关键词:市政地下综合管廊结构工程;防水;施工技术
1暗挖方式下的地下综合管廊防水设计
市政地下综合管廊施工中采用暗挖方法,主要是由于地质结构或者施工环境不满足明挖的条件。在城市市政工程建设中,最常用的暗挖方式有暗挖矿山法和暗挖盾构法。
1.1暗挖矿山法施工混凝土结构设计
(1)暗挖矿山法施工的自防水设计
矿山法施工过程中,可以有效利用混凝土本身的防水特性,通过将混凝土进行模板浇筑,使市政地下综合管廊的防水能力得到增强。暗挖矿山法施工中,对于综合管理的混凝土结构要采用两次堆砌施工技术,在浇筑的混凝土结构上实施二次衬砌。利用混凝土自身防水性能进行综合管廊防水施工,要注意选择免振捣的高防水性混凝土型号。
(2)暗挖矿山法施工的卷材防水设计
目前,我国的防水卷材研究已经取得了较大的发展,在地下综合管廊的防水设计施工中,可以使用合成高分子类防水卷材和高聚合物改性沥青防水卷材。卷材防水过程中,可以使用全包技术来提高卷材防水的有效性。使用防水卷材时,要尽量保证卷材的同质性和单一性,避免不同卷材的拼缝连接处由于材料构成差异而无法形成密实的封闭性,影响卷材防水效果。
(3)暗挖矿山法施工的缝隙防水设计
地下综合管廊施工中,由于混凝土施工结构的限制,会出现施工缝和变形缝等结构缝隙。地下管廊的密封施工中,混凝土结构的顶端一般通过使用密封板进行防水,在密封板和管廊的结合处,则要使用防水材料进行密合操作。在暗挖矿山法施工过程中,可以利用止水带、密封胶等提高防水效果。对于使用何种防水设计要根据施工条件来确定,垂直方向的缝隙不易使用止水带,而仰拱变形缝、曲墙变形缝则必须使用止水带。
1.2暗挖盾构法施工混凝土结构设计
(1)暗挖盾构法施工的自防水设计
暗挖盾构法主要是将管廊结构进行预制施工,在盾构管片部件构筑时,要采用高强度的钢膜材料,并配合高防水性能的混凝土。管廊结构预制件生产完毕后,还要经过一段时间的养护,使混凝土和钢膜材料的性能达到最优后才能进行施工操作,使预制的管廊结构能够更好地满足自防水设计要求。
(2)暗挖盾构法施工的涂料防水设计
防水涂料在暗挖盾构施工过程中,主要应用于较大腐蚀性的地下环境中。地下管廊所处的环境不仅有地下水侵蚀,同时,也会受到水分和土壤中腐蚀性物质的影响。在管廊结构表层涂刷防水抗腐蚀性涂料,能够起到较好的防御作用。防水涂料一般会和防水卷材结合使用,能够更好地提高预制管廊结构部件的防水性能。
(3)暗挖盾构法施工的缝隙防水设计
由于盾构施工技术中是将管廊结构事先分部位进行预制,管廊结构呈现出较多的缝隙,因此,缝隙防水是暗挖盾构法施工的关键点。缝隙防水设计中,主要采用密封垫防水方法,密封垫的构成材质主要为橡胶等具有较强弹性的物质,施工人员要准确测量管廊部件之间的缝隙尺寸,并根据这一尺寸设计密封垫,保证密封垫能够与接缝沟槽更好地契合。
2明挖方式下的地下综合管廊防水设计
明挖方式下的城市地下综合管廊施工相较暗挖更为简单便捷,是目前普遍使用的一种城市地下管廊施工技术。
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2.1现浇混凝土结构设计
(1)单层现浇混凝土结构设计
