現(xiàn)澆管廊背貼式橡膠止水帶安裝問(wèn)題及解決策略

張文貴

上海市政建設(shè)有限公司 上海 200126

隨著我國(guó)城市化的不斷發(fā)展，綜合管廊項(xiàng)目在城市中不斷普及。管廊項(xiàng)目作為具有綜合性、長(zhǎng)效性等特點(diǎn)的工程，頗具施工特色，而其中最常被提到的便是防水問(wèn)題，以往結(jié)構(gòu)滲水一直是困擾地下建設(shè)工程的質(zhì)量通病。本文以工程實(shí)例為基礎(chǔ)，探討現(xiàn)澆式管廊施工中造成滲水的主要原因，并介紹采取的相應(yīng)技術(shù)措施，以及對(duì)該措施運(yùn)用的思考與總結(jié)。

1 工程概述

1.1 工程概況

上海南匯新城水蕓路（N2-B5）新建暨綜合管廊實(shí)施工程，位于上海市臨港新城滴水湖周邊，路線長(zhǎng)度約1.6 km。綜合管廊布置于水蕓路機(jī)動(dòng)車道正下方，施工采取基坑明挖、結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆等工藝。同時(shí)工程所在地地質(zhì)情況較差，多為吹填砂土，含水率高，透水系數(shù)大，且地下水位較高，這對(duì)管廊結(jié)構(gòu)防水提出了很高的要求。

管廊斷面采用干支混合型的形式，滿足管線安裝敷設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)要求，斷面為雙艙形式，分為燃?xì)馀摵途C合艙。入廊管線種類有高壓電力、給排水、通信、燃?xì)獾?，結(jié)構(gòu)全寬分別為5.7 m，結(jié)構(gòu)高度為4.1 m，結(jié)構(gòu)斷面如圖1所示。

圖1 綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

綜合管廊頂部覆土厚度1.9 m，基坑一般深度為6～8 m，下穿河道的局部段落基坑深度在11 m以上。

1.2 研究問(wèn)題背景

水蕓路（N2-B5）管廊工程的防水等級(jí)為二級(jí)，相應(yīng)采取的技術(shù)措施包含：混凝土結(jié)構(gòu)自防水；變形縫采用多道防水，增加防水附加層；綠化帶以下部位采用耐穿刺的防水材料。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，最為重要的結(jié)構(gòu)防水措施如表1所示。

表1 管廊主體結(jié)構(gòu)防水技術(shù)措施

可見，管廊主體結(jié)構(gòu)的施工縫和變形縫是結(jié)構(gòu)防水中的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工的驗(yàn)證，采用上述防水措施的管廊結(jié)構(gòu)具備較為良好的防水效果。但從施工層面來(lái)說(shuō)，在變形縫施工中，背貼式橡膠止水帶成為整個(gè)防水施工中的技術(shù)難點(diǎn)，也是影響施工質(zhì)量的一大關(guān)鍵點(diǎn)。根據(jù)規(guī)范要求，止水帶安裝誤差應(yīng)小于10 mm，與變形縫垂直角度不得大于5°[1]，同時(shí)為結(jié)構(gòu)防水考慮，止水帶僅留1處接頭，接頭位于頂板位置（圖2）。

圖2 管廊施工縫防水措施布置示意

如圖2所示，在本工程中，管廊主體結(jié)構(gòu)分2段澆筑，分別為底板及底板以上300 mm側(cè)墻、剩余側(cè)墻及頂板。在第1段施工中，背貼式橡膠止水帶的安裝相對(duì)簡(jiǎn)單，在綁扎好鋼筋后，將背貼式橡膠止水帶置于鋼筋外側(cè)，緊貼著外側(cè)鋼筋，齒口向內(nèi)，然后安裝模板，最后進(jìn)行澆筑。澆筑前背貼式橡膠止水帶的固定主要靠鋼筋模板的壓實(shí)[2]。

