綜合管廊防水技術(shù)研究

【摘要】綜合管廊工程作為城市建設(shè)中的重要組成成分，其施工環(huán)境復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，其防水問題是重點問題也是難題。管廊工程處于施工環(huán)境復(fù)雜的地下，其施工過程中應(yīng)該盡量考慮全面，克服施工難點，掌握施工關(guān)鍵技術(shù)。本文從綜合管廊的防水防滲的安全隱患出發(fā)，探尋綜合管廊防水性能的影響因素和處理技術(shù)，結(jié)合筆者參與的實際工程，重點討論了防水材料的選擇，施工方法和施工準備等問題，為其他問題與工程提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】綜合管廊;防水技術(shù);防水材料

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.12.053

引言：

綜合管廊即城市地下管道綜合走廊，是以集約化方式敷設(shè)各種管線從而高效利用城市的地下空間。綜合管廊多深埋于地下且易滲漏，施工條件復(fù)雜;管廊工程防水問題處理不當，可能威脅內(nèi)部管線運行，影響結(jié)構(gòu)和內(nèi)部工作人員的安全，故防水防滲問題是項目施工和維護的重點也是難點。

筆者參與的“北京新機場臨空經(jīng)濟區(qū)市政交通配套工程永興河北路（大廣高速—磁大路）道路及綜合管廊工程三標段”工程項目，位于北京新機場北側(cè)。道路總長1700米，總工期歷時700余天。該管廊混凝土結(jié)構(gòu)是超長混凝土結(jié)構(gòu)，綜合管廊主體防水等級為二級，結(jié)構(gòu)箱體防水混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計抗?jié)B等級P6（深埋節(jié)點處為P8），防水防滲難度較大。

本文從綜合管廊的防水防滲的安全隱患出發(fā)，探尋綜合管廊防水性能的影響因素和處理技術(shù)，結(jié)合實際工程及最新的相關(guān)規(guī)范，重點討論了防水材料的選擇和施工方法等問題，為其他問題與工程提供借鑒。

1、綜合管廊防水防滲安全隱患分析

綜合管廊可以劃分為市政管線、管廊結(jié)構(gòu)及其附屬設(shè)施三個部分，前兩部分具有較高的防水防滲安全隱患，附屬設(shè)施具有一定的防火隱患。

1.1 管線隱患分析

電力、通信、給水、排水、燃氣、熱力等市政管線均可納入綜合管廊范疇之內(nèi)[1]。排水管道的實際施工技術(shù)與隱患避免需要根據(jù)工程實際綜合考慮。通信電纜由于其自身特殊屬性對管廊的安全運行具有重要影響和嚴格要求，電纜的隱含多需要單獨分析并形成萬無一失的保障。限于主題和篇幅限制，本節(jié)重點梳理給、排水管道管線的潛在防水防滲隱患。

對于綜合管廊，給、排水管道造成的安全隱患主要包括管道處可能出現(xiàn)的事故型漏水、接口處滲漏等。接口處漏水在給排水工程中是常見問題，正常情況下，只要保證接口處的滲漏量滿足規(guī)范要求，保證給排水系統(tǒng)與周圍工程運行工況合理，其滲水量不影響管廊的整體安全運營即可。但是事故型漏水由于其突發(fā)性、不可控性，對管廊系統(tǒng)便具有更大的威脅。通常事故漏水的液體流量、流速不可控，短時間內(nèi)有造成積水、淹沒災(zāi)害的可能，便會導(dǎo)致管廊的主體結(jié)構(gòu)受損，并導(dǎo)致其他管線的正常運行遭遇威脅，因此對于管廊系統(tǒng)的給排水系統(tǒng)來說，事故型漏水需要在設(shè)計安裝時充分考慮，以有效降低此類漏水發(fā)生的幾率，同時，要對給排水管道的重要性進行隨時評級，權(quán)衡各類事故風(fēng)險并分析。

1.2 管廊結(jié)構(gòu)隱患分析

長期使用過程中，綜合管廊會由于管廊的剛性防水的局部失效、柔性防水層的老化與損壞等等隱患造成管廊滲水現(xiàn)象，該問題不容忽視。管廊滲水會導(dǎo)致各種問題，例如：

