyusedasaneffectivemeanstoalleviatethecontradictionbetweenmanand

land.Intheprocessoftheconstructionofthecentralandnortherncities,winter

constructionproblemsarethekeytoaffectingconstructionqualityandefficiency.

Theprefabricatedsubwaystationisnotaffectedbytheconstructiontemperature,

butalsohastheadvantagesofhighconstructionefficiencyandgreenenvironmental

protection,butitsintegrityispoor,theleakageproblemisthekeytoaffectits

normalworkandservicelife.Theprefabricatedsubwaystationmainlyreliesonthe

rubbergasketattheassemblyjointforwaterproofing.Atpresent,theresearchofthe

rubbergasketathomeandabroadismostlylimitedtothenormaltemperature,and

thewaterproofperformanceoftherubbergasketatnegativetemperatureisstill

lacking.Inthispaper,basedonasubwaystationprojec