但對(duì)于側(cè)墻及頂板的背貼式橡膠止水帶，固定相對(duì)就比較困難，主要有以下幾點(diǎn)分析：

1）背貼式橡膠止水帶齒口面朝內(nèi)，光面緊貼外模板，但在混凝土澆筑前，無(wú)穩(wěn)定的固定面或固定點(diǎn)。

2）橡膠止水帶由于防水性要求，每一環(huán)變形縫須完整單一，不可分割、分段，無(wú)法做到分段固定或打孔固定。

3）受限于背貼式橡膠止水帶安裝于模板內(nèi)側(cè)，用于安裝傳統(tǒng)止水帶的傳統(tǒng)夾具也無(wú)法用于該止水帶的安裝。

2 施工方式分析與實(shí)施

2.1 傳統(tǒng)施工方法

本工程初期在第2段結(jié)構(gòu)（側(cè)墻及頂板）施工時(shí)，將背貼式橡膠止水帶的安裝分為2個(gè)步驟：在澆筑主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻前，兩側(cè)止水帶向上拉伸固定，由綁繩臨時(shí)固定于基坑邊（圍護(hù)結(jié)構(gòu)工法樁內(nèi)插型鋼頂端等作為固定點(diǎn)）；待側(cè)墻及頂板澆筑完成后，在頂板混凝土未完全初凝前，混凝土在具備一定塑性情況下，將上端橡膠止水帶覆蓋、壓實(shí)，以完成安裝。

但在實(shí)際施工過(guò)程中，對(duì)于側(cè)墻及頂板端的背貼式橡膠止水帶安裝效果均存在欠佳的情況。對(duì)于側(cè)墻而言，橡膠止水帶形同“放置”于模板內(nèi)，沒(méi)有橫向的固定和縱向的壓實(shí)，實(shí)際施工效果會(huì)出現(xiàn)較多止水帶與混凝土貼合不嚴(yán)密、橫向出現(xiàn)偏角、一半埋入到混凝土內(nèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)。對(duì)于頂板而言，由于主體結(jié)構(gòu)工期從夏季延伸至冬季，對(duì)于混凝土凝結(jié)時(shí)間的控制把握較難，時(shí)常出現(xiàn)背貼式橡膠止水帶壓實(shí)不嚴(yán)密，齒口與混凝土存在間隙等情況[3-4]。

如上問(wèn)題的產(chǎn)生均會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)防水質(zhì)量造成影響，特別是橡膠止水帶齒面與混凝土間若存在間隙，易產(chǎn)生蓄水，反而加大了滲水隱患。針對(duì)管廊變形縫這一結(jié)構(gòu)常見滲水點(diǎn)，背貼式橡膠止水帶的施工質(zhì)量重要性可見一斑。

2.2 技術(shù)改進(jìn)措施

在項(xiàng)目部多次針對(duì)性交底與現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)下，背貼式橡膠止水帶在澆筑時(shí)依靠多名工人糾偏扶正，安裝效果有所改善。但同時(shí)由于工程工期緊張，項(xiàng)目部大量增加班組，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)多點(diǎn)同步施工的情況，該處理措施不是萬(wàn)全之策。

我們認(rèn)為在不改變橡膠止水帶本體結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)前唯一的辦法是增加側(cè)墻及頂板處止水帶的固定，而受限于止水帶安裝于模板內(nèi)，唯有從結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行加固這一辦法。經(jīng)過(guò)多次理論結(jié)合實(shí)際的嘗試，我們?cè)O(shè)計(jì)出一種較為簡(jiǎn)易但相對(duì)有效的固定辦法。

項(xiàng)目借鑒了類似結(jié)構(gòu)鋼筋中矩形箍筋的樣式，形成了一個(gè)嵌入于橡膠止水帶內(nèi)的大型矩形內(nèi)撐環(huán)，矩形內(nèi)撐環(huán)同樣采用鋼筋拼接而成（圖3）。矩形箍筋的主要作用是滿足斜截面抗剪強(qiáng)度，但同時(shí)也具備固定主鋼筋位置的作用。同樣利用這一點(diǎn)，將設(shè)計(jì)的矩形環(huán)支撐背貼式橡膠止水帶，起到貼向模板方向的固定作用。

