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摘要:随着我国社会经济的快速发展,带动着城市化进程也在不断的加快。其中,城市地下综合管廊建设对提高城镇化发展质量、提升人民幸福指数具有重要作用。《城市综合管廊工程技术规范》要求综合管廊结构设计使用年限为100年,因此对于管廊结构材料的基本质量和施工细节可靠性以及防水性能等都提出较高的要求。基于此,本文主要对城市地下综合管廊防水技术质量控制进行简要的分析,希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。
关键词:城市地下综合管廊;防水技术;质量控制
引言
地下综合管廊是敷设燃气、电力、排水等市政管线的公共隧道,在促进城市发展中发挥关键作用,施工中如何运用专门的技术做好防水工作,不断提高综合管廊防水性能,成为业内人士研究的重点内容。
一、工程概况
本段设计的城市综合管廊设置在职白路中央绿化带下部。综合管廊编制桩号,为K0+000~K2+200,管廊全长2200m。根据各管线入沟后分别所需的空间、维护及管理通道、作业空间以及照明、通风、排水、消防等设施所需空间,考虑各特殊部位结构形式、分支走向等配置,经综合分析后,管廊采用综合舱3.6×3.1m(净宽×净高)+热力舱5.5×3.2m(净宽×净高)双舱闭合框架结构。管廊埋设于地下,覆土深度为车行道下2.5m。综合管廊工程由主体以及通风口、逃生口、引出口、吊装口等附属结构组成。本管廊主体为双舱综合管廊,分为综合舱(内设电力、通讯、给水及污水管道)、热力舱(内设热力管道),管廊内设置人员检修通道。管廊主体位于地下二层,通风口、逃生口、引出口、吊装口等管廊结构为地下一层;管廊通风口约200m设置一处,通风口设置于防火分区两端,设置机械排烟风机,通风口地面以上采用防盗防火构造做法设置进出风百叶窗,并考虑与中央绿化带景观协调;为了便于管道和设备的进出,管廊设置吊装口,约350m设置一处;为了便于管廊内管线维护及更换,火灾时人员逃生,综合管廊每个防火分区设置逃生口兼检修口,逃生口兼检修口约150m设置一处。根据金海湖新区双山路两侧各建筑与管线衔接要求,管廊设置有电力电缆引出、通讯线缆引出、给水管道引出、污水引出及热力管线引出,统一在引出口(引入口)引出(引入),引出口(引入口)约150m设置一处。
二、防水设计
2.1防水设计原则
关于城市综合管廊的防水性能,应在实际施工中采取有效的防护手段,主要以预防为主,能够设置多个防护措施,起到综合治理的效果,确定钢筋混凝土的结构体系。整体施工中,应将自防水结构作为根本的操作基础,采取可靠的控制结构,提升整体混凝土应用性能。以施工缝、变形缝、穿墙管等细部构造的防水为重点,同时在结构迎水面设置柔性全包防水层。
2.2混凝土结构自防水的一般规定
结合防水混凝土的施工性能,要进行有效的调配,掺入确定的外加剂,并记录含量。另外,整个流程要严格遵守结构的有效设置,能够掌握埋深并利用深度进行有效控制。防水混凝土在实际使用中,需要结合配合比试验数据,并在混凝土使用前,确保其适配满足施工等级。做好防水抗渗是混凝土的重要内容,除了这方面问题,还应满足抗裂、抗冻及抗侵蚀性等耐久性要求。防水混凝土的环境温度,不得高于80℃。防水混凝土结构底板的混凝土垫层强度等级不应小于C20,厚度不应小于100mm。防水混凝土结构应符合下列规定:第一,结构厚度不应小于250mm;第二,变形缝处的结构厚度不应小于300mm,变形缝两侧需做等厚处理;第三,防水混凝土最大裂缝宽度应符合结构设计要求。一般情况下结构迎水面裂缝宽度≤0.2mm,背水面裂缝宽度≤0.3mm,并不得出现贯通裂缝;第四,钢筋的混凝土保护层厚度应符合结构设计要求。
2.3结构防水设计
2.3.1防水方案
第一,侧墙和顶板采用1.5mm厚聚合物水泥防水涂料(Ⅲ型)+1.2mm厚高分子自粘片防水卷材。第二,底板采用1.2mm厚预铺反粘防水卷材。
2.3.2保护层
第一,顶板防水层保护层分为以下两种情况,即顶板上方覆土厚度小于3m且上方为道路,顶板防水保护层采用100厚配双向构造钢筋准8@250的C20细石混凝土保护。另外,顶板上方不满足要求a的,顶板防水保护层采用100厚的C20细石混凝土保护。第二,侧墙部位防水层施作完后施作XPS保护板。第三,地板采用50mm厚C20细石混凝土保护层。
