地下综合管廊渗漏水原因及处理措施

余成书

(中铁一局集团有限公司 陕西西安 710054)

0 引言

近年来，为提高城市综合承载能力、美化环境、合理利用地下空间，地下综合管廊建设迅猛发展。但综合管廊一般埋置地下，并设较多出廊节点及变形缝等，若施工控制不严，均可导致地下综合管廊设计自身缺陷，或养护不到位等，均可导致地下综合管廊渗漏水问题。地下综合管廊作为保障城市运行的重要基础设施和“生命线”，长期渗漏水如不及时处理，可能造成管廊上部地面塌陷，给周边交通及行人造成安全隐患，缩短廊内设施设备的使用寿命，增加管廊运营维护成本，应引起高度重视，应根据不同情况采用合理的措施加以处理。

目前，国内已有一些学者对地下综合管廊渗漏水治理展开研究。如李志宏(2015)[1]针对设计防水标准及存在的薄弱环节，分析各施工工序常见薄弱环节及原因；蔡凌辉等(2018)[2]和孙剑春(2018)[3]通过对地下综合管廊变形缝渗漏原因分析，提出了相应的处理方案；马洪旺等(2019)[4]结合某城市地下综合管廊的渗漏水病害及其特征，将渗漏水病害分为5大类，从堵漏材料选择、施工技术措施等方面介绍了该工程的病害整治技术；梁柏涛等(2019)[5]和伍科亮等(2019)[6]分析了地下工程裂缝渗漏的分类以及检查方法，并针对不同形式的地下工程提出不同的渗漏处理技术。

基于此，本文以福建平潭地下综合管廊工程为案例，分析造成地下综合管廊渗漏水病害的原因及危害，并提出相应整治措施，总结出一些对类似工程渗漏水处理措施与同仁商榷。

1 工程概况

1.1 工程简介

平潭地下综合管廊干线工程(一期)全长6.978km，位于福建平潭岛南部，地下水位高，水系发达，受潮汐影响，土层含水率高，强度低，灵敏度高。

1.2 渗漏情况

为总结渗漏水原因，对平潭全区已建成投入使用的综合管廊进行调研，以调查表、排列图等工具展开详细分析。分析结果表明，其渗漏部位主要出现在变形缝、施工缝、管线出廊节点以及结构裂缝等部位，如表1所示。

表1 主要渗漏水原因分析及占比(不完全统计)

2 渗漏水原因及危害性

综合管廊位于地面以下，线路长，涉及的地层类型复杂，且各种功能性节段较多，其防水效果难以控制。管廊底板、顶板、立墙等大面积防水部位，因采用遮挡式防水卷材与混凝土之间难以形成满粘结构，容易产生窜水隐患，水一旦遇到混凝土或防水层缺陷处，防水层破一点漏一片，导致整个防水系统失败，且渗漏源点难以找到，渗漏隐患难以根除。

2.1 箱体不均匀沉降

地下综合管廊在淤泥、砂层、遇水软化土层、软硬地质交接处，管廊主体结构局部易出现不均匀沉降。

工程管廊变形缝长度一般为25m，因地基处理不到位，软弱分界处容易产生不均匀沉降，进而引起止水带拉裂破坏、外包防水层破坏，甚至导致结构裂缝。结构裂缝会导致水分子通过混凝土表面空隙进入内部，加快混凝土的碳化进程，降低结构的安全和耐久性，从而失去止(防)水效果。

变形缝发生渗漏水之后，外部水携带少量的细颗粒砂土通过变形缝空隙不断渗漏到箱体内部，这对管廊内管线设备带来一定的损害。长期渗漏而未及时有效地处理，会引起结构周围水土流失，甚至局部掏空，形成空洞，造成交通安全隐患。

2.2 穿墙套管引起渗漏水

管廊功能主要为周边区域基础设施服务。该工程管廊的支线或干支混合管廊，廊内容纳多种管线，管廊内管线进出线位置较多，管线进出线预埋密封件质量又参差不齐，各施工单位完成的施工质量也各不相同，管线预埋密封件渗漏水情况较为普遍，严重影响了管廊运营维护。

2.3 施工质量控制不严

节点部位结构复杂，交界面处材质多样，特别是搭接缝、伸缩缝、穿墙管、阴阳角等部位，在温差、振动、干湿循环等因素影响下，界面部位易开裂渗水，窜漏到整个防水层，导致防水失败。加之，节点部位建筑材质多样，膨胀系数不一样，且受其他荷载再作用，与混凝土之间很难牢固、密封连接，因此在连接处易产生缝隙而导致窜漏。

施工过程中对工艺、质量控制不严，也是导致施工缝、变形缝、施工缝、管线出廊节点以及结构裂缝出现渗漏水的主要原因。

(1)施工缝中埋式钢板止水带搭接不满足要求、混凝土接触面处理不到位等，是造成施工缝渗漏的主要原因。

(2)变形缝处施工中埋式止水带时采取平放，未能将止水带向迎水面扩张(应设置15°～20°张角，具体见图1)，导致内侧混凝土无法振捣密实，造成浇筑过程中出现错位等。

图1 止水带埋置方法(单位：mm)

