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现浇地下综合管廊防水施工技术分析与研究

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：朱俊

[导读] 摘要：地下综合管廊的主体结构防水工程质量要求高，对于管廊的防水工程使用寿命和管线的安全都具有重要影响，从地下综合管廊的渗漏原因出发，对地下综合管廊的防水重点、技术要点和因素进行研究，确保地下综合管廊的主体结构防水工程质量达到相应的要求，防止完工后的多次修补对结构和经济造成影响。

        上海城建市政工程（集团）有限公司上海市 200000
        摘要：地下综合管廊的主体结构防水工程质量要求高，对于管廊的防水工程使用寿命和管线的安全都具有重要影响，从地下综合管廊的渗漏原因出发，对地下综合管廊的防水重点、技术要点和因素进行研究，确保地下综合管廊的主体结构防水工程质量达到相应的要求，防止完工后的多次修补对结构和经济造成影响。
        关键词：地下综合管廊防水；渗漏原因；主体结构；细部构造
        1.地下综合管廊防水工程的主要特点
        普通地下工程多为矩形，综合管廊多成长条形，变形缝和集水口设置多，内设集水坑，主要包含端头井、人员出入口、检修出入口、吊装口、排水管线等。地下综合管廊施工时应根据其气候的条件、水文地质的状况、结构的特点、施工管理方法和其使用的条件等各种影响因素进行防水工程的设计和施工，地下综合管廊的变形缝、施工缝等重要部位施工时应加强其防水构造措施。地下综合管廊存在完工后渗漏较难处理，甚至不能完全解决渗漏的情况。渗漏通道细微，难以准确找到渗漏点，渗漏时间长，影响结构的寿命和使用。
        2.地下综合管廊的防水现状
        地下工程防水分为两种形式:水源隔绝和主体阻水，水源隔绝是以止水围堰、封改地下河等措施将地下水源与建筑结构主体隔开，起到无水可渗的效果。地下综合管廊主要采用主体阻水形式。主体阻水包括结构外包材料防水和结构自防水两种措施。
        当前，混凝土、各类防水卷材、防水涂料质量参差不齐，施工方从经济成本考虑选用价格低廉而质量较差的材料，或材料供应商在后批次到场材料中存在以次充好的现象。在施工中，存在施工不当造成渗漏的现象。以上导致地下综合管廊在建成后出现渗漏现象，施工方采取注浆等修补措施，导致后期维修成本大幅增加，在未达成防水工程质量目标的同时也未能达到预计的经济目标。
        3.地下综合管廊渗漏原因分析
        3.1混凝土自防水失效
        混凝土结构自防水失效，主要存在以下三个原因:
        (1)混凝土本身质量问题达不到抗渗要求。原材料不合格，坍落度过大或过小，造成混凝土本身质量问题。
        在运输过程中未能保持混凝土的搅拌状态或运输距离长、上下车混凝土到场间隔过长导致现浇混凝土发生初凝。
        (2)混凝土结构存在裂缝。地基变形与混凝土裂缝的大小、形状、方向息息相关。由于基础不均匀沉降，混凝土受力不均匀，发生剪切破坏开裂。地基变形的应力较大造成贯穿性裂缝。
        (3)施工工艺不当。在运输和浇筑过程中产生的离析及振捣不密实导致裂缝的大量产生。浇筑后养护不到位，易产生收缩裂缝。大体积混凝土温差过大也会引起开裂。模板不密实，地基未经处理，拆模时间过早同样会引起混凝土开裂。
        (4)混凝土结构局部厚度不足，无法抵抗地下水压力从而形成渗漏通道。
        3.2防水材料的渗漏原因
        3.2.1刚性防水材料
        刚性防水材料具有较高的抗冲切性能，但在一般防水作用面上所受荷载大于其抗拉强度时，防水作用面发生脆性拉伸破坏，主要体现为开裂和崩缺使防水失效。
        3.2.2柔性防水材料
        柔性防水材料是以防水卷材、涂膜防水为代表，其特征是材料具备一定的延展性。柔性防水材料具有较高的抗拉性能，在一般防水作用面上所受荷载大于其抗冲切强度时，发生拱顶破坏，主要体现为穿刺破损导致防水失效。柔性防水材料由于存在搭接面、转折面等薄弱部位，需要较高的施工技术作为工艺保障。
        (1)防水卷材的施工质量原因
        1)从防水卷材的搭接缝处渗漏。2)在进行回填或者多个工作面同时作业时造成防水卷材损坏。3)外力或者温差造成卷材空鼓。
        (2)选用涂膜防水存在以下几点渗漏原因:
        1)涂膜材料由于水分蒸发太快易引起褶皱现象。2)由于涂抹面有高差，造成涂膜不均匀。
        4.防水工程质量控制研究(主体结构防水)
        4.1防水混凝土的质量控制
        (1)原材料质量控制
        加强原材料的源头控制，验证配合比，合理安排混凝土的供料时间，做好现场混凝土的坍落度检测。综合管廊混凝土骨料可根据抗裂性能的需要在骨料中掺入合成聚酯纤维或钢纤维，加强综合管廊混凝土的抗裂性。
        (2)施工工艺质量控制
        在施工期间，如地下水水位过高，必须进行降水措施，使得地下水低于作业面0.5m以下。
        混凝土浇筑时应注意防止混凝土离析并进行振捣密实。及时留置混凝土试块，进行抗压和抗渗试验，确保试验结果符合标准。现场留置同条件试块。
        在混凝土达到一定强度后方可拆模。使用数显混凝土回弹仪对混凝土强度进行检测。做好混凝土的养护。
        4.2防水卷材的施工质量控制
        防水卷材的铺贴处理应做到严实平整、无变形起伏、细部接缝处理应施工到位。接缝应错开1/3幅宽。不留渗漏隐患点，长短边搭接应不小于100mm。卷材防水层完工并经验收合格后应及时做保护层。
        4.3涂膜防水的施工质量控制
        对涂膜材料的供货质量严格控制。施工时应关注温湿度，以保证膜层质量，合理控制涂布次数。

