對(duì)于地下綜合管廊防水設(shè)計(jì)與施工的思考

【摘要】地下綜合管廊容納多種工程管道于一體，且每種管道都設(shè)有維修空間，可保障市政管線的安全運(yùn)營(yíng)及城市產(chǎn)業(yè)的高效運(yùn)行，近年來(lái)在政府的大力推行之下得到了很大的發(fā)展。由于綜合管廊前期投入巨大，且深埋于地下、管線林立，如發(fā)生滲漏水，輕則影響管廊使用壽命，嚴(yán)重時(shí)可能引起電力管線起火，或燃?xì)夤芫€爆炸，威脅城市的運(yùn)行安全。本文通過分析綜合管廊滲漏水的原因，探討了在設(shè)計(jì)、施工及成品保護(hù)方面如何針對(duì)性的加以解決，供國(guó)內(nèi)類似工程加以參考。

【關(guān)鍵詞】綜合管廊;滲漏水;防水設(shè)計(jì);防水施工

1、引言

城市綜合管廊工程一般深埋于地下，直接的、長(zhǎng)期的受地下環(huán)境的影響，如對(duì)綜合管廊的防水問題重視不夠，就很容易發(fā)生進(jìn)水、管道腐蝕甚至起火爆炸等安全隱患，會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大影響。故而分析造成綜合管廊滲漏水的原因并提出針對(duì)性的處理措施是能否解決問題的關(guān)鍵。

2、對(duì)地下綜合管廊滲漏水原因的分析

2.1地下綜合管廊滲漏水的直接原因

2.1.1主體結(jié)構(gòu)裂縫

綜合管廊防水包括建筑防水和結(jié)構(gòu)自防水，建筑防水是防水體系中的第二保障，和結(jié)構(gòu)自防水構(gòu)成了剛?cè)嵯酀?jì)的防水體系，二者都非常重要。而從根本來(lái)說(shuō)，防水還是要靠混凝土結(jié)構(gòu)體本身。柔性防水材料和防水涂料有其有效使用壽命，而結(jié)構(gòu)自防水可保障長(zhǎng)期的防水效果。

對(duì)主體結(jié)構(gòu)防水的最大威脅是結(jié)構(gòu)中各種原因形成的裂縫，會(huì)導(dǎo)致剛性自防水體系部分失效[1]?？赡茉斐山Y(jié)構(gòu)體裂縫的原因很多，有設(shè)計(jì)、材料、施工、維護(hù)等原因，而其主要原因，是在溫度、濕度變化和外部應(yīng)力等環(huán)境影響之下，混凝土、外加劑由于其固有的材料特性，會(huì)發(fā)生膨脹、收縮及不均勻沉降的現(xiàn)象，致使結(jié)構(gòu)變形，最終發(fā)展成裂縫。

2.1.2外包柔性防水材料原因

外包柔性防水為結(jié)構(gòu)體的外部防水保護(hù)層，防水效果好，適應(yīng)性強(qiáng)，可抵抗由溫度變化引起的變形，是防水體系中必不可少的一部分，然而，工程實(shí)施中卻常常忽視其重要性。

在選材階段，由于盲目逐利，選擇了不適當(dāng)?shù)牟牧?在對(duì)多種防水材料搭配使用時(shí)，沒有注重其合理性及科學(xué)性，做不到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ);在材料采購(gòu)環(huán)節(jié)，沒能嚴(yán)加控制材料性能，不能達(dá)到指標(biāo)要求。

在施工階段，由于專業(yè)技術(shù)、施工管理等原因，造成柔性防水層施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，在柔性防水層和主體結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生流竄通道，對(duì)防水體系造成破壞[2]。

柔性防水層在完成施工之后，進(jìn)行下步工序時(shí)，沒有注重對(duì)已完工程的保護(hù)，損毀了防水層，埋下了滲水的隱患。

2.1.3特殊部位防水效果不好

地下綜合管廊工程的防水重點(diǎn)與其他防水工程一樣，在于細(xì)部節(jié)點(diǎn)的防水，包括陰陽(yáng)角、施工縫、后澆帶等，是防水工程的重點(diǎn)位置。但是這些細(xì)部節(jié)點(diǎn)通常構(gòu)造比較復(fù)雜，防水處理措施繁瑣，再加上對(duì)節(jié)點(diǎn)部位防水的重視不夠，致使施工質(zhì)量不能保證[3]。

