城市地下综合管廊防水的设计与施工方法的探讨

肖锋

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 上海 200000

1 正确认识城市地下综合管廊

城市地下综合管廊，是指在城市地下建造一个将电力、通信，燃气、供热、给排水等各类市政工程管线集于一体的隧道空间，并设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实行统一规划、统一设计、统一建设和管理。日本是目前世界上综合管廊建设最先进的国家。随着我国城市建设的开展，综合管廊作为有效解决城市基础设施建设矛盾的新模式，近年来逐步得到认可与推广。相比国外而言，我国在对综合管廊的研究和实践方面都还处于起步阶段。综合管廊作为保障城市运行的重要基础设施和“生命线”，其防水标准高，要求严，但问题多，修补难，经验少。根据2012年5月26日在北京举办的“中国建筑地下防水与建筑安全”论坛统计数据显示，我国建筑工程渗漏率高达80%以上，可见综合管廊如何做好有效防水，是眼下亟待解决且极具挑战的课题[1]。

2 管廊防水设计

（1）防水等级。GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》要求地下综合管廊的防水设防等级为不低于二级，其依据是GB50108-2008《地下工程防水技术规范》，对于管廊二级防水的要求是“不允许漏水，结构表面可有少量湿渍”，即“总湿渍面积不应大于总防水面积的2‰；任意100㎡防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2㎡”。

（2）综合管廊渗漏水原因分析。综合管廊渗漏水有四大主要原因：一是混凝土的不密实。混凝土本身有毛细孔，孔隙率占25%左右，自带渗水性，其次混凝土浇筑、振捣不密实也会导致混凝土有渗水性。二是混凝土的开裂性。混凝土受温差、承重、振动、干湿的因素影响，会产生微小裂缝，开裂渗漏。三是管廊细部节点多。管廊结构变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留通道、接头、阴阳角等异形结构难施工，多界面难以黏结密实，材料难以黏结密封；四是施工环境复杂。综合管廊位于地下，施工时基面潮湿潮气、不平整、不干净，传统材料难以黏结密实。管廊防水失败的根本原因就是蹿水渗漏，而造成管廊蹿水的根本原因是防水层黏结密封功能的缺失[2]。

3 综合管廊外包防水材料选择

3.1 选择要求

（1）综合管廊防水要“以防为主”，主体结构采用“抵抗渗、高抗裂”的防水混凝土，抗渗等级应根据管廊埋深不同进行设计，裂缝控制等级应为三级，即结构构件的最大裂缝宽度极限值应≤0.2mm，且不得贯通。

（2）综合管廊防水材料选择有三个原则：①应选用柔性材料。具备很好的弹性和柔性，适应刚性界面因收缩力膨胀产生的应力破坏，辅助刚性主体结构形成互补，起到“刚柔并济、多道防水”的作用。②能实现皮肤式“外包全密封”。主防水层材料应能与管廊混凝土基面牢固“满粘”、持久“全密封”；节点防水层能与多种材质界面同时黏结密封。防水层与结构形成致密的界面层，即使主防水层遭破损，完整的界面层亦能保持密封防水。③复杂环境易施工。材料应能在混凝土基面潮湿、有水汽、不平整，异形结构，作业面受限等条件下均能有效牢固黏结，同时工艺简单，工人易施工。

3.2 管廊防水误区

（1）管廊防水设计过分依赖图集、标准和旧的地下结构防水经验，随着城市建设的发展，现代化的综合管廊结构的设计年限和防水要求只会越来越高，很多过去的经验和材料性能已经不能满足要求，这就需要我们不断推陈出新，研究推广性能更好，更方便施工的新材料和新工艺。

（2）防水设计未考虑地域环境，选择与施工环境不相匹配的材料和方案。例如常用的SBS改性沥青防水卷材热熔法施工，其应用成熟，造价低，易施工，但在综合管廊应用的效果并不理想，原因是SBS防水卷材属于物理性黏结，对基面要求高，卷材搭接不牢固或者受基面潮湿潮气影响造成卷材粘接失效，都会导致管廊窜漏水。

（3）使用刚性防水材料作为独立防水层。例如防水砂浆、渗透结晶型防水涂料等刚性防水层易受到刚性基面层开裂影响而产生微小裂缝，最终导致管廊渗漏水，应尽量避免。采用柔性材料，刚柔并济[3]。

3.3 管廊防水材料选用

（1）自粘聚合物改性沥青防水卷材。通过普通物理吸附和卯榫作用与基面黏结，有效克服了卷材与基面窜水的通病。有干铺法和湿铺法两种，其中干铺法要求基面特别干燥、干净、平整，要做 砂浆找平层，而湿铺法只要基面平整，坚实不起砂，无明水即可。

（2）高分子自粘防水卷材。由高分子材料（PVC、PE、EVA、ECB、TPO等）、自粘橡胶沥青胶料、隔离膜组成，同时具有集高分子防水卷材和自黏卷材的优点，大大提高了抗穿刺、耐候、自愈、耐高低温等性能。

（3）反应性自粘型防水卷材。通过在自粘胶膜体系中添加活性基团，在压力作用下，活性基团与聚合物水泥浆水化热反应形成的水化硅酸钙“凝胶”发生化学反应，形成牢固的化学键，同时聚合物水泥浆在水泥水化过程中产生水化热增强自粘胶的蠕变功能，形成卯榫结构，卯榫结构上生成更多的化学键，使黏结更加牢固。

（4）非固化橡胶沥青防水涂料+隔离层。非固化材料优异的弹塑性能、黏结性能和自愈合性，能保证其与混凝土结构牢固粘接、形成整体；良好的耐化学介质腐蚀和耐老化性能，则能保证管廊结构在地下的长期稳定，值得注意的是，非固化橡胶沥青防水涂料需加热施工，而且无法与潮湿潮气、不是很干净的基面形成有效黏结，并且立面施工时会流淌下滑，以致不能形成稳定的密封防水层。