王 相
中铁二十局集团第五工程有限公司,云南 昆明 650000
在我国城市化进程不断加快的背景下,我国城市地下管道的施工成为社会各界高度关注的问题。地下综合管廊是在城市地下打造的隧道空间,能够实现电力、通信、燃气、供热等的统一管理,是保障城市运行的重要基础设施。防水设计是地下综合管廊中的重要组成部分之一。地下综合管廊通常采用防水卷材进行防水处理,能够有效提高防水性能,从而保证地下综合管廊的正常运转,为城市居民提供良好的生活环境。
HDPE是一种结晶度较高、非极性的热塑性树脂,具有无毒、无味、无臭的特点,呈白色颗粒状,熔点约为130℃,相对密度在0.941~9.960。HDPE具有良好的耐热性和耐寒性,化学稳定性较好,因此适合应用在我国大部分地区的地下综合管廊工程。同时,HDPE具有较好的刚性和韧性,机械强度较高,因而使用HDPE作为原材料制作的防水卷材具有良好的耐环境应力开裂性能,还具有较长的使用寿命,且无毒无害,不会对环境造成污染,尤其是在地下环境中,适合在绝大部分施工条件下使用。近年来,地下综合管廊工程作为最基础的市政工程建设,在绝大多数的城市中得以应用。因为综合管廊是在地下施工,所以对防水性能的要求较高,将HDPE防水卷材和其他相关的复合型防水材料应用于地下综合管廊工程,能够有效提高其防水性能,从而减少地下综合管廊出现损坏等情况,减少维修工程量[1]。
TPO是高分子防水卷材,在防水材料中属于较为新型、有效的产品,具有良好的拉伸、抗裂、抗穿刺性能,且对高温和低温的耐性也非常出色,适合在大部分地区使用。同时,TPO具有耐腐蚀、耐霉菌、抗老化等功能,可以应用在部分道路工程之中;而且TPO不含增塑剂、氯等,可以回收利用,是一种绿色环保型材料[2]。
案例工程为大西安(咸阳)文化体育功能区纬四路综合管廊,起讫点桩号为K0+040~K2+320(咸北大道—兴源路),全长2280m,将道路范围内规划的电力、弱电、给水、中水、热力5类管线纳入综合管廊内敷设。设计为双舱式(1个电力舱、1个综合舱)断面,断面尺寸(宽×高)为(2.8+2.5)m×3.0m,布置在道路中央绿化带下方。每隔150~200m设置1个防火分区,共12个防火分区,每个防火分区均涉及机械通风设备、集水坑、消防设备、控制系统、监控系统、报警系统及照明系统。综合管廊设计使用年限为100年,安全等级为一级,防水等级为二级,监控保护等级为二级,综合管廊内环境温度<40℃。
综合管廊为钢筋混凝土结构,采用现浇施工,结构混凝土等级为C30抗渗防水混凝土,抗渗等级为P6。
HDPE具有良好的抗老化性,化学性质较为稳定,使HDPE防水卷材的使用寿命与结构相同。HDPE在地下与混凝土长时间接触会渗透至混凝土结构中,从而与混凝土形成一个整体性的结构,能够有效防止HDPE防水卷材与混凝土主体结构之间产生缝隙,从而提高地下管廊的整体防水性。因此,HDPE可以更好地应对混凝土结构变形、应力拉伸而造成的防水隐患。在该施工项目中,综合管廊的底板使用HDPE预铺设于垫层上方,两侧设计500mm的连接部分,侧墙和顶板全部采用HDPE自黏型防水材料。为了便于施工,使用非固化橡胶沥青防水涂料与HDPE共同组合成复合的防水系统。非固化涂层能够有效抵消综合管廊结构沉降的应力,且几乎没有任何挥发物,不会对地下环境造成影响[3]。