(3)因管廊侧墙高度超过2m，在浇筑侧墙混凝土时直接卸料，未能采取措施，因顶板钢筋密集，导致混凝土离析，振捣密实度不达标，顶板养护不到位等，造成裂缝及蜂窝麻面而产生渗漏水。

(4)外包防水及回填施工控制不严。由于自粘卷材是压敏粘结的，综合管廊属于地下工程，其施工场地狭窄，施工环境复杂。在实际施工过程，很难保证结构基面的干燥性和平整性，如果防水材料的施工工艺无法适应基面的潮湿与不平整性，则易导致防水材料与基面无法紧密、持久粘结，防水材料与基面之间将不可避免出现窜水、漏水的问题。而回填施工材料、施工工艺等，则易导致防水层破坏、失效而出现渗漏水。

3 渗漏水病害整治措施

在实际工程中，因所处环境和外界影响存在诸多不确定性因素，当某参数变化积累超过阈值时就会发生病害现象。病害处理过程不仅繁琐，而且很难完全恢复到箱体的原始状态，甚至影响管廊工程正常营运。为保障管廊工程质量，首先要从根源开始预防病害，完善的管廊设计方案和施工管理体系对于整个管廊的工程质量有着至关重要的影响。综合管廊渗漏水病害治理是一个综合过程，在渗漏水治理时，应根据工程的不同渗水情况采用“堵排结合，因地制宜，刚柔相济，综合治理”的原则。

3.1 变形缝渗漏水处理

由于管廊基础不均匀沉降导致管廊变形缝止水带损坏形成渗漏通道，针对变形缝漏水不同程度，建成后主要处理方法可采用管廊外注浆+内贴防水板方案。

(1)渗漏水严重、外部掏空

对于渗漏严重，外部出现空洞等状态，采用袖阀管注浆、高压旋喷注浆处理方式，对管廊上方和周围土体固结进行填充固结、修复。由于管廊沉降已基本完成，通过注浆对管廊周边土体加固后也能有效减少周边土体变形。因此，该方案实施后，解决了管廊不均匀沉降及渗漏水问题，也解决了后期地面沉陷问题。随后，再对内部进行处理，侧墙及顶板结构内采取截留措施，混凝土表面凿除凹槽，结构内外侧变形缝内采用30×30双组分聚硫密封胶嵌缝形成封闭防水，再设置不锈钢板接水盒进行截水并引导至廊内水沟排向集水坑。具体步骤：①结构外侧注浆处理；②沿变形缝两侧进行开槽清理宽430mm，深90mm，表面磨平；③变形缝内重新安装30×30双组份聚硫密封膏嵌缝；④安装螺栓及可拆卸式角钢；⑤安装可拆卸式止水带及扁铁压板；⑥安装盖板(图2)。

图2 安装截流槽(单位：mm)

(2)渗漏水不严重

采取廊内贴防水板环向无缝连接，将渗漏水进行封闭。具体步骤如下：①沿变形缝两侧进行打磨清理65mm宽(按止水带宽度划线清理)；②涂刷加强型PCS柔性防水涂料，厚度4mm，作为第一层防水；③沿切割线向内打磨出槽(宽50mm)，槽深10mm，遇到深坑或混凝土表面松脱时，进行局部处理；④按15cm间距安装不锈钢膨胀螺栓；⑤涂刷粘结剂，安装已打好孔的三元乙丙板复合GB止水带；⑥用不锈钢板压条将止水带压好固定；⑦进行防腐处理。具体如图3所示。

图3 处理方法(单位：mm)

3.2 穿墙预埋管渗漏水处理

对于管线密封件漏水情况应采取多种措施解决。首先，对密封件质量不过关的进行更换，对密封口密封材料已经损坏的进行修补。其次，对管线出入部位增设管线进出线井，井内设集水坑，通过管道把积水排到周边排水管网及时排走，避免管廊外进出线口处积水直接渗入管廊内影响管廊运营。

3.3 结构裂缝渗漏水处理

由于施工及后期维护等原因造成管廊主体结构表面出现裂缝，对于表面细小且不贯穿结构的裂缝而言，裂缝不影响结构安全，因此，该类裂缝只进行简单处理，如表面涂防腐涂料或水泥砂浆等，并定期检查。对于裂缝较大、贯穿结构表面影响结构安全的裂缝需进行处理。处理方案即先对裂缝处进行凿毛，将裂缝处混凝土凿成V字形，然后采用高标号混凝土填缝，必要时设防裂钢筋网片与主体结构钢筋焊接。

4 结论

地下综合管廊防水施工过程，变形缝、施工缝、穿墙套管、全封闭式外部防水层是施工过程质量控制的重点。管廊出现渗漏水病害将危及管廊结构安全和运营安全，应采取有效措施及时处理。基于渗漏水病害有多种形式，因此病害整治前应充分查明渗漏水病害成因，针对性地制定相应整治方案。如：对于变形缝漏水，可采用管廊外注浆+内贴防水板方案；对于管线密封件漏水情况，应采取更换或修补密封件等多种措施解决，并增设进出线排水装置；对于结构裂缝较大而导致的渗漏水，除简单处理之外，必要时可设防裂钢筋网片与主体结构钢筋焊接。现场实践表明，上述整治措施可靠有效，可为城市综合管廊渗漏水治理提供参考。