1、ICS 27.140P59备李粤:J427-2005OL中华人民共和国电力行业标准DL f T 5215一2005水工建筑物止水带技术规范Specification for waterstop of hydraulic structure2005-02-14发布2005-06-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布DL / T 5215一2005目次前言.二，一，.，一1范围一品，价，价2规范性引用文件.一.，.二3术语和定义，.，一4总则.卜.一，.，.一5止水带的型式、尺寸和材质，5.1一般规定价，卜5.2橡胶和塑料止水带-.一5.3铜止水带和不锈钢止水带，.，.6止水带的施工卜.
2、-.-.，.一6.1现场制作和接头.-6.2安装、保护和基础连接，.，-63质量检查和验收.一.一卜二附录A(资料性附录)止水带型式及几何可伸展长度(LQ)卜.附录B(资料性附录)铜止水带的断面尺寸核算方法条文说明，.，.，一111.，.，二2. 3“-5，.一6.，.卜，一6.，一7二，_二9二1010价二10.11121517DL / T 5215一2005前言本标准根据原电力工业部关于下达1996年制、修订电力行业标准计划项目的通知(技综【1996 40-,文)的安排制定的。止水带已在水工建筑物的接缝止水中获得广泛应用。本标准是在总结国内科技成果和工程经验的基础上，参照国外有关标准，结合
3、水工建筑物特点制定的。本标准是水工建筑物接缝止水带的专门标准，就止水带的结构型式、尺寸设计、材料及施工规定了相应的技术要求、质量检验标准和检验方法。本标准应与水工建筑物的有关设计、施工规范配套使用。本标准的附录A和附录B都是资料性附录。本标准由中国电力企业联合会提出、归口并负责解释。本标准起草单位:中国水利水电科学研究院。木标准主要起草人:贾金生、郝巨涛、陈肖蕾、赵波。DL / T 5215一2005范围本标准规定了止水带的型式、尺寸、材质和施工要求。本标准适用于水电水利枢纽工程中1, 2, 3级和坝高70m以上的4、5级混凝土拱坝、重力坝、面板坝及溢洪道、厂房、水闸、隧洞、渡槽等工程，其他混
4、凝土坝、面板坝及永久水工建筑物可参照使用。对于坝高200m以上的混凝土面板堆石坝或有特殊要求的混凝土坝、面板堆石坝及其他水工建筑物，其止水带型式、尺寸、材质和施工，应进行专门研究。DL / T 5215一20052规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修改版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 1033塑料密度和相对密度试验方法GB/T 1040塑料拉伸性能试验方法GB/T 1690硫化橡胶耐液体试验方法
5、GB/T 2059铜及铜合金带材GB 2411塑料邵氏硬度试验方法GB/T 2790胶粘剂1800剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料GB/T 2791胶粘剂T剥离强度试验方法挠性材料对挠性材料GB 3280不锈钢冷轧钢板GB/T 4509沥青针入度测定法GB/T 13477.6建筑密封材料试验方法第6部分:流动性的测定GB/T 13477.8建筑密封材料试验方法第8部分:拉伸豁结性的测定GB 18173.1高分子防水材料第一部分片材DL/T 949水工建筑物塑性嵌缝密封材料技术标准DL / T 5215一20053术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.0.1止水带waterstop用于建筑
6、物接缝止水的定型止水材料，材质上可以是天然橡胶、合成橡胶、聚氯乙烯(PVC)、铜和不锈钢材料等。3.0.2平板型止水带flat waterstop中部为平板的止水带。3.0.3变形型止水带waterstop with central deformation part能够适应接缝变形的止水带，又可分为封闭型(中心孔等)和开敞型(中心变形体不封口)两种，开敞型包括W型、F型、Q型、波形止水带等。3.0.4冀板wing止水带两端浇注在混凝土中或安装在混凝土表面上起固定作用的部分。3.0.5止水带的几何可伸展长度geometric stretchable length ofwaterstop中心变形部
