研究地下综合管廊细部构造防水施工技术及控制要点

　　摘要：随着我国城市化的快速发展，综合管廊在城市地下管道中广泛应用，依托杭州江东大道地下综合管廊工程应用实例，对地下综合管廊细部构造防水施工技术及控制要点予以研究和总结。采用混凝土结构自防水为主，辅以全包柔性防水层加强防水的形式，以变形缝、施工缝、桩头等细部构造防水为重点进行施工，其防水效果满足设计要求。

　　关键词：综合管廊; 细部构造; 防水施工;

　　Application of Waterproofing Construction Technology for Details Structure of Underground Comprehensive Pipe Gallery

　　LI Wei-ping ZHU Yi-long DENG Yuan-jian

　　0 引言

　　地下综合管廊结构设计使用年限为l00a，因此对于施工细节可靠性以及防水性能等都提出了较高的要求，以便减少结构渗漏水现象的发生，确保地下综合管廊的安全运行，提高地下综合管廊的使用寿命。杭州江东大道地下综合管廊采用混凝土结构自防水为主，辅以全包柔性防水层加强防水的形式，以变形缝、施工缝、桩头等细部构造防水为重点进行施工，其防水效果满足设计要求。

　　1 工程概述

　　杭州江东大道地下综合管廊位于杭州大江东产业集聚区的核心区，东西向布置于江东大道北侧，一期工程总长约4?580m，采用二舱矩形断面，内设高压电力舱、燃气舱，结构外部尺寸为B×H=7.75m×4.4m，燃气舱净尺寸为B×H=2.1m×3.4m，水缆舱净尺寸为B×H=4.35m×3.4m。管廊基坑深度为6.7～7.2m，宽度为7.75m，基坑采用φ850@600的SMW工法桩围护结构，顶部设置1道1?200mm×800mm的混凝土冠梁及800mm×800mm混凝土支撑，冠梁与第一道支撑的腰梁合二为一，按明挖顺筑法组织施工。根据地勘资料显示，该区域地质主要为黏质粉土、粉砂夹砂质粉土，地下水类型主要为上部孔隙潜水和下部孔隙承压水，上部潜水位埋深一般为3.92～4.59m，水位变幅为1～1.50m，地下水位埋深和变化幅度受季节和大气降水的影响，动态变化大；下部孔隙承压水根据周边工程施工经验，承压水对开挖深度7～9m的基坑基本无影响。

　　2 防水设计要求

　　杭州江东大道地下综合管廊防水设计遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则，以混凝土结构自防水为主，并辅以全外包柔性防水卷材加强防水[1,2]，混凝土结构采用C35P8防水混凝土，主体结构防水等级按不同部位分为1级防水和2级防水，在有种植要求的顶板为1级防水，其余部位为2级防水。

　　3 细部构造防水施工技术措施

　　地下综合管廊主体结构在防水设计及施工过程中，除严格按施工技术措施控制结构混凝土自防水及外包防水卷材施工外，其变形缝、施工缝、穿墙管件、桩头及降水井封堵等细部构造防水施工尤为重要，直接影响到地下综合管廊的整体防水效果，需严格管控，确保防水效果[3,4,5,6,7,8]。

　　3.1 变形缝

　　变形缝可分为沉降缝和伸缩缝，鉴于两者防水做法存在许多共同之处，因此在施工过程中一般不予以细分，因变形缝是防水的薄弱环节，施工时须按设计要求采用合格的防水材料，规范施工工艺，确保工程主体结构满足密封防水的要求。变形缝可按每20～30m1道设置，缝宽为20mm，变形缝内设丁腈软木橡胶垫板，采用宽度为350mm的中埋式钢边橡胶止水带进行止水。侧墙和底板变形缝在迎水面端增设外贴式橡胶止水带，在另一端内嵌φ20泡沫棒和低模量聚氨酯密封胶，见图1；顶板变形缝在两端均采用内嵌φ20泡沫棒和低模量聚氨酯密封胶，迎水面侧与侧墙外贴式止水带进行过渡连接形式封闭防水，见图2。为确保防水施工质量，中埋式钢边橡胶止水带以及外贴式橡胶止水带施工技术措施如下。