（1）鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)部的PH值變化，導(dǎo)致其鋼筋發(fā)生銹蝕;同時結(jié)構(gòu)中的混凝土堿骨料發(fā)生反應(yīng)，影響結(jié)構(gòu)安全，縮短工程壽命[2]。

（2）管廊使用功能損傷。人員長期暴露在潮濕環(huán)境中工作、生活，會對身體健康產(chǎn)生不良影響，嚴重的危機生命安全[3];且潮濕環(huán)境會加速電纜老化，支架管道銹蝕，對結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生不良影響，增加工程的后續(xù)保養(yǎng)與維護成本。

（3）若管廊出現(xiàn)滲漏，則必須常年采取機械排水的方法來維護正常使用，或者使用抽濕機或吸濕劑除濕，這些后續(xù)的維護方法均需要大量的能量與無知損耗，便會導(dǎo)致維護成本增加[4]。

1.3附屬設(shè)施隱患分析

管廊內(nèi)部各類附屬設(shè)施互相聯(lián)系，密不可分，容易發(fā)生火災(zāi)事故，對于地下結(jié)構(gòu)來說，其遭遇火災(zāi)導(dǎo)致的危害較地上結(jié)構(gòu)更大，因此，進行地下管廊的安全隱患分析及防火設(shè)計時，應(yīng)采用更高的防火等級，并提高內(nèi)部的消防自救能力[5]。

2、綜合管廊防水性能影響因素及處理技術(shù)

綜合管廊防水防滲安全隱患主要存在于市政管線和管廊結(jié)構(gòu)兩個部分。本節(jié)將介紹其具體影響因素，并給出常見處理辦法。特別地，在影響管廊防水性能的因素中，防水材料質(zhì)量、施工方法與養(yǎng)護將作為重點內(nèi)容，結(jié)合實際工程，于第三章進行詳細論述。

2.1影響管廊防水性能的因素

（1）墊層平整度的影響。管廊的防水性能與受到墊層平整度相關(guān)。墊層保證良好平整度便可降低各預(yù)制節(jié)段之間的互相影響，提高整體性，保證互相緊密的連接在一起，避免密封性不好的問題[6]。

（2）管節(jié)構(gòu)件間的承插口尺寸。尺度精準的承插尺寸可以提高裝配式管廊的防水效果，此為提高裝配式管廊的防水效果的關(guān)鍵所在，所以必須控制承接口尺寸大小[7]。

（3）吊裝工藝水平高低。吊裝工藝水平高低也影響裝配式管廊的防水性能，故需要確保吊裝工藝滿足要求，保證吊裝平衡，對位精準。

（4）防水材料質(zhì)量[8]。

（5）管廊防水材料的施工，養(yǎng)護與保持[9]。

2.2常見管廊防水處理技術(shù)

（1）雙膠圈防水材料

雙膠圈防水材料，由兩道橡膠圈組成，密封性高，防水效果好;且橡膠材料具有遇水膨脹的特性，能夠有效抵制外界水壓，改善管廊漏水問題。現(xiàn)場人員應(yīng)做好水壓試驗工作，仔細測定內(nèi)外側(cè)水壓，直觀得到關(guān)于防水性能的實驗測量結(jié)果，以發(fā)揮雙膠圈的價值，提升管廊的整體防水效果。

（2）采用防水卷材防水

可采用雙組份注膠防水卷材。注膠指在管廊構(gòu)件的接口處安裝注漿管，以調(diào)整管廊內(nèi)外壓力，因此注膠可以有效改善和解決預(yù)制構(gòu)件接口處的滲漏水問題。雙組份密封膠防水可以對管廊內(nèi)外銜接部位防水，提升管廊的整體防水效果。

（3）膩子復(fù)合型膠條結(jié)構(gòu)、復(fù)合膠條結(jié)構(gòu)

膩子復(fù)合型膠條結(jié)構(gòu)，重量輕、安裝方便。膠條結(jié)構(gòu)回彈性能較好，防水效果好，自黏反應(yīng)性聚合物可以很好的填充混凝土的不平整表面，膩子復(fù)合型膠條黏性較強，具備較高的防水性能，可提高管廊整體防水效果。

