城市地下装配式管廊防水技术研究

张钰彬

西南石油大学，四川 成都 610500

随着我国经济的高速发展和城镇化建设的推进，城市地下空间的开发和利用是现代城市建设的重要组成部分。城市地下装配式管廊有利于提高城市化水平，且装配式管廊在一定程度上有利于节能环保[1]，能够促进建设行业的发展，其推广是有必要的。但由于地下空间环境复杂，防水技术的优劣在一定程度上影响工程使用寿命，且防水技术处理是装配式管廊施工的关键工序。文章详细阐述了管廊防水施工的特点及难点，并探索了装配式管廊伸缩缝防水技术，可为类似装配式防水工程提供借鉴。

1 相关研究评述

装配式管廊项目的设计使用年限是100 年，其防水等级按规范应达到二级要求，同时按要求管廊中有高压电缆和弱电电缆时防水等级应达到一级[2-3]。因此，提高装配式管廊防水技术是非常有必要的。

由于现行市场地下装配式管廊工程项目不多，相关研究及评述较少，且还存在尚未解决的防水技术问题。姜素云等[4]对装配式管廊施工技术进行了相关论述，其认为装配式钢制综合管廊整体柔性可变形，更具发展前景。对于装配式管廊施工，不同学者说法不一，其防水的技术探索也比较少，其施工措施有待进一步探索。

城市地下综合管廊存在以下施工特点及难点：（1）地下工程水文地质复杂，降水施工难度大；（2）防水层兼顾多方面，防水施工困难；（3）防水卷材整体性处理困难；（4）防水层单一，不足以满足防水需求；（5）特殊环境施工中，迎水面防水工艺要求严格。

2 装配式管廊防水施工特点及难点

2.1 降水工作难度大，地下水影响施工质量

由于地下空间施工中常会出现复杂的水文地质条件，其降水工作较难开展。面对软弱地基，进行管廊吊装并拼接容易出现沉降和塌陷。一方面，装配式管廊属于相对体积较大的构件，在工作面有限、地下水位较高的情况下，其自身结构刚性较强，地基长期被水浸泡，土质松软，会出现明显的沉降。另一方面，钢筋在地下水和淤泥的影响下，会出现大量钢筋锈蚀的情况，严重影响混凝土的密实度，最终影响其施工质量。

2.2 施工项目繁多，防水卷材失效

装配式管廊工程防水层施工不同于其他施工项目，其需兼顾多方面因素。例如，进行混凝土浇筑时，会产生较强的冲击力，大的冲击力容易导致防水卷材脱落或者开裂，进而导致防水卷材失去防水效果，加大其施工的难度。

2.3 防水层不易形成一体

由于装配式管廊体积较大，在施工时，往往采用预留施工缝、跳仓法等方法避免其结构出现裂缝。虽然采用这些方法能取得较好的施工效果，但如果不能处理好防水层，让防水层能自由伸缩，则在后期试水乃至竣工后会出现漏水、渗水等现象，且补救非常麻烦，不易处理。因此，处理好防水的整体性是装配式管廊防水的关键工作之一。

2.4 刚性防水难以满足防水要求

装配式管廊体积大，吊装工作烦琐，其施工对混凝土的运输及浇筑工作要求较高，而防水混凝土又在装配式管廊的防水措施中起着重要作用，这就要求混凝土的运输时间尽可能短，并确保在其初凝前完成浇筑，只有这样才能保证混凝土的强度。如果仅仅浇筑防水混凝土，其接缝吻合工作也存在较多问题，刚性防水层抗结构变形能力较低，因此仅设计刚性防水是不够的。在施工中若在考虑刚性防水的同时还考虑了柔性防水，并在接头部位或分格缝处先用柔性密封材料，再浇筑防水混凝土，这样管廊既具备刚性防水能力，同时结合柔性防水施工又能保证装配式管廊防水施工的质量。

