城市地下裝配式管廊防水技術研究

張鈺彬

西南石油大學，四川 成都 610500

隨著我國經濟的高速發展和城鎮化建設的推進，城市地下空間的開發和利用是現代城市建設的重要組成部分。城市地下裝配式管廊有利于提高城市化水平，且裝配式管廊在一定程度上有利于節能環保[1]，能夠促進建設行業的發展，其推廣是有必要的。但由于地下空間環境復雜，防水技術的優劣在一定程度上影響工程使用壽命，且防水技術處理是裝配式管廊施工的關鍵工序。文章詳細闡述了管廊防水施工的特點及難點，并探索了裝配式管廊伸縮縫防水技術，可為類似裝配式防水工程提供借鑒。

1 相關研究評述

裝配式管廊項目的設計使用年限是100 年，其防水等級按規范應達到二級要求，同時按要求管廊中有高壓電纜和弱電電纜時防水等級應達到一級[2-3]。因此，提高裝配式管廊防水技術是非常有必要的。

由于現行市場地下裝配式管廊工程項目不多，相關研究及評述較少，且還存在尚未解決的防水技術問題。姜素云等[4]對裝配式管廊施工技術進行了相關論述，其認為裝配式鋼制綜合管廊整體柔性可變形，更具發展前景。對于裝配式管廊施工，不同學者說法不一，其防水的技術探索也比較少，其施工措施有待進一步探索。

城市地下綜合管廊存在以下施工特點及難點：（1）地下工程水文地質復雜，降水施工難度大；（2）防水層兼顧多方面，防水施工困難；（3）防水卷材整體性處理困難；（4）防水層單一，不足以滿足防水需求；（5）特殊環境施工中，迎水面防水工藝要求嚴格。

2 裝配式管廊防水施工特點及難點

2.1 降水工作難度大，地下水影響施工質量

由于地下空間施工中常會出現復雜的水文地質條件，其降水工作較難開展。面對軟弱地基，進行管廊吊裝并拼接容易出現沉降和塌陷。一方面，裝配式管廊屬于相對體積較大的構件，在工作面有限、地下水位較高的情況下，其自身結構剛性較強，地基長期被水浸泡，土質松軟，會出現明顯的沉降。另一方面，鋼筋在地下水和淤泥的影響下，會出現大量鋼筋銹蝕的情況，嚴重影響混凝土的密實度，最終影響其施工質量。

2.2 施工項目繁多，防水卷材失效

裝配式管廊工程防水層施工不同于其他施工項目，其需兼顧多方面因素。例如，進行混凝土澆筑時，會產生較強的沖擊力，大的沖擊力容易導致防水卷材脫落或者開裂，進而導致防水卷材失去防水效果，加大其施工的難度。

2.3 防水層不易形成一體

由于裝配式管廊體積較大，在施工時，往往采用預留施工縫、跳倉法等方法避免其結構出現裂縫。雖然采用這些方法能取得較好的施工效果，但如果不能處理好防水層，讓防水層能自由伸縮，則在后期試水乃至竣工后會出現漏水、滲水等現象，且補救非常麻煩，不易處理。因此，處理好防水的整體性是裝配式管廊防水的關鍵工作之一。

2.4 剛性防水難以滿足防水要求

裝配式管廊體積大，吊裝工作煩瑣，其施工對混凝土的運輸及澆筑工作要求較高，而防水混凝土又在裝配式管廊的防水措施中起著重要作用，這就要求混凝土的運輸時間盡可能短，并確保在其初凝前完成澆筑，只有這樣才能保證混凝土的強度。如果僅僅澆筑防水混凝土，其接縫吻合工作也存在較多問題，剛性防水層抗結構變形能力較低，因此僅設計剛性防水是不夠的。在施工中若在考慮剛性防水的同時還考慮了柔性防水，并在接頭部位或分格縫處先用柔性密封材料，再澆筑防水混凝土，這樣管廊既具備剛性防水能力，同時結合柔性防水施工又能保證裝配式管廊防水施工的質量。

