浅析综合管廊跨海域防水设计

2019-03-13 12:58蔡光明
四川水泥 2019年1期
关键词:新路止水带防水层

蔡光明

(厦门中平公路勘察设计院有限公司, 福建 厦门 361008)

地下综合管廊是城市地下管道综合走廊,是市政公用设施的重要组成部分,是增强城市宜居度和承载力,改善城市景观面貌,促进城市集约发展,保障城市运行安全的重要举措。本文结合灌新路综合管廊防水设计经验,对综合管廊的防水设计多方面进行分析,总结综合管廊建设经验,为后续相关管廊项目建设提供帮助。

1 工程概述

灌新路综合管廊位于厦门市马銮湾新城中心城区,是马銮湾新城核心岛市政生命线工程,同时亦是海沧区与集美区综合管廊连成系统的主要通道。为与新城定位配套,本项目率先响应国家号召,将大管径重力流污水管道、燃气管道等纳入综合管廊,是厦门市探索全断面综合管廊技术的重大突破。本项目的建设将充分体现马銮湾新城作为“高定位、高标准”示范区的功能,大大提高马銮湾新城防灾抗灾的能力,极大提升片区品质。项目沿线设计总里程约2.45km,主要建设内容包括:综合管廊土建、入廊污水管道、综合管廊配套机电等工程,最大断面形式采用高压舱+市政舱+燃气舱的三舱布置型式,断面尺寸12.7*4.7m。综合管廊主要有如下几大部分组成:标准段、通风口、吊装口、人员出入口、管线分支口、特殊节点井等。

2 综合管廊防水设计

2.1 项目防水难点

灌新路综合管廊位于马銮湾新城中心岛内,项目跨越海湾水体的高液限软土区,并与轨道2#、6#线交叉,运营环境为海水环境,地质复杂,极不利于管廊主体和结构防水。同时本项目综合管廊沿线需跨越过云溪、芸尾水道两处湾区水体,综合管廊顶板距离水体底距离仅有1m左右,整个管廊结构长期浸泡在海水中。项目不良的地质条件、海水环境及跨越海域等因素对本项目管廊防水方案提出了诸多难题。

2.2 综合管廊防水方案设计

综合管廊防水设计应遵循以混凝土自防水为主,外贴防水层为辅,接头防水为重点,为此,建议采取多道防水、综合治理的处理原则。结合项目特点构建钢筋混凝土结构自防水体系,将变形缝、施工缝等部位作为防水重点处理对象,同时配合附加防水层,提升防水效果。根据项目的环境条件,设计使用年限、作用等级等相关要求提出具有较高可操作性和针对性的防水处理方案,以便更好的满足结构耐久性、安全性等方面的要求。根据灌新路综合管廊项目的特点,制定了如下管廊防水方案:管廊主体结构采用抗渗等级为P8的防水耐腐蚀混凝土,结构外防水采用防水涂料外加防水卷材的多重防水方案,以确保综合管廊整体防水效果。

2.2.1 综合管廊结构自防水

对于主体结构,自防水体系是防水设计的根本。防水混凝土可通过调整配合比,或掺加外加剂、掺合料等措施配制而成,其抗压强度等级及抗渗等级均必须达到设计及现行国家规范要求范围。防水混凝土宜采用预拌混凝土,其质量应符合现行国家标准的规定,各类材料的氯离子含量<0.1%,碱含量<3kg/m3。另外,应根据综合管廊工程所处的环境和工作条件合理配制防水混泥土,保证其具备抗裂和抗侵蚀等设计、使用性能。

本项目主体结构施工中,我们采用高性能补偿收缩的防水混泥土,混凝土强度等级采用C40。在混泥土配制时,我们根据实际需要合理添加膨胀抗裂防水剂,这样可降低其膨胀率,使其水中14d≥0.015%,水中14天转空气中28d≥-0.03%,从而实现补偿收缩、抗裂防渗且不会对施工性能产生任何影响。由于本项目所处环境属于国家二B类环境,在前期地质勘察中发现其地表水会对混泥土产生一定的腐蚀性,若混泥土长期处于这种环境下,在该地区地下水位变动过程中会腐蚀混泥土中的钢筋。为了增强管廊结构的抗渗与抗侵蚀,本项目水泥中添加了RMA海水耐蚀剂,确保结构耐久性的要求。

2.2.2 综合管廊结构外防水

结构外设防水层宜连续包覆结构迎水面,故采取防水层与主体结构满粘并防串水的防水材料及施工工艺,实现“刚柔结合”,适应结构变形,增强结构防水性和耐久性。外设防水层材料的选用应满足以下原则:(1)应具有良好的耐水性、耐腐蚀性、耐刺穿性、耐盐碱性、耐磨性、耐菌性及湿干粘结性,较好的延展性及较大适应基层变化能力;(2)工艺简单、无毒、难燃、低污染、适应基层及施工环境条件,合理经济。

随着综合管廊建设项目的深入,管廊防水的规范、图集等国家标准日趋完整,防水层材料性能和质量也不断提高。目前,国内综合管廊主体结构防水层做法,主要分为卷材和涂料两大类。针对防水卷材,合成高分子类各方面性能优于改性沥青防水卷材,而对于防水涂料类,沥青类耐久性一般,聚脲防水涂料价格偏高。结合厦门已建管廊防水工艺,本次灌新路综合管廊结构外防水采用2mm厚聚合物水泥基防水涂料+1.5m厚自粘高分子防水卷材。

2.2.3 结构接缝处防水设计

综合管廊接缝位置是发生漏水的主要区域,例如:变形缝、施工缝以及穿墙管处等位置,为此,本次针对这些部位进行了重点防水处理,特别是本项目涉及到了两处跨海域,其中过云溪水体宽度约160m,云尾水道水体宽度约80m。该段落变形缝防水设计是本项目的难点。通过借鉴国内类似项目的优秀经验,灌新路管廊跨水域段变形缝采用外贴式橡胶止水带+中埋式钢边橡胶止水带+内贴可卸式OMEGA橡胶止水带等多重防线相结合的防水措施,以此实现对变形缝处防水质量的有效提升。其中内贴可卸式 OMEGA橡胶止水带具有三向变形能力,使管廊节段之间形成柔性连接,可有效应对管廊结构热胀冷缩、地基自然沉降或地震等因素导致的止水带变形、错位等引起的防水失效问题,以及减小地震力对管廊结构的破坏。

3 结束语

地下综合管廊作为现代城市市政管网建设的重要组成部分,其自身的防水性能尤其重要。目前,经实地调查发现,很多城市地下综合管廊普遍存在各种渗漏问题,这也是地下综合管廊建设与后期运营维修的一大难题。综合管廊防水是一个系统工程,管廊防水设计和选材应重视防水实际效果及全生命周期,而不仅仅是材料的物理性能。本文结合灌新路综合管廊建设工程案例,重点简述了综合管廊防水标准、防水设计选材以及细部节点防水等方面的处理工艺。基于此,只有采取有效措施提升综合管廊防水防渗体系,方可提升其自身的防水效能,推动城市地下综合管廊的建设水平迈上新台阶。

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