2.3.3根阻层
顶板覆土厚度小于2m且顶板上方有规划种植的部位设置1.2mm厚PVC塑料防水板及石子滤水层。不满足上述两种种植要求的不做根阻措施。选用PVC防水板时,需满足以下条件,首先是PVC卷材的搭接边需采用胶粘,其次是材料方需提供PVC塑料防水板的耐穿刺报告。
2.3.4防水工艺流程
在本段设计的城市综合管廊施工的过程中,主要涉及到的施工工艺如下,第一,对基层方面加强相关工作的处理;第二,落实好防水加强层环节的施工;第三,大面积的进行非固化涂料的刮涂工作;第四,对所有的刮涂涂料要进行质量方面的检测;第五,对工程质量进行验收;第六,保护层环节的施工等。
三、出现渗露的原因
3.1选用卷材做防水层
3.1.1不存在的搭接缝
对于任何卷材而言,其自身都不具备搭接缝的作用,这也是卷材做防水层过程中的薄弱环节,所以,在超过一定外力承受范围的情况下,就有可能出现渗漏方面的隐患。另外,在搭接的过程中,搭接部位也可能存在使用年限远远低于材料使用年限方面的隐患,无法满足实际情况需要等。
3.1.2自我修复能力差
在施工回填,或者是交叉作业的过程中,轻微的损坏对于施工人员而言,可能是不易察觉,即使是进行宏观的检查,效果也不大,并且其自身不具备一定的修复力,自然存在渗漏也在所难免。
3.1.3卷材防水效果不达标
在进行卷材选择的过程中,可能会因为价格、材质、人情等方面的影响,造成选择的卷材无法满足满粘施工方面的需要,在遇到外力过猛、温差较大的情况时,极容易出现鼓包的情况。另外,满粘的过程中,使用的粘合剂效果是无法与卷材的使用年限统一,在使用年限结束之后,防水效果大大减弱,严重的可能会导致整个防水层失效。
3.1.4卷材使用年限不达标
就当前我国发展的情况来看,防水卷材的使用年限与建筑物的使用年限存在严重的不统一,防水卷材的使用年限远远低于建筑物的使用年限,所以,极有可能因为防水层的问题,后期要进行多次的二次施工,投入成本增多等问题。
3.2拼装接缝、变形缝、沉降缝渗漏水
在城市进行综合管廊建设的过程中,管廊结构沉降,或者是变形不均匀等情况出现时,极有可能导致内外止水带被外力撕裂、搭接焊头稳定性降低、地表水压力增大、施工用力过猛等方面的情况出现,使得防水层的效果无法满足实际需要,就会出现变形缝漏水,或者是伸缩缝漏水。
城市综合管廊在运行期间,常常因为负荷扰动、内外温差差异性大等方面的原因而造成管廊结构出现变形、收缩等情况,从而极易导致变形缝、沉降缝止水带区域出现空隙,而这个空隙就是渗漏水的最佳通道。如图1底板变形缝防水构造示意图。
图1底板变形缝防水构造示意图
四、常用的防水材料
4.1合成高分子类
4.1.1HDPE自粘胶膜防水卷材类
此类材料还很容易与其它材料进行混合使用,产生防水效果更好的产品,增强管廊的防水系数,更好的保护管廊不遭受水的渗入,并且该卷材的防腐蚀性较强,可以抵抗碱性物质对被保护物质的腐蚀,
4.1.2TPO自粘防水卷材
该卷材具有很好的耐候特性,以及可焊接性、耐腐蚀性、耐高温性。
4.2改性沥青防水卷材
4.2.1SBS防水卷材
部分城市综合管廊的建设施工中可能会出现管廊与路面上的绿化带进行接触的情况,如果出现此种情况,可以直接使用具有耐根穿刺特性的建筑材料对廊道的侧端和顶面进行防水处理,为了保护绿化带中的植物的良好生存,可以将化学阻根剂等阻止植物根部生长的物质添加到SBS涂层当中,以解决植物根部不断地生长,具有铜离子的胎基同样也可以达到阻止植物根部快速生长,并且保证从城市地面以上观察到的植物外观是很完整无缺的。
4.2.2自粘局聚合物
使用该材料时,一定要注意根据施工的具体情况进行选取,施工的方式有两种,即自粘、预铺反粘的方法。如果使用时发现顶板基面有些潮湿,则要对顶板进行局部采取湿铺工法。
五、城市综合管廊应用的防水技术
5.1暗挖施工防水技术
使用暗挖法进行综合管廊施工时,使用塑料防水板作为结构的防水层,其与初衬结构间使用挂铺方式施工,并对防水板搭接边进行焊接处理,在二衬主体结构和初衬间构成防水薄膜,使初衬结构渗水能够沿防水板顺利排出。同时,为防止二衬结构和防水板间出现窜水情况,可使用具有预铺反粘结功能的高分子自粘类材料进行预铺,增加二衬结构和防水板间粘合度。而且即便发生渗漏,水被控制在一定区域,方便维修,降低给二衬结构造成的不利影响。