7、分的几何可伸展长度，各种止水带的几何可伸展长度见附录A80GB/f 1690扯断伸长率保持率%)旧0表5.2.4复合密封止水材料物理力学性能及复合性能鹭项目单位指标试验方法t浸泡质量损失串 常沮X 3600h水%10对于橡胶、塑料止水带采用GBtf2791，对于金属止水带采用GB/f2790注1:常温指(2312)。注2:低温指(-20士2)。注3:气温温和地区可以不做低沮试验、冻融循环试验.5.3铜止水带和不锈钢止水带5.3.1铜止水带的厚度宜为0.8mm-1.2mmo5.3.2当剪切位移较大时，铜止水带断面尺寸的确定遵照附录B的方法。5.3.3作用水头高于140m时宜采用复合型铜止水带，其
8、复合用材料以及复合性能应满足表5.2.4的要求。5.3.4使用铜带材加工止水带时，抗拉强度应不小于205MPa,伸长率应不小于20%，铜止水带的化学成分和物理力学性能应满足GB/C 2059的规定。5.3.5不锈钢止水带的拉伸强度应不小于205MPa，伸长率应不小于35%，其化学成分和物理力学性能须满足GB 3280的要求。不锈钢止水带的厚度、断面尺寸、复合型式可参照铜止水带的规定。DL / T 5215一20056止水带的施工6.1现场制作和接头6.1.1铜止水带宜采用带材在现场加工，以减少接头。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。6.1.2橡胶止水带接头宜采用硫化连接，P
9、VC止水带接头应采用焊接连接。6.1.3铜止水带的接头焊接宜采用搭接或对接在双面进行，搭接长度应大于20nmm。双面焊接实施困难时，应采用单面焊接两遍进行。焊接应采用黄铜焊条。6.1.4止水带的接头强度与母材强度之比应满足如下要求:橡胶止水带不小于0.6, PVC止水带不小于0.8,铜止水带不小于0.7.6.1.5止水带的T型接头、十字接头宜在工厂整体加工成型。6.1.6异种材料止水带的连接可采用搭接，并用螺栓固定或其他方法固定。搭接面应确保不漏水。用螺栓固定时，搭接面之间应夹填密封止水材料。6.2安装、保护和基础连接6.2.1止水带的安装应符合设计要求，止水带的中心变形部分安装误差应小于5n
10、mm o6.2.2施工中应封闭开敞型止水带的开口，防止杂物填塞开口。6.2.3采用紧固件固定止水带时，紧固件必须密闭、可靠，宜将紧固件浇筑在混凝土中。采用螺栓固定止水带时，宜用锚固剂回填螺栓孔。紧固件应采取防锈措施。6.2.4止水带周围的混凝土施工时，应防止止水带移位、损坏、撕裂或扭曲。止水带水平铺设时，应确保止水带下部的混凝土振DL / T 5215一2005捣密实。6.2.5橡胶和PVC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。6.2.6对于部分暴露在外的止水带，应采取措施进行保护，防止破坏。6.2.7采用复合型止水带时，应对复合的密封止水材
11、料进行保护。对于在现场复合的止水带，应尽快浇注混凝土。6.3质量检查和验收6.3.1橡胶或PVC止水带表面不允许有开裂、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷，中心孔偏心不允许超过管状断面厚度的1/3。止水带表面允许有深度不大于2mm、面积不大于16mm2的凹痕、气泡、杂质、明疤等缺陷，每延米不超过4处。6.3.2止水带应有产品合格证和施工工艺文件。现场抽样检查每批不得少于一次。6.3.3应对止水带各工种施工人员进行培训。6.3.4应对止水带的安装位置、紧固密封情况、接头连接情况、止水带的完好情况进行检查。DL / T 5215一2005附录A(资料性附录)止水带型式及几何可伸展长度(Lo)(b)(e)
12、平板型普通止水带:(b)平板型复合止水带10=0图A.1平板型止水带(s)中心孔型普通止水带与=r(b)中心孔型复合止水带盆z图A.2中心孔型止水带(e)中心开敞型普通止水带;(b)中心开敞型复合止水带与= 2h-0.月乡圈A.3中心开敞型止水带12DL / T 5215一2005密封止水材料(b)(a)波形普通止水带:(b)波形复合止水带与二8r (a-2)图A.4波形止水带I =1密封止水材料山)/(a) W型普通金属止水带:(b) W型复合金属止水带与= 2h-0.43d图A.5W型金属止水带密封止水材料化)(a) F型普通金属止水带:(b) F型复合金属止水带与= 2h-0.43d图A