该地下综合管廊施工中采用自防水混凝土,在管廊施工缝的位置预埋钢板止水带,在钢板止水带迎水面的一侧设置遇水后会膨胀的止水胶。混凝土变形缝位置采用无缝钢管进行连接,能够有效防止两端管廊发生错台而造成防水隐患的问题,防水方式采用中设钢边止水带,变形缝外侧采用外贴止水带防水的措施。在该工程的防水层施工前,施工企业按照相关要求在阴阳角及预留预埋处设置防水卷材,对平面、立面都进行铺设。在防水卷材施工之前对基层进行仔细检查,确保基层中没有杂物、油污等,对基层表面凹陷的地方使用聚合物砂浆进行填补。基层处理采用聚合物砂浆,严格按照施工要求进行配比,并进行均匀的搅拌。当基层验收合格后,按照施工设计方案对HDPE防水卷材进行弹线定位和试铺工作,确保方案设计的合理性,防止出现返工的现象对整体的施工进度造成影响;然后按照施工方案中的设计,铺设搭接距离,弹出粘贴控制线,确定弹线的密度,能够使HDPE防水卷材粘贴时更加顺直,从而提高整体工程质量,没有出现累计误差导致的HDPE防水卷材铺设歪斜等现象[4]。
卷材试铺工作完成后,对HDPE防水卷材按照实际的施工情况进行剪裁,没有对卷材造成损伤。HDPE防水卷材的铺贴采用滚铺法,滚铺法指将HDPE防水卷材对准基准线进行试铺,在约5cm的地方将隔离纸取出,然后将铺开的HDPE防水卷材隔离纸从背面撕开,同时将铺开的HDPE沿着基准线向前展开,铺好后再将前面试铺剩余的约5cm的HDPE防水卷材卷回,贴在基层上。
在该工程中,HDPE防水卷材主要采用两种铺设方法:综合管廊底板属于平面,采用基层处理、大面铺设反粘型高分子防水卷材、热风焊接防水卷材、焊缝检查等工艺流程;综合管廊的侧墙属于垂直面,采用基层处理、刮涂聚合物改性水泥基防水砂浆、铺设自粘型防水卷材的工艺流程;综合管廊的顶板也属于平面,但是与底板稍有不同,采用基层处理、刮涂水泥基防水砂浆、铺设黏结自粘型防水卷材的工艺流程。
当HDPE防水卷材铺完成后,技术人员利用软橡胶板从中间向卷材搭接的另一侧进行刮压工作,能够使卷材中的空气排出,从而使卷材与基面更加牢固地粘贴。进行下一部分的HDPE防水卷材搭接时,将下层卷材搭接部位的隔离纸全部去除,使位于上层的防水卷材按照搭接控制线平整地粘贴在下层卷材之上,使其内部的空气能够排出。
在使用HDPE防水卷材进行地下综合管廊施工时,需对防水层的卷材及材料进行检验。主要检测项目:对HDPE防水卷材的出厂合格证、质量检验报告等进行仔细检查,确保其没有质量问题,并对地下综合管廊进行现场抽样检测,对防水层、防水层拐角处、变形缝等均进行仔细检查,经过技术人员的现场勘测,上述项目均达到施工要求标准,没有安全隐患和施工不合格的情况。一般检测项目:(1)防水层的基层牢固程度。经过检测,防水层基层表面较为平整、整洁,没有凹陷、松动等情况,防水层基层整体情况良好。(2)各部分的焊接牢固程度良好,没有出现脱落、松散等情况。(3)防水层的搭接处粘连牢固,密封较为严密,没有出现褶皱、起泡等现象。(4)卷材防水层长边的搭接处焊接较为牢固,没有安全隐患[5]。
综上所述,地下综合管廊作为城市的基础性工程,必须做好防水工作,才能够保证城市正常运行,为城市居民的生产生活提供保障。因此,需不断提高防水卷材的施工技术,利用新型的防水卷材材料,加强对施工质量的监管,确保地下综合管廊的施工质量达到使用标准。