2.2地下綜合管廊滲漏水的間接原因

2.2.1地下環(huán)境的侵蝕

綜合管廊為地下工程，長(zhǎng)期受地下潮濕、微腐蝕環(huán)境的侵蝕，久之，外包防水層及主體結(jié)構(gòu)在周圍濕度、溫度、酸堿度等環(huán)境因素的長(zhǎng)期侵蝕下，慢慢產(chǎn)生破損、裂縫，使結(jié)構(gòu)老化，如沒有及時(shí)維護(hù)修復(fù)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的滲漏隱患。

2.2.2施工管理不規(guī)范

沒有制定完善的質(zhì)量管理體系，落實(shí)質(zhì)量管理措施不力，不能做到在事前控制綜合管廊的防水質(zhì)量。

施工管理混亂，沒有做到規(guī)范施工。如施工人員澆筑管廊混凝土之前，不清理干凈施工部位的雜物，排出積水;安裝管廊的預(yù)裝部分時(shí)，沒有按照規(guī)定要求做好密封處理。這些施工方面的原因如果把控不好，將使材料、設(shè)計(jì)、人員等方面的努力都化為零。

沒有制定嚴(yán)密的檢驗(yàn)制度，對(duì)質(zhì)量的控制不嚴(yán)格。做不到在事后控制這最后一道防線上保障綜合管廊防水質(zhì)量。

3、地下綜合管廊的防水對(duì)策

3.1科學(xué)的防水設(shè)計(jì)

3.1.1防水設(shè)計(jì)原則

在對(duì)地下綜合管廊進(jìn)行防水設(shè)計(jì)時(shí)，首先，管廊防水設(shè)計(jì)方案和施工方案，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范的規(guī)定，且在防水的關(guān)鍵部位如陰陽(yáng)角、施工縫、后澆帶等部位進(jìn)行重點(diǎn)考慮，制定出有效的解決方案。其次，設(shè)計(jì)者要在把控施工全過程，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都做好監(jiān)督工作，確保實(shí)際施工符合設(shè)計(jì)思想，從而在整體上保障地下綜合管廊的防水效果[4]。

3.1.2防水方案

為最大限度的保證防水效用，地下綜合管廊應(yīng)采用主體結(jié)構(gòu)自防水和外包柔性材料防水相結(jié)合的方式，做到剛?cè)岵?jì)，互補(bǔ)互促。在防水方案設(shè)計(jì)中，要重點(diǎn)把握以下幾點(diǎn)原則：

（1）柔性防水材料應(yīng)選擇拉伸強(qiáng)度高、耐老化性能好、抗腐蝕能力強(qiáng)、和基層結(jié)合良好的品種。

（2）在滿足防水要求的前提下，柔性防水材料的使用應(yīng)盡可能的單一，這樣可減少不同種類材料的搭接、過渡。

（3）如地下綜合管廊位于綠化帶以下，頂板應(yīng)為一級(jí)防水等級(jí)，還應(yīng)在防水層上部設(shè)一層耐穿刺防水層，從而保護(hù)好防水層不會(huì)讓植物根系所破壞[5]。

3.1.3防水材料的選定

設(shè)計(jì)人在選擇防水材料之前，首先要掌握各種防水材料的性能、特點(diǎn)、適用范圍等特性;其次要對(duì)管廊工程所處的地下環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)了解，掌握地下水類別、埋藏深度、水位規(guī)律以及土質(zhì)、對(duì)管廊的腐蝕情況等。如此才能做到知己知彼，再根據(jù)具體的外部環(huán)境選擇最適宜的防水材料，從而設(shè)計(jì)出最科學(xué)的管廊防水方案。

（1）合成高分子類防水材料

如HDPE自粘膠膜防水材料，此種材料具有抗腐蝕、抗老化性能好，能和未固化前混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而改善混凝土的密實(shí)度，提高結(jié)構(gòu)的整體性。

（2）高聚合物改性瀝青防水卷材

此種卷材是在瀝青中添加高聚合物進(jìn)行改性，改善了瀝青本身的低軟化點(diǎn)、高針入度、低溫脆性等缺點(diǎn)，使卷材的耐候性、耐老化性、適應(yīng)性有了明顯的提高，在管廊外防水方面得到了有效的應(yīng)用[6]。

