地下综合管廊工程防水施工质量控制

地下综合管廊工程防水施工质量控制

李建华

上海建工集团股份有限公司上海200080

摘要：地下综合管廊为城市综合运营和节约土地资源发挥重要的作用，将是今后城市建设发展的方向。而工程的渗漏水问题是困扰地下管廊工程发挥正常功能的主要因素。本文以一在建地下管廊实体工程为背景，对容易发生渗漏的关键部位进行分析，通过从工程材料、施工技术、过程控制等方面进行质量预控，使管廊工程渗漏通病得到有效控制，确保工程的安全和使用功能。

关键词：地下综合管廊；防水工程；质量控制

0、前言

综合管廊俗称“共同沟”，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。地下管廊与传统管线敷设相比，能有效利用城市地下空间，节约土地资源，避免拉链路，大大降低管线运营维护成本，改善城市环境，发挥出大的社会效益和经济效益。一些国外发达国家都已相继建有“共同沟”，而我国也在逐步加大城市投资建设力度，综合管廊的开发应用前景光明。但在建设使用过程中，地下管廊工程经常出现渗漏水质量问题，包括结构施工缝、结构变形缝及安装管线内外接口处等，严重影响地下综合管廊的使用功能，同时也大大增加运营维护成本。

本文背景工程为我司承建的位于温州市瓯江口新区在建地下综合管廊工程，该管廊工程总长13km，工程主要建设内容包括管廊主体结构、给排水、消防、电气、自动控制、火灾报警系统等。为杜绝施工渗漏水质量通病的产生，本文根据当地气候条件、水文地质、工程设计、施工规范、操作工艺等，对地下管廊在预防渗漏方面进行质量控制的分析研究。

1、综合管廊防水工程特点

该地下综合管廊主体结构为二级防水标准，以钢筋混凝土结构自防水为主，辅以附加防水层加强防水，同时以施工缝、变形缝等接缝防水为控制重点。

综合管廊及其附属工程的主体结构混凝土强度等级为C40防水混凝土，标准段抗渗标号为P6，过河段抗渗标号为P8。结构外贴附加防水采用高聚物改性沥青防水卷材，结构施工缝采用钢板止水带，变形缝采用天然橡胶止水带，后用聚硫密封膏进行保护。

2、施工难点及控制要点

工程位于沿海吹填区，地质条件较差，沉降较不稳定，土质属于高盐分的盐碱地，根据场地水文地质特征，影响管廊工程的地下水主要为上部粘性土和冲填土中的孔隙水，地下水位埋藏浅，地下水稳定水位埋深为0.40～1.50m，标高0.80～2.40m，地下水环境对工程防水压力较大。

由于综合管廊工程长度较长，地基沉降又较不稳定，管廊的整体沉降及节间不均匀沉降是影响管廊防水功能的关键因素之一。在此水文地质条件下开展综合管廊施工，防水工程的施工质量经受考验。因此为确保工程安全使用功能，杜绝各类管线在潮湿环境下工作，以下为防水施工质量控制重点：1、结构变形缝的防水；2、结构施工缝的防水；3、各类管线穿墙套管防渗漏。这些细部的防水质量都是地下管廊防渗漏的关键，是施工质量控制的重点和难点。

3、综合管廊防水施工质量分析

地下综合管廊的防水遵循“以防为主、多道设防、刚柔并济”的主要原则，以主体结构自防水为基本，同时设置附加防水、节间防水、专用防水组件等。编制符合工程实际情况、具较强指导操作性的施工专项方案，各工序在开始前必须实施样板引路，同时加强对施工工序质量进行控制，确保地下综合管廊工程无渗漏。

3.1防水工程主要工艺

（1）混凝土选择：管廊结构及其附属工程采用C40高性能海工混凝土。

（2）节点防水

a．变形缝：舱体变形缝采用外贴式橡胶止水带、中埋式钢边橡胶止水带及低模量聚氨酯密封胶嵌缝等复合防水措施；

b．纵向水平施工缝：设置反应型丁基橡胶腻子钢板止水带；

c.导墙水平施工缝：采用厚3mm宽300mm止水钢板；

d.外墙侧壁：须使用可拆卸式止水螺杆加固模板；

e．穿墙套管：结构施工时预埋止水钢套管及防水专用组件。

（3）附加防水

舱体表层防水采用二层高聚物改性沥青防水卷材，外包C20细石砼保护层。

3.2防水施工关键点

3.2.1混凝土自防水施工要点

混凝土自防水主要是两个方面：

一是材料上提高混凝土防水性能，采用C40高性能混凝土，在选取质量稳定并有助于改善混凝土抗裂性能的水泥和集料等原材料的同时，适当的降低水灰比，采用高性能的聚羧酸系减水剂，具有更高的减水率、更好的塌落度保持性；结合沿海水文地质特性，为提高耐久性，适量添加海水耐蚀剂。

二是优化施工顺序，采用组合式定型钢模板，减少混凝土分次浇筑的次数；钢筋安装封模前，按每平米设置4个定型保护层垫块，以确保钢筋保护层设计厚度；在浇捣过程中，对混凝土分层浇筑，快插慢拔，严格控制振捣质量，使其达到密实度要求；加强对浇筑完成后混凝土的前期养护，在混凝土终凝后及时对混凝土表面采取薄膜包覆、表面浇水等措施进行混凝土保湿或潮湿养护，并保持7d以上的养护时间，直至达到结构设计强度。

