城市富水地層綜合管廊變形縫質(zhì)量控制與施工技術(shù)研究

羅興宇

（中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司，重慶 401120）

1 工程概況與地質(zhì)情況

玉溪市紅龍路地下綜合管廊項(xiàng)目位于玉溪市北城街道和李琪街道內(nèi)，地下綜合管廊總長8.3km，分為燃?xì)?、電力、綜合及污水共四艙設(shè)置，如圖1 所示，斷面尺寸B×H=11.0m×4.2m，埋深約8m，結(jié)合電力、通訊、燃?xì)?、給排水等管道工程為主體，采用特殊的維修、吊裝、港口監(jiān)控系統(tǒng)。紅龍路地下廊道設(shè)計(jì)使用壽命為百年，抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度，防水等級(jí)為二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)TPO 卷材集合了乙丙優(yōu)良的防老化性和塑料材料可焊接的優(yōu)點(diǎn)，是一種新型合成高分子防水卷材類材料。綜合管廊的覆土層從上往下依次為：①人工填土、耕土，厚度0.4～9.7m；②粉質(zhì)黏土，厚度0.2～6.6m；③礫砂，厚度0.2～12.5m；④粉質(zhì)黏土，厚度0.4～12.5m；⑤強(qiáng)—中風(fēng)化巖層。地下水水位較淺，滲水量較大。地下水穩(wěn)定水位在地表下0.10～9.30m，地下水流向總體上為由東向西流。多數(shù)地方可能存在流沙、管涌現(xiàn)象，施工地質(zhì)條件較差。

圖1 玉溪市地下綜合管廊

2 變形縫質(zhì)量控制措施

綜合管廊變形縫處需要安裝止水帶、鋼套管及檢測傳力設(shè)備，且該位置密布鋼筋，結(jié)構(gòu)和施工工藝煩瑣，施工難度和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高。實(shí)踐調(diào)研顯示管廊變形縫處主要有止水帶損壞、粘貼不密實(shí)和較大變形等問題。分析變形縫出現(xiàn)這些常見質(zhì)量問題的原因主要如下所列：工作人員專業(yè)水準(zhǔn)不夠且技術(shù)交底不到位、鋼筋模板施工質(zhì)量不合格、材料進(jìn)場檢驗(yàn)制度不完善、不定期檢查監(jiān)管人員不落實(shí)及外界環(huán)境突變影響施工質(zhì)量等。有鑒于此，可通過制定如下對(duì)策以期提高并保障綜合管廊變形縫的施工質(zhì)量：①增強(qiáng)在施工之前對(duì)施工人員的崗前培訓(xùn)，學(xué)習(xí)并掌握變形縫施工質(zhì)量重難點(diǎn)，詳細(xì)做好技術(shù)交底內(nèi)容，結(jié)合玉溪市紅龍路地下綜合管廊項(xiàng)目特點(diǎn)，做好止水帶安裝、黏結(jié)、模板架設(shè)等的技術(shù)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)，保證施工作業(yè)人員熟知變形縫施工技術(shù)要點(diǎn)；②加強(qiáng)質(zhì)量檢查巡檢，落實(shí)監(jiān)理職責(zé)。對(duì)每節(jié)段變形縫經(jīng)由安質(zhì)部和工程部驗(yàn)收檢查合格后方可通過，詳細(xì)檢查止水帶、鋼筋模板及混凝土澆筑施工質(zhì)量，細(xì)化落實(shí)好監(jiān)理人員的監(jiān)管職責(zé)；③設(shè)立健全的原材料進(jìn)場檢驗(yàn)制度。根據(jù)玉溪市紅龍路地下綜合管廊項(xiàng)目特點(diǎn)和相關(guān)規(guī)范，原材料供應(yīng)經(jīng)由有相關(guān)資質(zhì)的檢測單位檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)場使用，且仍要抽樣檢驗(yàn)現(xiàn)場儲(chǔ)備材料，嚴(yán)禁使用不合格產(chǎn)品。