（3）防水涂料

工程的實(shí)際應(yīng)用中通常不會(huì)單獨(dú)使用防水涂料，會(huì)和防水卷材聯(lián)合使用，此種組合方式既有卷材的適應(yīng)性還有涂料的優(yōu)點(diǎn)，具備雙重優(yōu)勢(shì)。

3.2規(guī)范的防水施工

3.2.1主體結(jié)構(gòu)自防水

管廊主體結(jié)構(gòu)自防水，是通過在混凝土中適當(dāng)?shù)奶砑油饧觿?、高分子聚合物等材料，用調(diào)節(jié)配合比、減小內(nèi)部孔隙率的途徑來(lái)改善混凝土的抗?jié)B性能。

（1）配合比設(shè)計(jì)

首先，水泥優(yōu)先使用普通硅酸鹽水泥。在保證施工和易性及控制水化熱的前提下，適量增加水泥用量，可使混凝土內(nèi)部粗骨料之間形成砂漿包裹層，隔阻粗骨料間的滲水孔隙，水泥用量不應(yīng)小于320kg/m?。

其次，骨料粒徑的大小影響著混凝土內(nèi)部孔隙的數(shù)量，粗骨料的粒徑越大，骨料周圍的孔隙數(shù)量就越多，不利于混凝土的抗?jié)B性能。細(xì)骨料粒徑越大，混凝土的流動(dòng)性越差，可使振搗難度加大，不利于混凝土形成抗?jié)B性能。所以，以混凝土滿足強(qiáng)度要求為前提，盡可能的選擇較小粒徑的骨料。

再次，水灰比也是影響混凝土的抗?jié)B性能的一大因素，水灰比越大，混凝土內(nèi)的孔隙就越多，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，水灰比不大于0.55時(shí)，混凝土內(nèi)部孔隙是封閉的。

最后，合理選用外加劑。適當(dāng)添加外加劑可以提高混凝土密實(shí)度、改變混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，改善混凝土的抗?jié)B能力[7]。各品類的外加劑其抗?jié)B原理、防水特點(diǎn)都有所不同，各自有其適用范圍，常用的外加劑包括引氣劑、防水劑、減水劑和膨脹劑等，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理選擇適合的外加劑，并通過科學(xué)試驗(yàn)確定用量。

（2）混凝土的澆筑

混凝土在澆筑前要清理干凈模板內(nèi)部，并用水澆透。采用分層澆筑，每層的澆筑時(shí)間差不能大于混凝土的初凝時(shí)間。制定澆筑方案，不可隨意留施工縫。重視混凝土的振搗工序，特別是細(xì)部結(jié)構(gòu)如變形縫、預(yù)埋件、預(yù)留洞等位置，應(yīng)保證振搗密實(shí)，不漏振。

（3）混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)對(duì)結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能有直接影響。在澆筑工作完成后的12h之內(nèi)要進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14天。

3.2.2外包柔性材料防水

（1）基層處理

防水材料施工前，需先把基層泥沙土石等清理干凈，基層表面的凹凸、縫隙等要用高標(biāo)號(hào)砂漿修補(bǔ)平整，高低差在5mm～8mm以內(nèi)。

（2）底板防水施工

底板防水的處理重點(diǎn)在于對(duì)防水材料之間縫隙的密封，在工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)雙面自粘防水卷材對(duì)縫隙密封的效果良好，施工時(shí)，先烘烤，再粘接，需要注意兩點(diǎn)，首先是保證自粘面的清潔，其次是掌握好烘烤距離、角度，不要燒壞卷材。另外，對(duì)基層潮濕的處理可采用空鋪法，對(duì)搭接處可采用隔離膜的方法，如此可滿足防水要求。

（3）側(cè)墻防水施工

側(cè)墻在鋪設(shè)卷材之前，要先用1：3防水砂漿對(duì)基層抹面，然后聯(lián)合使用自粘膠帶和水泥基防水涂料，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)作用，保證側(cè)墻防水系統(tǒng)的密封性良好。卷材與側(cè)墻的固定可采用機(jī)械固定，施工時(shí)要注意射釘距離，避免間距過大造成滲漏口。此外，針對(duì)側(cè)墻施工縫，要綜合使用鍍鋅止水鋼板、止水帶等措施，如此方可提高側(cè)墻的防水和密封效果。

（4）成品保護(hù)