　　图1 侧墙和底板变形缝防水构造图   

　　图2 顶板变形缝防水构造图 

　　中埋式钢边橡胶止水带施工技术措施：(1)止水带在设置时，应当用细铁丝固定于专门的钢筋夹或主筋上，水平型式的止水带设置时形成盆形（止水带与水平夹角为15°～20°），以避免混凝土振捣不密实并在止水带下方形成气泡，影响止水效果；(2)止水带安设位置应准确，严格按规范要求实施，确保止水带空心圆环中心与变形缝中线重合；(3)现场对接时，应采用现场热硫化对接，对接接头应不多于2处，且应设置在应力最小部位，不得设置在结构转角处；(4)止水带在转弯处应设置成圆弧形，半径≥200mm;(5)在止水带一侧先施工混凝土时，端头模板被止水带一分为二，模板固定困难，在施工时，端头模板务必安装紧密牢固，严防漏浆；(6)混凝土浇筑前对破损的止水带应立即进行修补，浇筑过程中，设专人负责止水带周围混凝土的振捣工作，确保止水带和混凝土结合紧密，并不损坏止水带。

　　外贴式橡胶止水带施工技术措施：(1)止水带安设位置要求准确，须满足相关技术要求，其纵向中心位置与变形缝中心位置的误差≤10mm;(2)止水带安装完毕后，不得出现翘边、过大的空鼓等现象，以免浇筑混凝土时止水带出现扭曲、移位；(3)止水带应采用热硫化对接，且接缝愈少愈好；(4)浇筑混凝土前，止水带表面不得有泥污、杂物等，否则必须清理干净；(5)混凝土浇筑时，严格控制振捣质量，确保止水带齿条与结构混凝土咬合密实。

　　3.2 施工缝

　　为满足混凝土分段浇筑的要求，需在主体结构内设置施工缝，施工缝宜设置在变形缝处，按变形缝的要求实施，若施工缝无法与变形缝重合时，环向施工缝一般采用安设中埋式钢边橡胶止水带防水，设置间距为12～16m，并在施工缝界面涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料（1.5kg/m2）和遇水膨胀止水胶；侧墙纵向水平施工缝采用镀锌钢板止水带（宽度为300mm，厚度为4mm）和遇水膨胀止水胶进行防水。

　　施工缝防水施工技术措施：(1)水平施工缝浇筑混凝土前，首先水平施工缝表面清理干净，无浮浆及其它杂物，其次再涂刷水泥基渗透结晶防水涂料，防水涂料须涂刷均匀，无漏涂现象，最后再铺设1:1水泥砂浆，厚度为30～50mm，并及时组织混凝土浇筑作业；(2)垂直施工缝浇筑混凝土前，在其表面清理干净后，及时涂刷水泥基渗透结晶防水涂料，并及时组织混凝土浇筑作业；(3)墙体纵向水平施工缝宜设置在1/3～1/4墙高处，并高出底板表面不小于300mm，避开剪力最大或者底板与侧墙的交接部位；若墙体上有预留孔洞时，须确保施工缝距孔洞边缘大于300mm;(4)管廊结构纵向水平施工缝采用的镀锌钢板止水带需与变形缝及环向施工缝处的中埋式止水带连为一体；(5)镀锌钢板止水带接头采用焊接法对接，钢边橡胶止水带接头采用热硫化对接。

　　3.3 穿墙管件

　　在工程施工过程中，需按设计要求预先埋设穿墙管件，若穿墙管件外壁与混凝土交界部位处理不好，易发生漏水现象，可在穿墙管中部安设止水环，延长水的渗透路线，也可在穿墙管件上涂刷遇水膨胀橡胶，进一步达到防水防渗效果。防水施工技术措施：(1)预埋穿墙管前，应在穿墙管与墙体的接触处涂上1条3cm宽的环形遇水膨胀胶；(2)当结构变形或管道伸缩量较小时，主管可采用加焊金属止水环或环绕遇水膨胀止水圈，金属止水环外形易为方形，主要是为了避免在管道安装时所产生的外力引起穿墙管转动；(3)采用环绕遇水膨胀止水圈的穿墙管，应涂缓胀剂或采用缓胀型遇水膨胀止水圈，管径宜小于50mm，止水圈采用胶粘剂满粘固定于穿墙管上[9]。