3 管廊變形縫施工及防水要點(diǎn)分析

變形縫的防水設(shè)計(jì)應(yīng)適合我市的自然氣候、施工環(huán)境、水文地質(zhì)等條件，還應(yīng)符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、圖集等。按照工程的具體情況進(jìn)行材料的選擇，在設(shè)計(jì)、施工中對(duì)確定合理的施工方法也是重中之重，同時(shí)局部的細(xì)節(jié)要采取特殊的處理措施，更好地預(yù)防滲漏現(xiàn)象?；谏鲜鲈?，地下綜合管廊變形縫防水設(shè)計(jì)方應(yīng)提供詳盡的節(jié)點(diǎn)做法和施工時(shí)的專業(yè)設(shè)計(jì)。根據(jù)外部介質(zhì)、受力特點(diǎn)、工藝要求等條件對(duì)地下管廊變形縫進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，分管廊底板、管廊外壁板、管廊頂板等分別進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，更能符合管廊變形縫的施工。

管廊底板變形縫節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、管廊外壁板變形縫節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、管廊頂板變形縫節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)如圖2 所示。

管廊結(jié)構(gòu)外防水設(shè)計(jì)：除變形縫節(jié)點(diǎn)的防水，管廊結(jié)構(gòu)外部的防水要使用柔性防水材料，防水等級(jí)為二級(jí)，一般部位噴涂1.5mmPMC 聚合物改性水泥基防水灰漿+1.5mm 熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材，特殊部位（變形縫）處應(yīng)加鋪1000mm 寬熱塑性聚烯烴（TPO）卷材防水加強(qiáng)層。

圖2 管廊底板、外壁板、頂板形縫節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

3.1 防水原則及變形縫材料選擇

城市地下管廊綜合防水原則主要有以防為主、剛?cè)岵?jì)、多通道防線、因地制宜以及綜合管理五點(diǎn)，其以混凝土自防水為根本，重點(diǎn)做好接縫防水，輔之以附加防水層。變形縫處廣泛應(yīng)用的的止水帶類型有橡膠止水帶、中埋式金屬止水帶和預(yù)埋注漿管止水等。其中橡膠止水帶按照類型區(qū)分為橡膠帶鋼邊止水帶和橡膠不帶鋼邊止水帶。較之于普通橡膠止水帶，帶鋼邊橡膠止水帶可以與主體結(jié)構(gòu)鋼筋捆綁連接，增強(qiáng)止水帶與鋼筋混凝土間的錨固黏結(jié)，且?guī)т撨呏顾畮в捎谠黾恿藵B流路徑，止水效果更好。中埋式金屬止水帶為不銹鋼等金屬材質(zhì)，由于其易腐蝕、成本高，不易加固且變形能力較差而使用受限，一般僅用于環(huán)境溫度較高的區(qū)域。近年來，預(yù)埋注漿管止水方式開始應(yīng)用于變形縫、施工縫等的止水中，通過預(yù)埋注漿管對(duì)接縫處注射聚氨酯化學(xué)漿液、水玻璃等液體材料進(jìn)行注漿密封接縫止水。

3.2 防水卷材施工方法

TPO 防水卷材施工方法主要有機(jī)械固定法、滿黏法和空鋪法三種形式，接縫一般采用熱風(fēng)焊接工藝。施工工藝流程概述如下：①工程實(shí)施前將TPO 卷材及系統(tǒng)配套材料依據(jù)要求的規(guī)格備好，經(jīng)進(jìn)場檢驗(yàn)合格后貯存在陰涼處并蓋好，避免其原始包裝破壞；②在處理基層時(shí)要平整、干凈、干燥，無空鼓及起砂等不良現(xiàn)象，在鋪設(shè)卷材前要清理基層上細(xì)小的雜質(zhì)，基層驗(yàn)收合格后再進(jìn)行施工；③鋪設(shè)大平面TPO 卷材，基層驗(yàn)收合格后，從低處往高處鋪設(shè)卷材，并做好搭接邊處理；④細(xì)部節(jié)點(diǎn)處理：TPO 防水卷材收口處應(yīng)使用專業(yè)收口壓條、收口螺釘固定或密封膏密封。搭接邊焊接縫處必須清掃干凈后再進(jìn)行焊接，大面積采用自動(dòng)焊接機(jī)以單焊縫進(jìn)行搭接，且有效搭接寬度應(yīng)大于等于30mm，對(duì)轉(zhuǎn)角等細(xì)部采用手動(dòng)熱風(fēng)焊槍進(jìn)行搭接。陰陽角處以焊接法增鋪附加卷材，優(yōu)先采用陰陽角預(yù)制件。