13、.6F型金属止水带13DL / T 5215一2005(a) 654型止水带:(b) 831型止水带L.二r (n-2)图A.70型止水带14DL / T 5215一2005附录B(资料性附录)铜止水带的断面尺寸核算方法B.1范围本附录适用于接缝剪切位移大于12mm的铜止水带断面尺寸校核。附表B.1的结果是根据伸长率为30、极限拉伸强度为205MPa的软铜得到的。B.2术语B.2.1等效应力(T. ) equivalent stress二一0一二)2+(二一a3 )=+(_,一y),式中:a, , 0Z. 03主应力。B.2.2应力水平stress levels等于等效应力与止水带标准试片强度
14、之比。标准试片强度按照GB 2059确定。B.2.3铜止水鼻子直立段高度(H) straight height of loop partof copper waterstop与附录A中所示金属止水带鼻子高(h)的关系是二H=h-d/20B.3方法根据铜止水带的鼻子尺寸、接缝剪切位移值，通过内差由附表B.1查出应力水平。应力水平值宜小于0.74.DL / T 5215一2005表B.1铜止水带在不同接缝剪切位移时的应力水平臀HlddtH磊接缝剪切位移12-24-3mm48-曰n,m口1.5201.030710.7020.876破坏破坏破坏21.5301245107。.石240.8340.9240
15、.969破坏32.5201.050ill0.6270.8000.8820.968破坏42.53012751670.4260.7630.8630.8490.88053.5201.2701510.4980.7840.7700.8600.899冈3.5301.01052270.4120.5730.7190.7490.796曰4.5201.2oo1910.4210.6490.7640.7910.928冈4.5301.01352870.299住533氏5830.6530.678注:月铜止水带真子直立段高度d-一一铜止水带鼻子的宽度:r铜止水带的厚度:Lo-铜止水带鼻子的展开长度，Lo=2N+d (n2-
16、1)。16DL / T 5215一2005水工建筑物止水带技术规范条文说明DL / T 5215一2005目次19加2122222426303031犯1范围.3术语和定义.-.4总则.，.一5止水带的型式、尺寸和材质5.1一般规定.5.2橡胶和塑料止水带5.3铜止水带和不锈钢止水带二6止水带的施工一6.1现场制作和接头6.2安装、保护和基础连接6.3质量检查和验收.-.-.一DL / T 5215一2005范围1.0.2明确本规范的适用范围。本规范总结了坝高200m以下的混凝土面板堆石坝、各类混凝土坝、渡槽、隧洞、水闸等建筑物中的成功经验。对于各类水工建筑物的接缝止水可以用止水承受的外界作用来
17、统一。首先是水压力和接缝位移，其次还有外界环境作用，如干湿交替、冻融交替、高低温、紫外线辐射等。由于混凝土面板堆石坝的面板接缝位移一般比其他坝型的接缝位移都大，相应的接缝止水困难也较大，通过“九五”攻关项目的研究和大量的工程实践取得的经验也最多。因此本规范对于面板坝接缝止水经验给予了很大关注。由于国内外坝高200.以上的混凝土面板堆石坝或有特殊要求的坝及其他水工建筑物的接缝止水工程实践还很少，因此提出还应进行专门研究。DL / T 5215一20053术语和定义3.0.，为了统一术语，这里将铜止水列入止水带范畴。3.0.3中部变形型止水带的中部设有几何形状可伸缩的部分，用于吸收接缝位移，减小由
18、于接缝位移对止水带的作用。中部变形型式可以根据接缝位移选择。波形止水带是根据面板堆石坝周边缝的大变形特点提出的，它安装在接缝表面，其波数和波尺寸可以根据接缝位移的大小设计。3.0.5把中部几何可伸缩部分展平，伸出的长度就是几何可伸展长度。附录A中的几何可伸展长度公式一般是根据中部几何可伸缩部分的内缘边计算的。DL / T 5215一20054总则4.0.1明确本规范的编制目的。4.0.4止水可靠的含义是:在水压力、接缝位移、外界环境作用下，接缝不漏水。在提出新技术、新材料和新工艺时，应有相应的论证。4.0.5其他应遵守的标准有:GB/T 2059铜及铜合金带材，GB 3280不锈钢冷轧钢板(用
