浅述城市地下综合管廊工程防水设计

浅述城市地下综合管廊工程防水设计

钟腾蒋

深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳518029

摘要：实施地下综合管廊的完整建设,对城市基础设施建设具有重要意义。为提高城市地下管廊工程的整体防水功效，文章结合工作实践，分别总结分析了明挖法,综合管廊防水要点及设计过程中存在的问题，并就这些问题提出了解决方案。

关键词：综合管廊；防水设计；明挖法

综合管廊施工就是在地下构建一个完整的隧道空间，然后将城市的通讯系统、电力系统、给排水系统等管道结合在一起，再对整个系统进行科学的设计与管理。作为城市地下管道的主要设施，其对城市的稳定运行发展起着关键作用。目前，我国在综合管廊管理过程中存在一些问题，其中最为关键的一项就是防水问题，已经成为了设计施工中的核心问题。

1现浇混凝土结构城市地下综合管廊

1.1单孔现浇混凝土结构

某综合管沟项目主体结构采用现浇钢筋混凝土单孔矩形箱涵形式，内孔断面净尺寸为4.0m（宽）×3.2m（高），设计覆土1.0~3.0m。如图1所示范，该项目于2016年竣工投入使用，设计使用寿命为100年，防水等级为二级，目前运营良好；此种单孔现浇混凝土结构城市地下综合管廊的管线布置比较典型。

图1综合管沟示意

该综合管沟工程的防水设计主要有以下几个特点：

（1）结构采用复合防水，即沟本采用防水砼，抗渗等级P8，外贴防水卷材，内涂防水涂料。

（2）加强变形缝和施工缝的合理设置及防水设计。变形缝及施工缝设置是否合理，是接缝防水成功与否的前提条件。变形缝以其变形量大、防水措施复杂等特点，成为渗漏水的多发节点，因此工程中变形缝宜少设为妙，但同时又要满足结构变形的需要。然而变形缝的间距和缝宽是成正比的，即减少了变形缝的数量、变形缝间距加大，其缝宽也会随之加大。变形缝过宽，在较大的水压力下，渗漏的概率会大大增加。

其次，变形缝防水构造是工程防水的关键。变形缝通常采用中埋式与外贴式的橡胶或塑料止水带。止水带均要求具有一定的变形能力，对于中埋式止水带而言，要求沿隧道结构断面兜绕成封闭环，封闭处搭接水密性要可靠。而外贴式止水带有两种方式，一种沿隧道底板和侧墙兜绕，与顶板的嵌缝密封胶搭接封闭成环，但在搭接处要有个“T”缝的处理；第二种是通过顶板混凝土施工时，在顶板覆盖压模，使外贴式止水带也能沿结构四周兜绕封闭成环，这种方式施工有难度，但值得推广。在相邻两条变形缝之间，宜按30m间距设置垂直施工缝。施工缝两侧的结构混凝土施工应有一定的时间间隔，不宜少于14d；垂直施工缝一般采用中埋式的橡胶或塑料止水带，且兜绕封闭成环。

（3）加强检修井处的防水设计。从总体结构形式来说，城市地下综合管廊应是市政隧道的一个分支。但管廊也有其特殊性，由于管线敷设和后期运营维保的需要，在结构顶板上通常会沿线路纵向、按固定间距设置检修井，其防水措施自然也是管廊防水的要点之一，见图2。由于检修井的井壁不厚，常采用顶板防水涂料上翻来解决井壁水平施工缝的防水问题；检修井的井盖是预制混凝土板，因此在预制板的四周设置嵌填弹性密封圈的凹槽，而弹性密封圈采用耐老化的“O”形橡胶弹性密封圈，以防井盖外水的渗入。

图2综合管沟检修井处防水示意

1.2多孔大断面现浇混凝土结构

随着管廊的大规模建设，综合性能越来越强的同时，其断面形式也越来越复杂。2-2.6（3.1）×3.0m双孔综合管廊，2-1.8（4.9）×3.2m双孔大断面综合管廊，外尺寸5.8×6.2m双层多孔综合管廊。

图4综合管沟示意三

此管廊的功能舱室多样，所以其防水设计有以下几个要点：

1）由于常水位在管廊底板以上2~5m，所以首先应做好结构的外防水。此管廊采用了2mm厚非固化橡胶沥青防水涂料及4mm厚SBS改性沥青防水卷材作为结构的外防水层。

2）由于管廊的层数增加，水平施工缝也相应增多，因此接缝处防水也是工程设计的重点。此管廊在水平施工缝中预埋了钢板止水带及注浆管，并在接缝的迎水面做了外防水加强层。

3）由于此管廊的长度超过3km，所以沿管廊纵向合理设置伸缩缝，并做好变形缝的防水。

2预制装配式混凝土结构城市地下综合管廊

根据工程所处的地质环境，综合其截面尺寸等因素考虑，城市地下综合管廊还可以采用预制装配式混凝土结构。预制装配式结构的优势在于结构构件可以在工厂标准化生产，质量和产量都有所保障，只要现场基坑施工及时，施工进度可以根据工厂的生产能力进行有效控制；同时由于工厂化制作，混凝土结构的自防水及耐久性问题可以得到很好的控制。

图5为某古城东路管廊，全长约2.15km，有综合舱和电力舱两个舱室，配有完备的消防、供电、照明、通风、排水、监控与报警等附属设施。此管廊是明挖法施工的预制装配式混凝土结构，以混凝土自身防水为根本，接缝采用两道橡胶圈止水，外侧采用自粘性高分子防水卷材作为外防水层。值得一提的是此管廊的接缝防水及管节的预制，如图6所示，管节的接缝防水采用了承插式“F”形弹性密封垫和“梳”形弹性密封垫的双道防水，在顶板和底板的接缝各设一个Φ20mm检测孔作为注浆通道，最后在管节的内侧还有一道密封胶嵌缝防水。

图6综合管廊接缝防水

与此同时，某综合管廊的管节在工厂采用定型钢模预制，并在厂内预拼装进行接缝的水密性检测，以保障混凝土自防水及接缝防水。

3结束语

总之，在建设综合管廊的过程当中，防水设计与施工方法必须要科学合理，只有这样才可以快速的进行整个地下空间的建设。然而，不同的防水材料、防水设计的防水效果各不相同,所以要根据实际情况进行选择、设计。目前，我国城市地下综合管廊大量地建设还处于初期阶段，其防水设计理念和防水材料也在不断发展，随着工程的进展，希望防水设计能将这些进步的设计理念和先进的防水材料付诸于工程实践中。

参考文献

[1]李艳杰.城市地下综合管廊防水的设计与施工方法[J].工程技术:文摘版:00168-00168.

[2]周良峥.城市地下综合管廊防水的设计与施工方法的探讨[J].江西建材,2017(22):106-106.

[3]黄开贵,王晨晖.城市地下综合管廊防水的设计与施工方法的探讨[J].工程技术:引文版:00076-00076.