3.3 變形縫防水構(gòu)造設(shè)計(jì)

綜合管廊變形縫采用多道防水構(gòu)造措施，綜合應(yīng)用中埋式止水帶、外貼式止水帶、密封膠嵌縫密封及迎水面鋪設(shè)防水卷材等附加層進(jìn)行防水布置。玉溪市紅龍路地下綜合管廊防水等級(jí)為二級(jí)，處于富水地層中，根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工操作特點(diǎn)等，對(duì)頂板及側(cè)墻處變形縫設(shè)置中埋式鋼邊橡膠止水帶，用聚合物液體材料進(jìn)行嵌縫處理。底板通過中埋式鋼邊橡膠止水帶結(jié)合外貼式橡膠止水帶設(shè)置復(fù)合防水措施，通過安置加強(qiáng)層來防水。變形縫施工工藝流程為：模板架設(shè)安裝→綁扎鋼筋、預(yù)埋無縫鋼管→帶鋼邊橡膠止水帶安裝定位→澆筑混凝土→安裝傳力桿→嵌縫材料填充兩節(jié)艙體間的縫隙→外墻防水處理。在布置中埋式鋼邊橡膠止水帶時(shí)安設(shè)位置要準(zhǔn)，保證其到防水鋼筋混凝土襯砌厚度的一半處，鋼板搭接采用焊接法，橡膠通過黏結(jié)法搭接，保證接縫嚴(yán)密牢固，澆筑混凝土?xí)r避免損壞止水帶，充分振搗確保橡膠和混凝土密切接觸。對(duì)外貼式止水帶宜使用膠黏法固定，不可使用水泥釘穿過防水層進(jìn)行固定，轉(zhuǎn)角部位應(yīng)采用轉(zhuǎn)角預(yù)制件等避免轉(zhuǎn)角部位防水帶齒條倒伏現(xiàn)象，且要保證止水帶齒條與混凝土緊密結(jié)合。變形縫嵌縫時(shí)應(yīng)將縫內(nèi)混凝土表面清理整潔，縫內(nèi)變形縫襯墊板表面安裝隔離膜，連續(xù)、均勻、密實(shí)注膠，保證其密實(shí)粘貼與混凝土表面，且保證頂板迎水面嵌縫膠與側(cè)墻外貼式止水帶密貼黏結(jié)。

4 結(jié)束語

綜合管廊作為地下“動(dòng)脈工程”基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)城市的建設(shè)和發(fā)展有著長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。也是構(gòu)建綠色智能化“海綿城市”地下空間的基礎(chǔ)載體。滲漏水質(zhì)量問題的普遍存在是地下綜合管廊工程建設(shè)的主要難題，尤其是在富水地層中，綜合管廊建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)同時(shí)也是關(guān)鍵技術(shù)難題就是變形縫施工質(zhì)量及其防水問題。加之地下結(jié)構(gòu)的隱蔽不可逆性，因此，應(yīng)通過多重質(zhì)量控制措施嚴(yán)格保證綜合管廊變形縫的施工質(zhì)量，綜合采用多道防水構(gòu)造，確保變形縫施工質(zhì)量及防水效果均高效優(yōu)質(zhì)完成。總體來看，玉溪市紅龍路地下綜合管廊項(xiàng)目取得了較好的防水效果。