2.5 迎水面防水工艺要求严格

由于地下管廊工程施工环境的特殊性，对总湿渍面积和迎水面的钢筋保护层厚度有较高的要求。另外，由于地质水文环境不同，导致施工难度增加，根据实际情况其迎水面的钢筋保护层厚度不尽相同。常规条件下，运用标准规范设计能够完全满足防水的要求，但对于地下环境复杂、地下水非常丰富的区域，标准和规范只是达到要求的临界值，即仅参照标准值在特殊情况下可能达不到理想的防水作用，会出现渗水现象。因此，地下水非常丰富的区域渗水量的控制需要监测并达标，并考虑可能的自然地质灾害，这样才能满足其防水要求。

3 装配式管廊防水施工技术

对于现行装配式管廊施工防水技术，施工过程中仍存在需解决的问题。选择具有代表性的地下管廊项目进行深度研究，并进行编码、归集和提炼形成较科学的处理措施。A 装配式箱涵工程项目施工数据如表1 所示。

表1 A 装配式箱涵工程项目施工数据

4 装配式管廊防水问题采取的处理措施

4.1 加强拼装缝处防水

在拼装缝处清理杂质及垃圾，在其连接处安装波形管片，这样既增加了装配式管廊的柔性连接，又起到了局部加强的作用。也可以在拼装缝处增加一道高弹橡胶沥青防水涂料，增加防水涂料的厚度和保证单边宽度。

4.2 加强管廊结构防水

装配式管廊自身结构的防水是其防水处理的主要内容，结构防水生产厂家的防水质量一定要达到标准。另外，为了保证管廊的防水效果，管廊的施工缝和变形缝的防水密封问题需要解决。在施工过程中，在其施工缝和变形缝处设置防水加强层，选用钢板止水带、防水水泥砂浆等进行防水处理，以减少结构变形和温度应力对防水层的不利影响，提高防水整体性。

4.3 伸缩缝的处理

地下装配式管廊施工，要处理好装配式管廊伸缩缝问题，在施工前，注意清理干净伸缩缝杂质，用快速成型缝胶作为填缝材料，以达到防水处理的目的。

4.4 优化防水卷材的选择

除了技术方面的改进，合理的选择防水卷材在一定程度上也能提高防水性能。例如，三元乙丙橡胶防水橡胶的使用温度范围广，抗拉强度大，耐热耐老化性能强。面对地下环境复杂的管廊施工，选用弹性强度中空的三元乙丙橡胶防水橡胶，当受复杂环境腐蚀时，其抗腐蚀性能好。

4.5 加强穿墙套管防水并考虑远期管线更换问题

由于管廊内给水、燃气等管线在施工中一般采用预埋套管的方式，因此套管的防水要求也很高。首先，穿墙管需焊接止水环，止水环与管之间需无缝连接，且管道外壁需考虑加焊法兰盘，为保证防水效果，法兰盘需满焊。其次，穿墙套管之间的缝隙应嵌填聚氨酯密封膏，保证厚度足够，禁止在施工中用水泥砂浆涂抹用以封堵。

4.6 外包防水

施工中遵循防水设计原则，需做到结构外包防水。由于聚合改性沥青防水卷材克服了传统沥青防水卷材稳定性差等特点，其抗拉强度高，延伸率大且价格适中，防水层均采用两道以上聚合性改性沥青防水卷材，预制段应涂抹防水涂料，其顶板防水保护层应至少涂抹50cm 厚的细石混凝土，以保证结构整体外包防水。

5 结束语

综上所述，城市地下装配式管廊施工存在较多难点，通过加强防水层厚度及柔性连接等方式，能够在一定程度上解决防水问题。由于地下装配式管廊工程使用年限较长，防水技术的好坏在一定程度上影响其使用寿命，由此可见探索地下装配式管廊的防水技术是有必要的。城市化及经济的加速发展，装配式管廊施工是城镇化建设发展的必经之路。由于现行工程实例中装配式管廊施工项目很少，施工技术不完善，文章基于现行某省已实施项目的数据，其研究范围具有一定的局限性，未来研究可以扩大区域范围，运用多案例进行广泛对比进行调查研究。