19、于不锈钢止水)，GB 18173.2高分子防水材料第二部分止水带。DL / T 5215一20055止水带的型式、尺寸和材质5.1一般规定5.1.11尺寸效应指长止水带强度与标准小试片强度不同的现象，它实际反映的是双向受力和单向受力对材料强度的影响。中国水利水电科学研究院的试验结果表明，长橡胶板的拉伸强度与标准试片的拉伸强度之比约为。.5。以往对金属材料的研究表明，铜材的屈服强度服从Mises准则，即长铜带的强度高于小试片的强度。蠕变效应反映的是长期受力对材料强度的影响。中国水利水电科学研究院对小试片的试验表明，天然橡胶的长期强度与短时受力强度之比约为0.3。对软铜材料，长期受力的强度与短时受
20、力强度之比约为0.9，见5.3.1条文说明。2中国水利水电科学研究院的试验研究表明，当无接缝位移时，H2-861止水带出现绕渗的水压力约为1 MPa,埋深20cm的铜止水带绕渗水压力约为1.5MPao3目前还比较缺乏各种液体对止水带的腐蚀研究。对于铜止水带，表1的试验结果可供参考。表，紫铜片在10%NaOH, 3%NaCl溶液和地下水中腐蚀率溶液腐蚀率10%NaOH2.3 X 10 -mm/年3%NaCl2.2 X 10卜.m/年地下水(井水)2.O X 10-M年4制造工艺中止水带的接头是重要因素。一般橡胶止水带的DL / T 5215一2005接头强度与母材强度之比可达。.50.7, PV
21、C止水带可达约0.8,铜止水为0.7-0.8。表2给出的是中国水利水电科学研究院的试验成果。美国陆军工程师团的止水带标准给出的要求是:橡胶止水带的接头强度与母材强度之比不小于0.5, PVC止水带不小于0.57。当混凝土边部配有钢筋时，为防止钢筋的保护层被破坏，止水带的端部宜布置在钢筋起始位置的里侧。表2止水带接头强度试验结果材质接头方法母材强度 MP.接头强度 MPa接头强度im材强度 %铜止水铜焊一遍22516573.3铜焊两遍22518682.7橡胶止水带硫化接头仪21注16.779.15.1.2对于橡胶或塑料止水带，当止水带可伸展长度大于接缝位移矢径长时，接缝位移引起的应力很小。但是对
22、于铜止水带这一要求还不够，比如，36mm的接缝剪切位移，就可能使鼻部高、宽分别为30mm. 20mm的铜止水带发生破坏。因此应考虑接缝剪切位移的影响，考虑方法见附录B。止水带的翼板型式和长度应确保止水带不发生绕渗。试验研究表明，在铜止水带翼板上复合密封止水材料可将发生绕渗时的水压力由1.5MPa提高到2.5MPa以上:对橡胶或塑料止水带，则可由LOMPa提高到1.6MPaa5.1.3 PVC止水带随着使用塑化剂种类和数量的不同，抗老化性能差异很大。PVC暴露在空气中或经受阳光照射时容易老化。PVC止水带的低温性能差，通常当温度低至6时，PVC就会变脆，承受接缝拉伸时容易发生断裂。因此，在低温寒
23、冷地区，不宜采用PVC止水带。橡胶止水带弹性好，施工中不易损坏，可以承受较大的接缝位移作用。但是橡胶接头连接比较困难，同时天然橡DL / T 5215一2I2005胶抗臭氧能力差，而且与PVC一样，当暴露在空气中或经受阳光照射时易于老化，需要加强施工期间的保护，防止长时间阳光或紫外线照射。合成橡胶的强度略低于天然橡胶，但其抗老化、耐臭氧、耐低温性能均较好。合成橡胶止水带的缺点是价格高，同时接头困难，需用较高的温度和压力进行硫化连接。铜止水带价格昂贵，施工中容易损坏，同时现场接头焊接工艺复杂。尽管如此，由于强度高，抗水压力、抗绕渗能力强，在高坝中仍倾向于采用铜止水带。不锈钢止水带虽然伸长率与铜止
24、水带相当，但由于刚性相对铜止水带较大，当发生位移时混凝土中将承受较大的应力，同时不锈钢止水带的焊接工艺比较复杂，故一般常用于需要与预埋钢构件连接的止水部位。各种止水材料性能差异很大，各有利弊。三元乙丙橡胶抗老化性能好，但强度低;天然橡胶强度较高，但抗老化特别是抗紫外线照射性能较差。铜止水带、不锈钢止水带强度很高，但延伸率与橡胶、塑料相比相差很大。另外，橡胶止水带和塑料止水带的抗疲劳破坏能力远高于铜止水。因此，采用不同材质的止水带构造多道止水时，止水结构的可靠性较高。5.1.4当开敞型止水带的开口朝向下游时，鼻子在水压力作用下易翻转。对于铜止水带，鼻子翻转可能导致止水带破坏。因此开敞型止水带开口
25、朝向上游布置，止水带不易破坏。但这样的缺点是，施工废渣容易进入鼻腔，应注意防护。5.1.5接缝剪切位移对止水带、特别是金属止水带影响较大，见5.1.2条文说明。5.2橡胶和塑料止水带5.2.1根据目前橡胶和塑料止水带的缺陷情况和目前生产状况，提出此项要求。对于何时需要在止水带下部设置支撑体，可参考以下方法论证。首先按照式(1)计算所需的止水带厚度(t)，这一厚度供DL/T5215一2005选用止水带厚度时参考。如果t大于12mm，则需设置支撑体，且支撑体应能在水压力和接缝张开位移作用下不被压入接缝，为止水带提供有效的支撑。支撑体通常采用橡胶棒或塑料棒，其直径应通过接缝模型压力试验论证后确定。，