2.5 迎水面防水工藝要求嚴格

由于地下管廊工程施工環境的特殊性，對總濕漬面積和迎水面的鋼筋保護層厚度有較高的要求。另外，由于地質水文環境不同，導致施工難度增加，根據實際情況其迎水面的鋼筋保護層厚度不盡相同。常規條件下，運用標準規范設計能夠完全滿足防水的要求，但對于地下環境復雜、地下水非常豐富的區域，標準和規范只是達到要求的臨界值，即僅參照標準值在特殊情況下可能達不到理想的防水作用，會出現滲水現象。因此，地下水非常豐富的區域滲水量的控制需要監測并達標，并考慮可能的自然地質災害，這樣才能滿足其防水要求。

3 裝配式管廊防水施工技術

對于現行裝配式管廊施工防水技術，施工過程中仍存在需解決的問題。選擇具有代表性的地下管廊項目進行深度研究，并進行編碼、歸集和提煉形成較科學的處理措施。A 裝配式箱涵工程項目施工數據如表1 所示。

表1 A 裝配式箱涵工程項目施工數據

4 裝配式管廊防水問題采取的處理措施

4.1 加強拼裝縫處防水

在拼裝縫處清理雜質及垃圾，在其連接處安裝波形管片，這樣既增加了裝配式管廊的柔性連接，又起到了局部加強的作用。也可以在拼裝縫處增加一道高彈橡膠瀝青防水涂料，增加防水涂料的厚度和保證單邊寬度。

4.2 加強管廊結構防水

裝配式管廊自身結構的防水是其防水處理的主要內容，結構防水生產廠家的防水質量一定要達到標準。另外，為了保證管廊的防水效果，管廊的施工縫和變形縫的防水密封問題需要解決。在施工過程中，在其施工縫和變形縫處設置防水加強層，選用鋼板止水帶、防水水泥砂漿等進行防水處理，以減少結構變形和溫度應力對防水層的不利影響，提高防水整體性。

4.3 伸縮縫的處理

地下裝配式管廊施工，要處理好裝配式管廊伸縮縫問題，在施工前，注意清理干凈伸縮縫雜質，用快速成型縫膠作為填縫材料，以達到防水處理的目的。

4.4 優化防水卷材的選擇

除了技術方面的改進，合理的選擇防水卷材在一定程度上也能提高防水性能。例如，三元乙丙橡膠防水橡膠的使用溫度范圍廣，抗拉強度大，耐熱耐老化性能強。面對地下環境復雜的管廊施工，選用彈性強度中空的三元乙丙橡膠防水橡膠，當受復雜環境腐蝕時，其抗腐蝕性能好。

4.5 加強穿墻套管防水并考慮遠期管線更換問題

由于管廊內給水、燃氣等管線在施工中一般采用預埋套管的方式，因此套管的防水要求也很高。首先，穿墻管需焊接止水環，止水環與管之間需無縫連接，且管道外壁需考慮加焊法蘭盤，為保證防水效果，法蘭盤需滿焊。其次，穿墻套管之間的縫隙應嵌填聚氨酯密封膏，保證厚度足夠，禁止在施工中用水泥砂漿涂抹用以封堵。

4.6 外包防水

施工中遵循防水設計原則，需做到結構外包防水。由于聚合改性瀝青防水卷材克服了傳統瀝青防水卷材穩定性差等特點，其抗拉強度高，延伸率大且價格適中，防水層均采用兩道以上聚合性改性瀝青防水卷材，預制段應涂抹防水涂料，其頂板防水保護層應至少涂抹50cm 厚的細石混凝土，以保證結構整體外包防水。

5 結束語

綜上所述，城市地下裝配式管廊施工存在較多難點，通過加強防水層厚度及柔性連接等方式，能夠在一定程度上解決防水問題。由于地下裝配式管廊工程使用年限較長，防水技術的好壞在一定程度上影響其使用壽命，由此可見探索地下裝配式管廊的防水技術是有必要的。城市化及經濟的加速發展，裝配式管廊施工是城鎮化建設發展的必經之路。由于現行工程實例中裝配式管廊施工項目很少，施工技術不完善，文章基于現行某省已實施項目的數據，其研究范圍具有一定的局限性，未來研究可以擴大區域范圍，運用多案例進行廣泛對比進行調查研究。