卷材鋪設(shè)完成后要及時(shí)做成品保護(hù)工作，綁扎鋼筋要墊木板保護(hù)，或在鋼筋墊塊下加鋪小塊卷材保護(hù)，避免防水層被破壞。如防水層被不慎破壞，可剪裁大小合適的卷材片粘貼于破損處加以修補(bǔ)[8]。

3.2.3特殊部位的防水處理

只要是地下工程，其防水的薄弱環(huán)節(jié)往往位于細(xì)部節(jié)點(diǎn)部位，綜合管廊工程也不例外，對(duì)陰陽(yáng)角、施工縫、后澆帶等細(xì)部節(jié)點(diǎn)的防水處理是防水工程的重點(diǎn)難點(diǎn)。

（1）陰陽(yáng)角節(jié)點(diǎn)

對(duì)于頂板與側(cè)墻連接的陽(yáng)角處要加強(qiáng)防水層，方法是自角點(diǎn)、接縫處開始，每邊鋪貼500mm卷材，在長(zhǎng)度方向上要通長(zhǎng)鋪貼，橫豎交匯處要搭接，搭接長(zhǎng)度不小于100mm[9]。頂板轉(zhuǎn)角部位很容易受到破壞，防水作業(yè)完成后要及時(shí)加以保護(hù)，可在其外設(shè)細(xì)石混凝土或者聚苯板加以保護(hù)。

（2）施工縫

施工中難以避免留置施工縫，而施工縫處新舊混凝土的結(jié)合面不可能渾然一體，極易產(chǎn)生裂縫，因此施工縫是防水處理的重點(diǎn)。

施工縫的防水一般采用鍍鋅鋼板止水帶，混凝土第一次澆筑前，在施工縫所處的位置要提前設(shè)置。止水帶位于管廊墻體厚度的1/2處，彎折角度對(duì)著迎水面，沿著施工縫通長(zhǎng)設(shè)置。

第一次澆筑混凝土，在高度上澆至止水帶的一半，要清理干凈鋼板上的灰渣，第二次澆筑時(shí)混凝土可與鋼板有效結(jié)合。埋設(shè)于墻體中的鍍鋅鋼板止水帶可使施工縫分隔為內(nèi)外兩側(cè)，可阻隔滲水通道，從而提高施工縫的防水效果。

（3）后澆帶

后澆帶部位容易發(fā)生竄水，需予以加強(qiáng)防水處理。首先后澆帶的布置應(yīng)合理，間距一般為30～40m，寬度的設(shè)置原則是便于施工，一般為700～1000mm。

3.3嚴(yán)格的施工管理

首先，綜合管廊在施工前，要制定安全文明生產(chǎn)制度，根據(jù)制度要求，進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的布置，并嚴(yán)格檢查，切實(shí)做到安全文明的施工環(huán)境。其次，項(xiàng)目班子要實(shí)時(shí)把握施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)情況，落實(shí)三檢制度，利用動(dòng)態(tài)的檢查手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不規(guī)范的施工操作，對(duì)綜合管廊的全過程質(zhì)量管理進(jìn)行有效的把控[10]。最后，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的問題，要嚴(yán)格要求施工責(zé)任人做好整改工作，在引發(fā)更嚴(yán)重的質(zhì)量事故之前把問題解決。

結(jié)語(yǔ)：

為保證綜合管廊的防水可靠性，首先，應(yīng)嚴(yán)格設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，充分調(diào)查、掌握工程實(shí)際環(huán)境，從而科學(xué)的進(jìn)行材料選擇和防水方案設(shè)計(jì);其次施工是關(guān)鍵，規(guī)范施工、嚴(yán)格過程管理，使綜合管廊防水最大程度的符合設(shè)計(jì)思想，才能保證防水質(zhì)量;再次，對(duì)特殊部位處理是防水工程的重點(diǎn);最后，所有環(huán)節(jié)都要重視成品保護(hù)。只有這樣，才能保證整個(gè)防水體系的工程質(zhì)量，提高我國(guó)城市地下綜合管廊的綜合質(zhì)量，延長(zhǎng)管廊的使用壽命，給城市發(fā)展帶來(lái)更大的效益。

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作者簡(jiǎn)介：

陳宗舜，男，出生日期：1988年7月21日，中級(jí)工程師，工作單位：亳州金地建設(shè)投資有限責(zé)任公司。