地下综合管廊结构工程防水技术探讨冯金涛

地下综合管廊结构工程防水技术探讨冯金涛

中铁十二局集团第四工程有限公司

文摘:综合管廊是城市地下管线的集中载体,按开挖形式可分为明挖暗挖两种。地下综合管廊的设计使用年限为100年,防水材料的耐久性、施工的可靠性和细节防水的要求都很高。介绍了地下综合管廊的结构形式、防水设防等级、适用防水材料及节点防水措施,为管道廊道防水施工提供了参考。

关键词:地下综合体;防水;明挖法;暗挖法;高分子防水卷材;复合防水体系;耐碱性

0引言

随着城市化进程的加快,我国城市化进程的加快,城市的建筑越来越高,越来越强烈,但毕竟,土地资源是有限的,如何有效地利用有限的空间,土地资源的有效利用一直是城市发展的核心问题,为减少道路的反复开挖而影响交通,全面实用的地下综合管廊出现在这一历史性的时刻。地下综合管廊是指集中敷设电力、通讯、城市地下广播电视、供水、排水、供热、燃气、市政管线等公共通道,在现代城市发展中的有“心”的作用,可以有效地提高城市综合承载能力,促进城市化进程发展。

防水工程,地下综合管廊是在钢筋混凝土结构外面穿防水层,同时保证管道廊道结构的安全,为了保证所有线路都能在水密环境中运行,综合管廊防水的重要性不言而喻。除了变形缝、施工缝,结构墙壁、集水坑和额外的防水措施等土木工程建设,使用可靠的防水材料,是整个防水工程中最重要的部分,以为地下综合管廊防渗防漏的主要任务。鉴于地下综合管线走廊的兴起,本文将从全面实用的地下综合管廊和普通地下工程防水的区别、地下综合管廊防水设防建议、综合管廊适用的防水材料和防水施工技术对管廊防水进行详细介绍,通过四个方面进行论述,供同行参考。

1地下综合管廊与普通地下工程防水的区别

综合管廊是市政管线的地下隧道,和普通地下工程具有相同的防水,但也有很大的区别。

1.1结构形式的区别

地下综合管廊主要为单舱、双舱和多舱的结构形式,挖掘方法主要是明挖,根据地理位置需要局部进行暗挖。管廊的结构形式有两种,分别为抗渗混凝土现浇和预制构件拼装,但采用的防水密封措施相同。地下综合管廊跨度小、纵向距离较长、主要防水措施为竖向变形裂、纵向施工缝的防水;由于综合管廊的截面积、断面数量、入口和出口形成独特的结构形式。

普通地下室主要由多层矩形主体结构组成,开挖方法主要为明挖,其主体结构为抗渗混凝土现浇。地下室主体结构变形的主要防水结构措施为后浇带和沉降缝,底板根据楼层高度和结构应力形式各不相同,在阴、阳角和桩头上有许多防水节点。

1.2防水设防等级的区别

地下综合管廊的主要功能是铺设电力、通信、热、气、供水和排水管线,防水设计根据气候条件、水文地质条件、结构特点、施工条件及其他因素,设计二级的防水等级标准,防水等级满足结构安全性、耐久性和服务需求。普通地下室主要可分为人员长期停留、经常活动及临时活动的场所,其防水设防等级对应为一级、二级和三级。

2地下综合管廊防水设防建议

根据GB50838—2015《城市综合管廊工程技术规范》规定,综合管廊工程的结构设计使用年限为100年,为保证结构主体的防水安全,结构设防措施应根据管廊的地域环境选用耐久性好、施工成熟可靠的防水材料,并选择相匹配的辅材。

为了保证防水效果,综合管廊的主体结构应采用两种柔性防水材料,在表面结构中,防水材料的选用应具有高强度、耐久性、成熟可靠的聚合物改性沥青或聚合物防水膜的材料;当然,也可以选择复合材料,防水层是由高强度的薄板组成,具有柔性防水系统。在混凝土施工中,顶板和侧墙防水材料应与底板防水材料完全相连。