5.2明挖施工防水技术
采用明挖法施工时为达到良好的防水效果,可使用外防内贴与外防外贴两种形式施工。同时,根据设计要求使用性能优良的防水材料。其中外防外贴时可采用底板防水空铺法进行施工,顶板和侧墙防水层使用满贴法施工。外防内贴施工时可进行空铺或合维护结构运用满贴法进行施工。另外,当地下综合管廊工程处于沿海地区时应使用耐盐碱型防水材料,而且当顶板上为种植顶板时应注重运用具有抵抗根穿刺性能的防水材料。
5.3相关节点防水技术
地下综合管廊防水施工中需考虑很多内容,尤其当遇到结构缝时更应做好防水施工,以提高整个工程的防水性能。例如,针对结构变形缝和结构施工缝施工应注重运用多道密封和防水措施,其中使用防水密封材料、外贴止水带、中埋式止水带等采取三种以上措施的防水密封措施进行变形缝的施工。进行施工缝施工时应采取两种以上的防水密封措施。另外,设置防水材料时变形缝、施工缝位置应根据管廊结构形式增加500mm宽的防水加强层。同时,考虑到变形缝部位具有较大的变形系数,应在基层件和该部位防水层增加泡沫棒,给外侧防水层留下释放应力的空间。
5.4注重防水技术施工监督
为确保城市综合管廊防水施工质量,实际施工中还应做好施工细节的监督,尤其一些施工的重点、难点环节,除安排经验丰富的人员施工外,还应指派专门的技术人员亲临现场进行监督指导,避免施工人员施工的盲目性,尤其应认真对比施工人员控制的施工参数是否合理、是否在规范要求的范围内。同时,做好防水施工总结,分析施工中存在的问题,及时采取相关的调整对策,保证防水施工工作的顺利完成。另外,针对一些重点或隐蔽工程,施工完成后应及时组织相关专家,对施工质量进行评估与验收,确保各项施工参数满足设计及规范要求后才允许后续施工。
六、城市综合管廊防水层施工过程中需要注意的地方
6.1防水混凝土施工质量的控制
在施工过程中使用的混凝土是商品混凝土,所以,对于选择原材料的掌控是通过多取样的方法而来。此外,混凝土浇筑的质量也是控制要点之一,通常管廊的钢筋混凝土保护层迎水面要求是50mm,非迎水面要求是35mm,与此同时,在施工期间还应该注意到,钢筋的保护层厚度是不得随意更改。
6.2施工缝施工质量的控制
管廊结构混凝土通常是需要分两次浇筑才能够完成,所以,水平施工缝防水都会选用300*3mm的止水钢板。止水钢板通常都会安装在墙体的中线部位,两块钢板连接期间,采用双面焊接的方式,防止其连接缝地区出现渗漏的情况,影响止水的效果,止水钢板支撑焊接时,都会采用小钢筋电焊到主筋上的方式。另外,在墙体转角处的止水钢板,通用丁字型焊接处理的方式,并且在施工缝浇筑混凝土工作之前,应该要将表面的浮浆、杂物等进行清除,之后就要铺设干净的浆,对其及时浇筑成硂。
6.3穿墙套管施工质量的控制
为了保障管廊内部的各个管线后期出线的便捷性,通常在进行主体施工期间,需要埋设一些预埋刚性防水套管,并且因为防水套管布置数量的差异,则会依照不同的需要而分为单管穿墙和群管穿墙等,所以,防水套管与止水环、翼环等的环节应该要采用满焊的方式,且在满焊工作完成之后做好相应的防腐处理。
七、结语
综上所述,在近些年来的发展过程中,我国各个城市发展迅速,地下综合管廊在各种管线铺设方面发挥重要作用,不仅提高了城市地下空间利用率,而且有助于美化城市环境,因此,本文就如何提高地下综合管廊施工质量,尤其提高地下综合管廊施防水性能做出一定的分析,希望能够为我国城市地下管廊防水施工技术的进一步发展奠定坚实的理论基础。
参考文献:
[1]刘金景,陈晓文,吴士玮,齐桂杰.城市地下综合管廊工程防水技术应用探讨[J].中国建筑防水,2016-09-08.
[2]张意.城市地下综合管廊工程防水技术应用探讨[J].建材与装饰,2016-02-07.
论文作者:张鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/16
标签:卷材论文; 结构论文; 防水层论文; 顶板论文; 混凝土论文; 城市论文; 地下论文; 《基层建设》2018年第16期论文;