3.2.2附加防水卷材施工要点

在符合设计要求和施工验收规范规定的基础上，应加强对防水细部工程质量控制。结合地下综合管廊结构与围护间施工空间小的特点，对混凝土结构90o转角等特殊部位的防水卷材层采取钝化，设置加强带等细部做法。施工节点如下图所示：

管廊顶部防水节点图管廊底部防水节点图转角施工节点图

顶部防水施工现场底部防水施工现场

3.3细部节点防水施工质量控制

为防止因混凝土热胀冷缩和地基不均匀沉降而造成结构渗漏问题，管廊每隔30m设置一道结构变形缝，变形缝设计采用外贴式和中埋式止水带，止水带中间填充聚苯板，变形缝间采用低模量聚氨酯密封胶嵌缝。管廊结构混凝土分两次进行浇筑，水平施工缝设置钢板止水带。

3.3.1施工缝防水控制

垂直施工缝应与结构变形缝结合设置，尽可能减少施工缝设置的数量，导墙水平施工缝采用3厚300宽的止水钢板，机械切割，两边25mm各弯成45度角，安装于混凝土墙中，两端各伸入混凝土150mm，止水钢板须进行搭接宽度不小于50mm的双面焊接连接，焊缝无漏焊、气孔、夹渣等缺陷，水平施工缝须在混凝土终凝后及时进行凿毛，直至粗骨料外露并用清水冲洗干净。

导墙内止水钢板设置现场图

浇筑和振捣施工缝部位的混凝土时，止水钢板部位的混凝土必须振捣充分，保证止水钢板与施工缝咬合严密。

3.3.2变形缝防水控制

结构设计缝宽30mm，舱体变形缝采用外贴式橡胶止水带、中埋式钢边橡胶止水带及低模量聚氨酯密封胶嵌缝等复合防水措施。其中中埋式钢边橡胶止水带兜绕成封闭环，外贴式止水带则在顶板与嵌缝密封胶搭接封闭成环。外贴式止水带及中埋式钢边橡胶止水带的中心线应与结构接缝重合，误差不超过5mm。

中埋式钢边橡胶止水带

节间变形缝位置止水带固定布置图

中埋式钢边橡胶止水带优先选用厂家定制产品，沿底板、侧墙、顶板兜绕成环设置，每个止水带均通过厂家制作成环，避免现场连接，施工过程中通过专门的夹具进行固定。夹具根据实物开槽，卡在中埋式钢边橡胶止水带的3cm的止水泡上，起到定位及保护的作用。确保在浇捣过程中，中埋式止水带固定在混凝土墙板的中间，同时确保外贴式止水带的水平安装定位准确，将伸缩缝位置正对外贴式止水带的中央。并且保证止水带水平安装时止水带呈盆形状态，结扎在固定用钢筋框上，以防止止水带下面存有气泡，形成渗水通道。

节间变形缝位置中埋式钢边橡胶止水带固定夹具施工图

标准段连接处变形缝侧壁及顶板防水施工时须加设橡胶棒，顶板下口及内侧壁须设置Q型或U型不锈钢引水槽，开口深度不小于50mm，引水槽连接处必须焊接而不得打胶。

3.3.3穿墙管线套管质量控制

管廊主要功能是服务于各类市政管线的敷设与管理，各类管线数量繁多，当这些管线穿越管廊结构时，如防水工作不到位就会引起渗漏现象。因此，所有穿墙管线必须在结构施工阶段预先埋设止水钢套管。普通防水套管一般分刚性套管和柔性套管，按照设计本工程防水套管采用刚性套管，对套管的制作安装质量控制是防渗漏重点。对于套管直径小于125mm的管道，止水翼环采用5mm厚钢板，翼环高度不小于50mm；对于直径大于125mm的管道，止水翼环采用5-10mm厚钢板，翼环高度不小于60mm；对翼环应双面焊接，焊缝应饱满平顺，无漏焊、焊瘤等质量缺陷；在安装时与钢筋网片定位固定牢固正确，管口平齐，与模板之间紧密无漏浆，套管四周用钢筋进行补强；在穿墙套管与管道之间的间隙，采用油麻、石棉绳或防水油膏等填实封闭。

防水套管安装现场图

4、质量控制实际效果

通过加强对工程原材料、施工工序、防水节点、隐蔽验收等质量控制等，并积极应用新材料、新工艺等，该地下管廊工程施工质量得到较好控制，顺利通过相关单位质量验收，并被当地作为优质样板工程进行观摩，取得了较好的经济效益和社会效益。

5、结语

随着城市化进程的加快，地下综合管廊的应用越加广泛，管廊的设计使用年限为100年，因此对工程施工细节可靠性和防水性能都提出了较高的要求，结合管廊实施经验，总结归纳一套具体用于明挖现浇法施工城市综合管廊的防水工艺，有效解决防水难题，从而保证综合管廊的施工质量，从根本上减少安全和使用隐患，降低后期运营维护成本，延长使用寿命。此外，在实地操作中也发现，综合管廊的结构使用年限要求为100年，除了主体混凝土结构外，如防水卷材，橡胶止水带等防水材料的普遍使用年限为15-25年，由于工程材料寿命的不匹配，值得各方在后期管廊建设和运营的过程中认真思考和改进。