①单层现浇混凝土结构采用卷材防水设计。单层混泥土施工技术中,卷材防水设计可以根据施工环境和地下水位特点灵活使用局部防水层和全部防水层设计。一般情况下,只有地下水位低并且管廊围护结构与内衬结构紧密时才能够使用局部防水层。地下水位低时,可以利用防水卷材对管廊结构的顶端用防水涂层设计,其他施工环境下要使用全防水层设计。②单层现浇混凝土结构采用缝隙防水设计。现浇混泥土施工中的伸缩缝是一种正常现象,在进行防水设计时,要综合考虑伸缩缝的缝隙变化特点。缝隙防水措施应当具有变形伸缩性,防水胶条或防水带能够跟随缝隙尺寸自动变化,从而保证缝隙密实效果。③单层现浇混凝土结构检修井防水设计。市政地下综合管廊是一个复杂的管网布局,在施工中,要预留后期的维护和检修通道,检修井的防水设计也是地下综合管廊的施工要点之一。检修井施工中,井壁一般不会采用过厚的混凝土结构,因此,混凝土自身的防水性不会很强,可以采用防水涂料层设计增强井壁防水效果。另外,检修井的井盖也是施工防水设计的重要内容,检修井的井盖一般为混凝土预制构件,井盖与井壁之间存在凹槽,可以利用圆圈形状的密封圈防止井盖渗水,密封圈的材质要具备较强的耐老化和耐腐蚀性,以延长密封圈的使用寿命。
(2)多层现浇混凝土结构设计
①多层现浇混凝土结构的防水涂层设计。现浇混凝土技术施工中,可以采用沥青作为防水外层。沥青材料本身具有较好的凝固性和防渗透特点,在地下综合管廊的功能空间内壁上用沥青进行刮涂后,再使用水泥对外壁的混凝土进行性能加固,从而提高混凝土的抗渗效果。②多层现浇混凝土结构的防水形态设计。传统的地下综合管廊往往是竖直形状,在横向和纵向的连接处不可避免会出现缝隙,增加了渗水和漏水的概率。在现代混泥土多层浇筑管廊防水设计中,可以将横向和纵向管廊设计成U形,以较少管廊的链接点数量,从而降低渗水和漏水的可能性。
2.2预制装配式混凝土结构设计
明挖施工技术模式下的预制装配混凝土施工中,需要将地下综合管廊根据设计要求进行预制生产和装配,目前,通过生产厂家的流程化规范预制,可以最大程度地保证综合管廊结构部件尺寸和材料的标准和稳定,保证后续的装配连接中的紧密性较好。地下综合管廊中包含了复杂的功能结构,如消防、照明、排水等独立的设施设备,一旦发生渗水或者漏水情况,将会导致城市的正常生产生活秩序受到严重的影响,因此,在预制装配施工中,要提高预制管廊结构的整体防水性能,可以采用内侧和外侧共同防水设计实现,如预制装配构件内侧使用两层密封圈,外侧使用高分子防水涂层等。预制装配式混凝土结构设计中,还可以利用管廊构件的预制形态来起到防水效果,如将管廊节点处构件设计成“梳”形等,以提高预制构件的防水效果。
3结语
市政地下综合管廊的防水设计具有极大的现实意义,无论是明挖方式下的地下综合管廊施工,还是暗挖方式下的地下综合管廊施工,都会存在渗水或者漏水的风险。市政地下综合管廊防水设计要综合考虑施工特点和管廊环境,采用自防水设计、卷材防水设计、涂料防水设计、缝隙防水设计和形态防水设计等多种防水措施,施工设计人员还要根据实际情况灵活结合使用不同的防水方法,使市政地下综合管廊的防水安全水平显著提升,确保市政地下综合管廊发挥最优的城市保障功能。
参考文献:
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论文作者:陈立宗
论文发表刊物:《建筑实践》2019年 24期
论文发表时间:2020/4/26
标签:地下论文; 卷材论文; 混凝土论文; 盾构论文; 缝隙论文; 结构论文; 市政论文; 《建筑实践》2019年 24期论文;