　　3.4 桩头防水

　　为抵消地下水的浮力作用，在主体结构底部适当位置布置了抗拔桩，在施工过程中，因桩头防水处理不好，抗拔桩与结构底板连接部位易发生渗漏水现象，渗漏水主要发生在以下几个部位：桩头与底板的施工缝；桩头钢筋与地板混凝土之间；桩体结构与地基土之间因两者膨胀收缩系数不一样形成裂缝[10]。为确保防水效果，要求桩头防水应与主体防水连成一体，形成整体防水性，可采用的施工技术措施如下（见图3):(1)将桩头凿至混凝土密实处，在桩头顶板和周围连续均匀涂刷1层水泥基渗透结晶型防水涂料；(2)将桩头每根外露钢筋的根部涂刷1圈遇水膨胀止水胶；(3)将防水卷材通过金属箍固定在已涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料的桩头上；(4)防水卷材在转角处设置20mm×20mm的倒角，并在防水卷材下方铺设1层防水卷材加强层，层与层之间涂满聚氨酯密封胶；(5)桩头防水材料应与垫层防水层连为一体。

　　图3 桩头防水示意图   

　　3.5 降水井封堵

　　降水井封堵看似是简单的工作，实际施工中，由于结构已经成型，周边降水井已经停止降水，地下水位上升，受地下水头压力及地质的渗透系数影响，在封堵过程中往往是带水作业，封口材料要求速凝并有一定的抗渗强度，因此如何保证降水井在封堵后不出现反渗是降水井封堵施工的难点[11]。

　　管廊工程降水井沿轴线每10m布设1口，成孔直径为800mm，采用管径为φ273mm钢质花管并外包尼龙网布，在钢质管外侧填筑级配砾石作为滤层进行降水。????

　　在降水井封堵过程中，主要采取如下降水井封堵施工技术措施（见图4):(1)管廊结构底板混凝土（厚500mm）施工前，将降水井钢质管在底板中间位置切断，在距结构底板底面125mm处的井管上焊接1圈钢片止水环（宽300mm，厚8mm），并在井管口预留角度为45°的喇叭口空间，具备浇筑条件后，开始浇筑结构底板混凝土；(2)待主体结构混凝土施工完成后，进行降水井封堵，当降水井中水流量较小时，降水井封堵先用砂砾灌填至井管口顶面以下4?000mm处，再浇筑与底板同标号的混凝土至预留喇叭口底面；当降水井中水流较大时，可采用快干水泥和砂砾的混合物代替砂砾回填，水泥含量由高至低。(3)在降水井钢质管口的外围焊接1圈φ14mm的钢筋，再在上面焊接1块10mm厚的圆形钢板，钢筋与钢板焊缝饱满；(4)将预留的喇叭口空间位置的混凝土表面凿毛，用比底板高一强度等级的混凝土浇筑。

　　图4 降水井封堵示意图   

　　4 实施效果评价

　　杭州大江东地下综合管廊顶板设计为1级防水，总面积约3.1×104m2，经渗漏水检测，结构表面无湿渍现象，满足1级防水“不允许渗水，结构表面无湿渍”的要求；综合管廊底板及侧墙设计为2级防水，总面积约6.2×104m2，经渗漏水检测，任意100m2防水面积上的湿渍最多为2处，单个湿渍的最大面积为0.12m2，总湿渍面积占防水面积的1.1‰，结构表面无渗水现象，满足2级防水“结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于防水面积的2‰；任意100m2防水面积上的湿渍不得超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2；平均渗水量不得大于0.05L/（m2·d），任意100m2防水面积上的渗水量不得大于0.15L/（m2·d）?”的要求。

　　5 结语

　　地下综合管廊建设过程中，每一工序的疏忽都有可能造成渗漏水隐患，必须严格按施工技术措施组织施工，控制好每道工序的施工质量，细部构造防水更是重中之重，务必严格管控，确保其防水效果满足设计要求。通过总结杭州大江东地下综合管廊工程细部构造防水施工技术经验发现，采取上述细部构造防水技术措施具有效果显着、经济合理、便于施工等优势，可在沿海地区及浅富水层地区推广应用。

　　参考文献

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　　[11] 王明艳，周义宝.深基坑大水量降水井封堵施工技术[J].科技视界，2013,(22):62-63.