除了主体结构设置防水外,局部结构变形缝采用中埋式止水带、内贴式止水带、遇水膨胀止水条等三种以上的防水措施,在管廊内壁涂抹水泥基渗透结晶型防水涂料等防水措施。

对于预制管廊的防水,应采用预成型的弹性垫片作为主要防水材料,密封垫界面应力大于1.5MPa,沿横向环绕施工缝;除了这些密封措施外,结构表面应至少设置耐候性能好,高强度的柔性防水材料。

3地下综合管廊适用的防水材料

地下综合管廊的防水等级为二级,根据管廊的结构特点、功能需要及渗水修复困难的情况,管廊防水材料应选择聚合物防水材料,聚合物防水材料有以下几种:

3.1合成高分子类防水材料

3.1.1HDPE自粘胶膜防水卷材

鉴于传统的防水材料不能与浇注混凝土紧密结合,当混凝土的硬化过程中产生裂缝或孔洞时,会渗漏。90年代,中国引进了美国的技术,并在当时得到认可和推广。HDPE自粘膜防水膜是一种专门为地下工程开发的防水膜,它能与混凝土结构形成牢固的组合效果。胶膜自粘层和保护层具有自愈合功能,胶膜能与固结后混凝土料浆反应,形成无缝的防水层和混凝土结构之间防水,消除隐患,有效提高防水系统的可靠性;同时,胶膜耐化学腐蚀,使混凝土有良好的耐蚀性,不受碱液、垃圾、细菌、霉变等腐蚀的影响,适合地下综合管廊。

3.1.2TPO自粘防水卷材

TPO自粘防水卷材既有三元乙丙橡胶的耐候性,又具有塑料防水卷材的可焊接性,防水效果可靠,耐老化性能突出;同时,TPO自粘卷材有优异的耐高低温性能和耐化学腐蚀性,能够长期保持卷材在地下空间不受酸、碱、盐、藻类及霉菌的破坏,可通过自粘和预铺反粘两种形式应用于管廊工程。

3.2高聚物改性沥青防水卷材

3.2.1由于SBS防水膜的多样性,聚酯铜胎基SBS改性沥青防水卷材可根据工程的不同环境选择不同的类型,主要采用热熔卷材。地下综合管廊项目将不可避免地触绿色地带,位于城市主要道路绿带走廊的顶部和侧面可以选择耐根穿刺材料。防水卷材中添加SBS涂层可以有效地抑制植物根系的生长,铜胎基离子还可以抑制植物根的顶端分生组织破坏防水层,以确保管廊的外防水层不受损。粘结力强、稳定性好、低温柔性和耐热性好、耐化学腐蚀及抗辐射能力强。这种复合卷材耐盐碱性,可有效改善抗氯离子渗透性和盐碱对材料的腐蚀,并使卷材在盐水和高碱环境中很长一段时间防水性能不减,它有利于保护管廊的正常运行。

3.2.2聚酯胶粘剂聚合物改性沥青防水材料,可根据不同条件选择干铺或胶贴铺贴方法,因其施工灵活,在地下综合管廊工程中有很大的发展前景。

3.3涂卷结合的复合防水系统

综合管廊选择防水卷材主要使用聚合物改性沥青防水材料,在防水材料相容性,安全可靠,便于施工的原则,建议使用固化橡胶沥青防水材料组成的复合防水系统。

由于固化橡胶沥青防水材料高延伸性,在热胀冷缩或不均匀沉降变形的作用下,可以吸收或抵消沉降应力,同时封闭主裂纹和毛管孔隙,使防水卷材与结构产生相得益彰的效果;同时,由于固化橡胶沥青具有无毒、无味、无污染、固体含量可达到98%以上,几乎没有挥发物,能保持长期良好的环境。除上述材料外,地下综合管廊还可根据防水等级及相关规范的要求,选择其他合适的防水材料。

4结语

对于地下综合管廊,防水的重要性不言而喻。为保证管廊防水的可靠性,应从防水材料、变形缝、施工缝和其他结构防水施工几方面考虑,根据GB50108–2008《地下防水工程技术规范》选择防水材料;防水材料应选用高分子防水材料、聚合物改性复合防水材料、沥青防水卷材、;如果预制装配式结构,除了做联合防水,应该增加柔性防水层。地下综合管廊的成熟运行,从中国城市发展的实践和城市发展的需求来看是十分必要的;因此,探索研究合理的良好的防水技术,对于帮助各地实施综合管廊建设具有重要的现实意义。

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