（4）采取彈性中空像膠密封條結(jié)構(gòu)、三元乙丙像膠楔形膠條

三元乙丙橡膠楔形膠條由乙烯、丙烯等單體構(gòu)成，耐臭氧性高、高耐老化性好。在具備防水性能的同時，也具備了較好的耐久性和環(huán)境適應(yīng)性。長時間的太陽暴曬不會使其老化，惡劣環(huán)境下也不會輕易功能受損。這些特點對于施工環(huán)境復(fù)雜的地下管廊尤為重要。

3、綜合管廊的防水控制方法：以防水材料，原材料控制和施工方法為例

本章，筆者結(jié)合“北京新機場臨空經(jīng)濟區(qū)市政交通配套工程永興河北路（大廣高速—磁大路）道路及綜合管廊工程三標段”工程項目，重點從防水材料，原材料控制和施工工藝三個方面介紹綜合管廊的防水控制方法，并給出相關(guān)參考規(guī)范，為其他防水防滲技術(shù)提供借鑒。

3.1防水材料選用

不同工程項目的重點防水部位不同，且不同防水部位也需采用不同的防水材料。在本工程中，考慮到防水等級，地下水位等因素，材料選用如下：

（1）防水卷材：底板、側(cè)墻及頂板均采用熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材，頂板卷材為阻根型，卷材的主要物理性能應(yīng)滿足《熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材》GB27789-2011的相關(guān)規(guī)定，且必須采用全新料生產(chǎn)。實際工程防水效果較好。

（2）止水帶：變形縫處采用鋼邊橡膠止水帶CB350x8-30，止水帶型號釋義見《給水排水工程混凝土構(gòu)筑物變形縫設(shè)計規(guī)程》（CECS117-2000），鋼邊橡膠止水的物理力學(xué)性能指標應(yīng)滿足《水工建筑物止水帶技術(shù)規(guī)范》（DL/T5215-2005）表5.2.2-1產(chǎn)品標準B類橡膠止水帶要求。止水帶中心孔的形式應(yīng)保證幾何可伸展長度不小于45mm。實際工程防水效果較好。

（3）填縫、嵌縫材料：側(cè)墻、頂板內(nèi)外側(cè)為雙組份聚硫密封膏、底板下側(cè)為遇水膨脹橡膠條，中間填縫材料為低發(fā)泡高密度閉孔型聚乙烯泡沫塑料填縫板。填縫材料、嵌縫材料要求依照《給水排水工程混凝土構(gòu)筑物變形縫設(shè)計規(guī)程CECS117：2000》。經(jīng)實際工程檢驗，防水效果極佳。

3.2原材料控制

合理選用原材料，可極大程度上控制混凝土收縮，提高結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能。

（1）粗骨料。采用多級合理級配。骨料不可暴曬，露天堆放，宜保持低骨料使用溫度（小于28℃）。

（2）水泥。選用合適的水泥種類，如低熱量水泥。保持低水泥比表面積，低水泥堿含量，低水泥溫度。

（3）摻合料。可復(fù)合使用礦渣粉礦物和粉煤灰摻合料。

（4）減水劑。應(yīng)根據(jù)工程實際情況，合理選用緩凝型、防凍型或標準型高性能減水劑。使用時應(yīng)注意由減水劑引起的混凝土中堿含量、氯離子含量和硫酸鹽含量的增加，分別不超過于0.3kg/m3，0.02kg/m3和0.2kg/m3。

（5）新型混凝土。可根據(jù)工程需求和混凝土的形能需求，選取短切鋼纖維混凝土或合成纖維混凝土等新型材料。鋼纖維混凝土具備高抗拉強度和更好的抗疲勞性能。

3.3自粘型熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材施工工藝

本工程設(shè)計防水部位主要有綜合管廊底板、外墻、頂板等，防水等級皆為二級，本文重點論述底板的防水做法，施工工藝及流程。

底板防水做法見圖1。其施工工藝流程：回填土分層夯實或原狀土→100mm厚C15混凝土墊層→1.5mm厚預(yù)鋪反粘型熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材→50mm厚C20細石混凝土→自防水鋼筋混凝土底板。