26、_、ti IIIQJILto, k to3(1)to=式中:t-一止水带的厚度，mm;k,Pu,2k2k4凡.产-一橡胶或塑料的泊松比，一般可取0.5;P一作用在止水带上的可能最大水压力，MPa;u1接缝的设计张开值，11m;k;-安全储备系数，可取1.1-1.2，沉陷、剪切变位大时取大值;k2尺寸效应系数，长橡胶或塑料板强度与标准试片强度之比，可取0.5，见条文说明5.1.1中第1条;k3橡胶或塑料止水带接头强度与母材强度之比，宜根据试验确定，当无试验资料时，橡胶止水带采用现场硫化方法接头时，可取0.50.7; PVC止水带采用焊接方法接头时，可取0.8，见条文说明5.1.1中第4条;k4长
27、期强度系数，橡胶或塑料标准试片长期拉伸强度与标准拉伸强度之比，可取0.3，见条文说明5.1.1中第1条;Ro橡胶或塑料止水带的标准试片拉伸强度，按照GB/T528确定，MPa o5.2.2 DUT 5016-1999中曾规定橡胶止水带应符合HG 2288-Y2的要求。GB 18173.2-2000颁布后，替代了HG 2288-92o GB 18173.225DL / T 5215一2005-2000中不再规定天然橡胶和合成橡胶，而仅对材料的应用场所提出了要求，本规范中的表5.2.2-1就引自该标准。国内目前尚无关于PVC止水带的标准。本规范中的表5.2.2-2是参考了CRD-C 572-74(
28、见表3)、国内企业PVC止水带的技术指标和GB 18173.1-2000制定的。表3 PVC止水带技术指标(CRD甲C 572-74)检验方法试样数目要求CRD-C5735(每61米)抗拉蝇度，C型试样，大于12.17MPaCRD-C5735(每61米)扯断伸长率，C型试样。大于300%CRD-C5703(每批)-37.2低温脆性，不破坏，如不裂、不碎CRD-C571一，每批，一挠曲冈。度，大于4.13MPaCRD-C5725 (惊批)加速萃取:扯断伸长率，C型试样，不小于280%:抗拉强度，C型试样，大于10.3MPaCRD-C5713(每批)碱效应:7天后的质量变化为一0.10%一+.0.
29、25%; 7天后邵尔硬度值变化小于士5现场及工厂内的止水带接头CRD-C573按指定要求抗拉强度，C型试样，大于6.89MPa5.2.3止水带嵌入混凝土中长度与其抗绕渗性能有关。止水带在混凝土中的锚固强度和抗绕渗水压力与止水带宽度和翼板肋筋型式有关，同时与止水带材质硬度和止水带与混凝土的砧结强度有关。目前橡胶和塑料止水带，肋高、肋宽偏小，对提高抗绕渗不利，为今后止水带的型式设计更趋合理，这里提出止水带的肋高、肋宽宜不小于止水带厚度的要求。5.2.4见5.1.2条文说明。5.3铜止水带和不锈钢止水带5.3.1根据目前铜止水的应用情况，提出厚度为0.8mm-1.2mm的要求。铜止水的厚度也可以参照
30、5.2.1条文说明中的方法进行核DL I T 5215一2005算，同时还可以参照表1核算铜止水的耐腐蚀性能。使用5.2.1条文说明中的式(1)时，k2可取1.0，因为:根据平面应变状态下的等效应力强度准则，当铜片的泊松比(v)为0.30.5时，k2 = 1.125.1.155，见式(2):实际铜止水带在受接缝剪切位移作用时，可能发生屈曲，偏离平面应变状态，因此偏于安全地取肠=1.0,铜止水带的焊接接头k3可取0.70.8。对于铜片的长期强度，国外对于TP2铜材的长期强度试验资料见表4和表5,可供参考。根据这些资料建立经验公式，可以推出常温下铜材228年的长期强度系数为0.9.k2一11-v+v2(2)式中:k2一一止水带的尺寸效应系数;、一材料的泊松比。表4 TP2铜材抗拉强度与温度的关系温度20300礴仪】50061洲)700800拉伸强度MPa24习1851651261204637表5 TP2铜材杭拉强度与荷载历时的关系温度荷载历时h1000laX班】301Ka理100001001951吕Q170160150170巧014012020013011092712501107860385.3.2接缝剪切位移将在铜止水带中产生很大的附加应力，较大27
