原创《防水问题在综合管廊中的设计应用》
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摘 要：目前综合管廊技术应用广泛,优势显著,与此同时,综合管廊面临着一系列防水问题.通过对其密封层性能低、管廊的基层开裂、特殊部位防水处理不当等直接原因和环境因素、施工工艺、操作规范化等间接原因的分析,我们从设计、选材、施工和特殊部位等方面提出了相应的解决方案,防水效果显著,可广泛应用于实际管廊工程中.
关键词：综合管廊；防水；密封性；防水材料
中图分类号：U414文献识别码：A文章编号：1001-828X(2017)034-0-02
综合管廊,一种用于统筹建设管理地下管线的新模式,建造于城市地下,将电力、通信、给排水、燃气、供热等各种管线汇聚于一体,并配有专门检修口的隧道空间,有效地容纳了两类及以上城市工程管线的构筑物及其附属设施,其优点众多,不仅能有效避免因敷设或者维修地下管线而对道路的反复开挖,保证道路的完整性,提高其耐久性和经济效益；而且有助于各种管线的敷设、维修和维护,也提高了管线的防灾能力；同时,城市地下综合管廊的建设节约了城市用地,布置合理紧凑,外形简洁美观.
虽然综合管廊优势显著,但由于其在建造完成后,会因为各种原因而导致管廊的渗漏水现象,而这种现象容易导致钢筋锈蚀、破坏结构,降低管廊的使用寿命,同时严重影响管廊内各种设备、管线、电缆的安全使用功能.为了更好地发挥地下管廊在城市中的积极作用,解决好城市综合管廊工程的防水防渗问题变的尤为重要.
一、综合管廊渗漏水的直接原因
1.密封层性能低
防水层与混凝土基面未能形成致密的界面层,粘结不牢固、密封不持久,导致防水层与结构层间出现空腔间隙,渗漏水就能在该空腔间隙里四处流窜.此时混凝土结构只要出现细微裂缝,水就会从这个局部缺陷处渗入,窜流水会在短时间内使整个结构被水浸泡,导致整个防水体系的破坏.
2.管廊的基层开裂
综合管廊的主要承重结构为管廊结构下部的岩土基层,岩土基层的质量决定了管廊结构的性能.管廊的基层开裂会严重影响管廊的结构体系,防水层也会因为被拉裂而遭到破坏,使得地下水从结构层和防水层的破裂处渗透进来.
3.特殊部位(预制管廊的拼接处、变形缝等)防水处理不当
预制拼装综合管廊的接头处埋于地下,长期受到地下水的侵蚀,因而防水问题严重,是预制拼装综合管廊亟待解决的关键问题,直接影响了整个综合管廊的防水效果.由于荷载扰动和内外温差等原因,造成的结构沉降,变形不均匀导致变形缝、沉降缝处止水带一侧出现空隙,从而形成渗水通道,导致变形缝、沉降缝漏水；或者是搭接头焊接不牢固、施工时遭破坏穿洞、混凝土未振捣密实等造成的变形缝、伸缩缝渗水问题.
二、综合管廊渗漏水的间接原因
1.环境因素问题
综合管廊工程全埋于地下,长期接触在潮湿潮气的环境中,使已形成的密封层在温度变化、酸碱盐腐蚀、湿汽循环等影响下容易出现松脱、空鼓、脱离等防水层结构老化的现象,使建成的综合管廊丧失防水能力,存在严重的漏水隐患.
2.施工工艺问题
在施工和养护的过程中,人为地导致防水结构层破坏.主要是防水工序处理完成后,在进行钢筋混凝土浇筑以及基坑回填等一系列其他工序的施工时,造成已完成防水结构层的破坏,降低了整个综合管廊的防水效果.
3.操作规范化问题
在管廊的结构混凝土浇筑前,纵向水平施工缝面上的泥砂清理不干净,积水未排干；设备安装件的管头、管道根部、钢筋头、拉筋孔等预埋件处防水密封处理不到位；平时堵漏施工队伍不正确的施工造成缝内污染严重.这些不规范的操作都使得管廊的防水效果大打折扣.
三、防水问题的解决方案
1.设计防水
在管廊的图纸设计阶段,应根据地域环境、结构特点、使用条件等因素进行防水设计,然后结合管廊抗渗等级、结构、形式设置防水.应做好图纸会审及方案比选,选择与施工环境相匹配的方案,其首要考虑因素是防水质量,并满足结构安全、耐久性和使用要求.
2.选材防水
防水材料要具有良好的密封性、施工操作性、物理性能、化学性能,这些因素都是判断防水材料是否能有效防水的基本要求.
(1)具有良好的密封性.防水材料的厚度与防水效果没有直接关系,防水效果取决于防水材料与基层是否能粘结,以此形成完整的密封层.因此防水材料并不是越厚越好,厚度越大,对基层的伏帖越差,接触部位的密封性也越差,更容易出现渗漏水现象.如遮挡式防水因考虑到卷材破损易导致窜流水现象,更注重材料强度与厚度,所以其伏贴性差,在施工时易翘边起鼓,不适用于地下综合管廊工程的防水.