具體施工工藝：

（1）砌保護墻

在墊層澆筑完畢強度達到1.2MPa后，在墊層上沿外墻邊線砌筑永久保護磚墻370mm厚，保護墻高度與地板厚度相同，永久保護墻上接外墻防水的聚苯板保護層。

（2）基層處理

基層處理：基礎(chǔ)墊層混凝土隨打隨抹，一次壓光，防水施工前徹底清理干凈，陰陽角處做250mm寬附加層。基層表面要求基本干燥，其檢驗方法為：取1平方米的防水卷材，平鋪在基層表面，靜置4小時，掀開卷材，卷材表面無水印即可;基層表面應(yīng)平整、牢固，不空鼓開裂、不起砂。

（3）涂冷底子油

待基層檢驗合格后，方可涂刷冷底子油，冷底子油涂刷均勻。小面積或細部不易噴刷時，用膠刷均勻涂刷，厚度以0.5mm為宜，不得有麻點、漏刷等缺陷，干燥5小時后方可鋪貼卷材。

（4）防水卷材

防水卷材的施工工藝要點具體包括：彈線分塊，鋪貼附加層，鋪貼順序合理，卷材接縫及收頭處理，合理設(shè)置保護層。

卷材施工時尤其應(yīng)注意：卷材搭接、錯茬接縫、陰陽角、卷材封口等部位應(yīng)嚴格按照相關(guān)規(guī)范的要求進行施工;集水坑等凸出結(jié)構(gòu)處、穿墻管處、結(jié)構(gòu)外表面突變處、變形縫處等除本設(shè)計有做法要求外應(yīng)嚴格遵照建筑構(gòu)造通用圖集《地下工程防水》（08BJ6-1）做法執(zhí)行。

在鋪貼自粘型防水卷材需注意：將防水卷材按鋪貼長度進行裁剪并卷好備用，操作時將已卷好的卷材，用Φ30的管穿入卷心，卷材端頭比齊開始鋪的起點，手扶管心兩端向前緩緩滾動鋪設(shè)，同時將卷材自粘層保護膜均勻撕扯除去，要求用力均勻不窩氣，鋪設(shè)壓邊寬度應(yīng)掌握好。對平面和立面相連接的卷材，應(yīng)先立面后底面鋪貼，上、下層卷材平行鋪貼錯開卷材幅寬1/3～1/2，鋪貼時應(yīng)先低后高逆坡進行，粘接層要求滿涂，保證粘接面積≥85%。搭接寬度長邊≥100mm，短邊≥100mm。

此外，井筒處的防水卷材收邊在室外地面以下200處的側(cè)墻上，出地面構(gòu)筑物防水卷材收口在側(cè)墻的散水里，封口采用聚硫密封膏封嚴。

結(jié)語：

防水技術(shù)經(jīng)過眾多學(xué)者和工程同仁的百年努力，已經(jīng)取得了一定的成果。本文首先總結(jié)了綜合管廊各部分的防水防滲安全隱患，對其防水效果的影響因素和常見防水技術(shù)進行討論;結(jié)合筆者參加的綜合管廊工程，討論了防水材料和其施工工藝兩個重點問題，給出了最新的參考規(guī)范，介紹了相關(guān)注意事項及各防水材料的防水效果。

在永興河北路（大廣高速—磁大路）道路及綜合管廊工程三標段的施工中，筆者結(jié)合相關(guān)規(guī)范、施工組織設(shè)計和本文第3章相關(guān)內(nèi)容，實地應(yīng)用，深刻總結(jié)，防水效果較好，保證了項目的工程質(zhì)量，也希望本文的研究內(nèi)容能夠為施工及施工設(shè)計的相關(guān)人員提供一定的幫助和借鑒。

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作者簡介：

胡振環(huán)（1986-），男，山東泰安人，學(xué)士學(xué)位，工程師，從事市政道路橋梁和園林綠化施工管理相關(guān)工作。