        图1顶板变形缝防水构造做法
        5.细部构造防水工程
        5.1施工缝
        尽量减少横向施工变形缝的数量，横向变形缝与纵向垂直变形缝应结合设置，以有效减小变形缝的渗漏和开裂风险。浇混凝土之前，混凝土面要保持清洁，使用雨水膨胀止水条要先预留沟槽，受钢筋影响，很难填实，应进行防雨。冲水之后应立即浇筑混凝土，防止时间过长引起止水条膨胀。
        5.2变形缝
        变形缝以其变形量大、防水处理措施复杂等主要特点，成为渗漏水的多发节点。现浇地下综合管廊主体结构变形缝的最大间距一般应为30m。
        (1)优先使用带钢边的橡胶止水带，与钢筋进行焊接固定，受力均匀，不易移动，且与混凝土有较好的粘结力。钢边能延长地下水的渗漏路径，渗漏较难发生。
        (2)中埋式止水带的接头宜尽量采用热压材料焊接。止水带有圆孔的伸缩节一定要在变形缝中间位置确保浇筑混凝土时不发生移位。
        (3)外贴式的止水带在密封式的变形缝与施工缝转角处相交的部位宜尽量采用十字配件;埋设位置应准确，固定位置应牢靠，不得在接缝处出现空鼓、翘边等现象。
        中埋式止水带与外贴式的止水带共同使用，采用双层止水带可以有效防止渗漏。
        (4)嵌填密封材料前，变形缝内两侧应保持清洁、干燥，并且还应在接缝处涂刷适量的基层防水处理剂;密封材料嵌缝底部和转角处应分别设置密封背衬材料;嵌填的接缝应严密、连续、饱满，粘结牢固以防止脱落。在涂刷嵌填密封涂料前，应在变形缝上对隔离层和施工缝进行加强处理。
        5.3穿墙管
        (1)固定式预埋穿墙管应加焊止水环或环绕遇水膨胀止水圈，并做好防腐处理;在主体建筑结构的迎水面预留凹槽，槽内应用密封材料嵌填密实。
        (2)分支口预埋穿墙管的套管与止水环及套管之间翼环的接缝应连续满焊，并在套管内作好止水环及防腐处理;套管内表面应清理干净，穿墙管与套管之间应用密封材料和橡胶密封圈进行密封处理，并采用法兰盘及螺栓进行固定。群管内外侧采用钢板焊接牢固，沥青砼或细石混凝土填实，采用角钢和钢板，钢板外贴遇水膨胀橡胶止水条。综合管廊建设过程中，管廊两侧的管网配套设施尚未完善，穿墙管外侧封堵不密实，易发生从穿墙管处渗漏现象。
        5.4对拉螺杆节点防水
        现浇综合管廊施工的过程中，采用木模板浇筑钢筋混凝土时，使用对拉螺杆对模板进行固定，对拉螺杆的数量较多，为避免对拉螺杆形成渗漏通道，对拉螺杆中间设置止水环，并做相应防腐处理。
        6.地下综合管廊防水工程实例
        宁波市奉化区地下综合管廊(一期)工程在施工中在混凝土中加入了抗裂钢纤维，结合防水卷材外部防水，取得了较好的防水效果。
        7.结束语
        地下综合管廊内含管线众多，防水工程的质量控制不好，对地下综合管廊的正常使用寿命和综合管线的安全都会产生极大的危害和影响。综上所述，为了确保地下综合管廊的防水工程质量，在做好混凝土自防水的同时，要注重做好外部防水，双管齐下，确保达到切实的防水效果。

        图2预埋防水群管构造做法
        参考文献
        [1]《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011.
        [2]《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2015.
        [3]赵春容，许宁.地下综合管廊结构工程防水技术探讨[J].中国建筑防水,2016(10):13-16.
        [4]卓连接.市政地下综合管廊结构工程防水的施工技术[J].珠江水运, 2018(18)106-107.
        [5]王传博，贺超.市政地下综合管廊结构工程防水的施工技术研究[J].工程技术与应用,2019(15)65-66.