(2)具有良好的施工操作性.防水材料的选择要充分考虑项目所在的地域环境,北方气候干燥、南方潮湿,因此要谨慎挑选与施工环境相适应的防水材料.如在潮湿的地下室施工时不能采用SBS卷材、油性涂料等用于干燥环境施工的材料.
(3)具有良好的性能.防水涂料需有较高的耐热度,以防止成膜后的防水薄膜在高温下产生软化变形、不流淌的现象；要具有一定的延伸性,来适应由于温度、环境因素造成的基层变形；同时在和水、土壤、潮湿空气接触的环境下防水材料会受到微生物的侵蚀,因此要具有良好的耐微生物性,也要充分保证其化学稳定性,使其抗碱耐酸及抗其他化学腐蚀.
3.施工防水
(1)清理基层.在施工前,先将管廊结构清理干净,不得有杂物.基层表面的气孔、缝隙、凹凸不平等应及时修补处理.用扫帚等工具将基层表面的灰尘、杂物清理干净,基面必须保持干净、无水珠、无浮浆.在基层上均匀地涂刷基层专用处理剂,并尽量保证不漏涂、不露底.在后浇带和侧墙模板的拼接处用专门的打磨设备进行打磨处理,以保证基面的平整.
(2)铺贴防水卷材.管廊底板可采用单面粘或双面粘来铺贴防水卷材,根据施工作业面情况进行弹线.弹好铺贴基准线后,将卷材摊开并对齐基准线,来保证卷材铺贴平直.在铺贴时,不得用力拉伸卷材,应随时注意其与基准线对齐的情况,防止出现大偏差而难以纠正；管廊侧墙应先进行合理定位,确定卷材铺贴方向,裁剪合适的卷材长度,合理定位铺贴.然后用刮板从卷材中间向两侧刮压排气,使卷材充分粘贴在基层表面上,最后将刮压排出的水泥浆料回刮收头密封.管廊顶板施工应在弹线后,将卷材整个抬至待铺部位,调整位置同时检查卷材间搭接缝的宽度,保证卷材搭接可靠、铺贴平直.在倒入水泥浆料时要保证布满卷材幅宽,满足其铺贴时能赶压外排,使卷材内部浆料均匀、密实、粘结可靠.防水层验收合格后要尽快按照规范进行保护层的施工.
4.特殊部位(预制管廊的拼接处、变形缝、阴阳角等)的防水处理
(1)综合管廊的拼接处的防水处理.针对地下预制结构接头的防水问题,目前国内外普遍采用遇水膨胀橡胶密封垫预压防水法.该方法的理论基础是橡胶密封垫的静态密封原理,认为在工作状态下橡胶密封垫的材料性能与高粘体系相近,能有效地将压力传递到其他接触界面,进一步产生界面应力,而当作用水压与界面应力满足一定条件时,该接触面将不发生渗漏.同时亦可在预制管廊的拼接处采用承插口双胶圈柔性连接,该材料具有优良的防水、防腐、抗变形能力,可较好解决管廊拼装接头处的渗漏水隐患.
(2)综合管廊变形缝处的防水处理.不仅需要保证其正常的变形功能,同时不得破坏主体结构基础.普遍采用的措施是：利用快速水泥或类似材料将变形缝进行密封,根据高压注浆的原则,将变形缝损坏的部位、混凝土接触处的裂缝以及变形缝周围的空腔中的水排出,同时采用浆液对其进行封堵,从而有效地达到堵水防渗漏的效果.
(3)综合管廊阴阳角处的防水处理
对于综合管廊的阴阳角的防水构造设计,可以沿着其阴角线或者阳角线的两侧各250mm处设置三道CPS反应粘接型湿铺防水卷材加强层,其余剩下部位可以设置两道防水卷材加强层,而最外层的保护通常采用细石混凝土或者聚苯板,由此有效地达到阴阳角的防水要求.
四、结语
随着我国城镇化进程的加速,城市综合管廊工程的建设对城市的发展起到更为深远的作用,在这个背景下,解决综合管廊工程的防水问题又成为一大热点.防水是一个系统的工程,设计、选材、施工等每一个环节都是环环相扣、紧密联系的,忽视任何一个环节都会造成防水失败.因此首先在设计阶段要做好方案的选择,其次是依据防水基本原则选用好的防水材料,并且选择专业的施工单位,精密的按照施工要点施工.
参考文献：
[1]吴波.管廊建设要关注的十大防水问题[M].北京:中国建材工业出版社,2017:118.
[2]王恒栋.综合管廊工程理论与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2012:131.
作者简介：第一作者：池美林(1996-),女,汉族,浙江绍兴人,常熟理工学院本科工程管理在读学生,主要从事工程管理研究.
通讯作者：韦芳(1979-),女,汉族,江苏常熟人,硕士,常熟理工学院管理学院讲师,工程师,全国一级注册建造师,造价工程师,监理工程师,华东理工大学硕士,主要从事建设项目管理、工程造价研究.
综合论文参考资料：
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