圖3 將澆筑入混凝土內(nèi)的矩形內(nèi)撐環(huán)固定形式

同時(shí)考慮到增加的矩形內(nèi)撐環(huán)同樣需要固定點(diǎn)，而背貼式橡膠止水帶安裝于變形縫處，本工程主體結(jié)構(gòu)以變形縫為界分段施工。在前段施工時(shí)，止水帶一半位于模板結(jié)構(gòu)內(nèi)，一半外露于結(jié)構(gòu)外。因此根據(jù)情況我們同一處施工縫內(nèi)采用兩邊兩環(huán)固定，一環(huán)點(diǎn)接于結(jié)構(gòu)鋼筋上，滿足一定支撐力。另一環(huán)布置于結(jié)構(gòu)外側(cè)，采用夾具將模板、止水帶和矩形內(nèi)撐環(huán)連接。在后段施工時(shí)，取走夾具，采用前段結(jié)構(gòu)內(nèi)同樣的固定形式，搭接于管廊內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋上（圖4）。

圖4 未澆筑入混凝土內(nèi)的矩形內(nèi)撐環(huán)固定形式

經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，背貼式橡膠止水帶的施工效果得到了顯著的提升，特別是縱向偏角這一現(xiàn)象已基本避免，達(dá)到了該止水帶設(shè)計(jì)需要的止水效果，同時(shí)該施工措施成本低，施工便利性強(qiáng)，最重要的是解決了管廊整體防水效果中施工縫滲水這一難點(diǎn)[5-10]。

2.3 展望與思考

上述施工措施是基于不改變背貼式橡膠止水帶材料本身的條件下，經(jīng)過(guò)工程的反思與總結(jié)，我們從GB 50108—2008《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》5.1.12條中得到啟示，變形縫用于外貼式止水帶的轉(zhuǎn)角部位宜采用直角配件（圖5）。

圖5 橡膠止水帶直角配件

同時(shí)考慮到主體結(jié)構(gòu)每單環(huán)僅采用1根橡膠止水帶，不可多根拼接而成。因此，采用定制化的四直角無(wú)開口橡膠止水帶（圖6）可能是當(dāng)前最優(yōu)的解決方案。再根據(jù)施工的需求，止水環(huán)帶四角均反向延伸出部分橡膠用于模板外固定，待結(jié)構(gòu)澆筑完成并硬化后做割除處理，以起到更易安裝貼合的作用。

圖6 帶四角固定點(diǎn)的定制直接橡膠止水帶

該止水帶具備以下優(yōu)勢(shì)：

1）采用直角止水帶避免了單根橡膠帶安裝于矩形結(jié)構(gòu)外側(cè)這一工況下必然產(chǎn)生圓角的現(xiàn)象，保障了止水效果。

2）定制整環(huán)止水帶無(wú)開口，避免了開口滲水隱患。

3）直角外固定帶的增加，可用于進(jìn)行模板對(duì)側(cè)墻及頂板的止水帶的固定，可以有效增加施工的便利性。

以上方案經(jīng)試驗(yàn)段使用驗(yàn)證效果顯著，但少量定制的成本較高，待未來(lái)類似管廊工程施工中嘗試大面積引入使用后，批量生產(chǎn)可降低材料生產(chǎn)投入，以降低返修率，提升項(xiàng)目效益。同時(shí)定制橡膠止水帶在防水質(zhì)量上的提升效果也是顯著的，我們認(rèn)為該材料具備較強(qiáng)的推廣性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文中雙矩形內(nèi)撐環(huán)的使用彌補(bǔ)了原先背貼式橡膠止水帶安裝的缺陷，加大了對(duì)管廊主體結(jié)構(gòu)防水的保障。同時(shí)，在工程實(shí)際中發(fā)現(xiàn)：從材料形式本身入手，可大大降低止水帶的固定難度，提升施工質(zhì)量。以此為鑒，對(duì)于同類地下工程防水施工可以及時(shí)規(guī)避和合理應(yīng)對(duì)，面對(duì)較為困難的施工工況，提前做好施工規(guī)劃是提高工作質(zhì)量的有效途徑。