浅谈市政工程综合管廊防水施工

(整期优先)网络出版时间:2022-04-01
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浅谈市政工程综合管廊防水施工

刘坤

中铁六局集团广州工程有限公司

【摘 要】随着社会经济的不断发展,国内的城市建设也愈发完善,尤其城市地下管线建设逐步加快,多数地区地下管线采取综合管廊的方式进行施工,随着城市综合管廊的不断建设,地下水渗透问题给城市地下综合管廊造成了较大影响,本文就防水卷材结合管廊结构本身的防水工艺作介绍,通过该工艺所形成的成果给同类型施工作为参考。

【关键词】综合管廊,防水

1.工程概况

庆盛枢纽区块综合开发项目庆盛科创教育核心区工程纵一路综合管廊工程设计起止桩号K0+000~K0+355,起于220kV庆盛枢纽变电站,终点接入东涌大道B线电力隧道,隧道全长355m。综合管廊主体为钢筋混凝土现浇箱型结构,分为双舱和单舱两种断面,双舱断面尺寸为5.7×3.3m,单舱断面尺寸为2.7×(2.7~3.3)m,综合管廊所处地区为珠江水系入海口,地表水系发达,管廊位置东侧临既有河道占田涌一条,且地下淤泥质土较多,含水量大,对综合管廊主体防水的要求较高,本文通过防水卷材+主体结构自防水混凝土施工技术在现场的应用,对该工艺的要点及性能有了较为全面的了解,根据施工过程中取得的经验,总结形成本文。

2.施工方式

2.1工艺原理

纵一路综合管廊工程主体结构防水等级为二级,以结构自防水为主、外层沥青防水卷材为辅的组合防水措施;

为确保钢筋混凝土结构自防水体系,即以结构自防水为根本,施工缝、变形缝和后浇带等接缝防水为重点,辅以附加防水层加强防水,根据水文地质情况、施工方法、结构型式、防水标准和使用要求、技术经济指标综合确定有效、可靠、操作方便的防水方案,确保地下工程防水万无一失。

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图1 外包防水设计图

综合管廊主体采用C35P8防水混凝土进行浇筑,外防水则采用1.5mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材,全封闭防水模式,两幅卷材的连接采用搭接或对接,搭接宽度不小于为15cm,顶板加设4.0mm厚耐根穿刺SBS改性沥青防水卷材,防水卷材与砼结合紧密,以保证结构在正常使用状态下的防水性能。

2.2施工工艺



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2 综合管廊防水施工工艺流程图

2.3施工特点

相对于传统防水工艺,结构自防水+防水层具有以下优点:

(1)结构防水效果明显

通过采取自防水混凝土施工工艺,有效的加强了管廊主体结构自防水效果,从结构上解决了防水问题,达到了与建筑结构同寿命的效果,无论是从地下防水效果还是从工程防水耐久性来说,比传统防水效果成效更加显著,也减小了后期因防水问题而可能产生的整改费用;

(2)经济实用

通过结构自防水施工工艺,强化了结构本身的防水性能,同时减少了后期结构因渗水而产生的维护;

  1. 细化防水施工过程

传统结构防水施工时,普遍都是依照图纸按部就班的方式进行施工,防水卷材施工前的整理及保护层平整度将直接影响防水效果的好坏,本文施工过程中通过人工清扫加鼓风机强吹清理,保护层浇筑后整平等方法保证防水卷材的防水性。

2.4施工方法

2.4.1基本原则

(1)管廊工程主体结构防水等级为二级,以结构自防水为主、外刷水泥基渗透结晶型防水涂料为辅的组合防水措施。

(2)按承载能力极限状态及正常使用极限状态进行双控方案设计,裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通,以保证结构在正常使用状态下的防水性能。

(3)综合管廊结构变形缝设置间距为不大于60m,变形缝的位置应避开所有节点,设置于标准断面处,距节点边界(标准断面与非标准断面交界处)的最小距离不小于1m。在结构形式变化处、地基土变化处、结构上部荷载变化处增设变形缝。

(4)在变形缝、施工缝、通风口、吊装口、逃生口等部位重点设防,施工缝中埋设钢板止水带,通风口、吊装口、逃生口等考虑防地面水倒灌措施

2.4.2施工前准备

做好场地清理,提前对主体结构选用的-C35 P8防水混凝土、防水卷材等材料选用做好筛查,并将材料及配合比报告进行报审。

2.4.3底板防水层施工

基底垫层清理验收完成后,在底板施工前对基底铺设50mm厚C20细石混凝土保护层,待强度达标报验后再铺设1.5mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材,监理验收完成即可进行下一步主体结构施工。

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图2 C20细石混凝土保护层验收 图3 自粘聚合物改性沥青防水卷材铺设

2.4.4主体结构砼施工

主体结构钢筋、支架及模板待监理验收合格通过后,开始对综合管廊进行浇筑施工,浇筑过程中注意以下要点:

(1)防水混凝土施工时,采用振捣棒振捣,以达到表面泛浆无气泡排出为度,插点间距应不大于50cm,严防漏振,欠振或过振。钢筋过密结构断面较小的部位,或大体积混凝土,严格按分层浇灌、分层振捣(分层厚度不大于300mm)的原则连续进行,在下面一层混凝土初凝前,就应接着浇灌上一层。

(2)侧墙隔墙与顶板混凝土一起浇筑,施工前,必须进行严格的自检后报送监理验收合格后,方可进行浇筑;

(3)浇筑时采用分层下料、分层振捣的方法,用标尺杆控制分层厚度(夜间施工时用手把灯照亮模板内壁),每层混凝土厚度不超过50cm,振捣棒移动间距小于40cm。同样采用水平标尺杆进行间距控制,每一振点的延续时间以表面呈现浮浆和不再沉落为宜,为使上下层混凝土结合成整体,上层混凝土振捣要在下层混凝土初凝之前进行,并要求振捣棒插入下层混凝土5~10 cm。振捣时注意下灰高度密集及洞口部位,为防止出现漏振及洞口偏位,须在洞口两侧同时下料,同时振捣,振捣棒距洞边距离也要大体一致。洞口的洞底模板应开出气孔。

(4)在浇筑地点按有关规定制作抗压、抗渗混凝土试块。

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图4 主体结构支架施工 图5 主体结构砼浇筑施工

(5)主体结构浇筑注意事项及要点

1)主体结构施工所用防水混凝土要按照设计及规范相关要求进行检验,做好混凝土试块,试块每100m³制作一组,3个试块为一组,在同一浇筑段、同配比的砼采取同条件养护;

2)在主体结构物完成钢筋、管道预埋件的隐蔽工程验收工作。固定模板的螺栓必须穿过混凝土墙时,采取止水措施。穿墙螺杆采用止水螺杆;

3)防水混凝土结构施工时,木模板应提前浇水湿润,并将落在模板内的杂物清除干净,结构内部设置的钢筋不得接触模板;

4)混凝土等级强度、水灰比、塌落度等性能指标满足图纸及规范要求;

5)后浇带、施工缝等部位按图纸大样进行处理;

6)混凝土浇筑完后,要按要求进行养护。

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图6 主体结构混凝土强度回弹检测

(6)管廊沿线两侧有配水、电力、通信等管线需要从综合管廊内进出,管线出入孔往往是管廊渗漏最严重的部位,本次设计中电力电缆及通信线缆出线口采用预埋标准预制件,配水等管线采用预埋防水套管

2.4.5养护

拆模后须洒水或覆盖塑料薄膜养护,常温下混凝土浇灌完后4~6h(小时)内必须覆盖并浇水养护,3d(天)内每天浇水4~6次,3d(天)后每天浇水2~3次,养护时间不少于14d(天)。墙体浇灌3d后将侧模松开,宜在侧模与混凝土表面缝隙中浇水,以保持湿润,养护时间不少于14天。

2.4.6施工缝、变形缝施工

(1)施工缝施工

施工缝防水采用热浸镀锌钢板止水带,镀锌钢板宽度不小于 300mm,厚度 3mm,并要求在施工过程中预埋注浆管、加焊支撑拉结钢筋 等措施保证止水钢板位置及周边砼的密实,同时在施工缝外侧做加强防水层,墙体预留孔洞时,孔洞边缘上方500mm和下方300mm范围内不得留施工缝,垂直施工缝浇灌混凝土前,应将其表面修凿整齐,先喷刷混凝土界面处理剂或水泥基渗透结晶型防水涂料, 并及时浇灌混凝土。

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图7 侧墙水平施工缝防水构造图

(1)变形缝防水施工

1)在管廊节段与节段之间设置变形缝,管廊标准断面变形缝原则上不大于60m布置,缝宽30~50mm,并应避开各类节点,距节点边缘的最小距离不小于1m,变形缝的防水采用复合防水构造措施,即中埋式橡胶止水带沿管廊外墙(底板、侧墙、顶板)形成一圈封闭止水带+防水卷材加强层,并用聚乙烯泡沫塑料板和聚氨酯密封膏嵌缝处理,确保变形缝的水密性,顶板迎水面低模量嵌填密封材料搭接形成封闭防水体系,为最大限度控制节段间的差异沉降,变形缝内沿环向设置剪力筋。

2)止水带接头应采用热接,不得采用叠接;接缝应平整牢固,不得有裂口、脱胶现象。底板与外池壁节点处必须采用工厂生产的T型、L型配件,不得现场粘接,仅直线段可在现场连接,止水带安装应牢固,位置准确,与变形缝垂直;其中心线应与变形缝中心线对正,固定止水带时,可在止水带允许部位处穿孔打洞,不得损坏本体部分。在定位橡胶止水带时,一定要使其在界面部位,保持平展,不能让止水带翻滚,扭结,在施工过程中,应注意浇捣的冲击力,以免由于力量过大而刺破橡胶止水带。在混凝土浇捣时还必须充分振捣密实,止水带下部不应产生空洞、气孔等隐患,以免止水带和混凝土结合不良而影响止水效果,止水带弯曲设置时,其转弯半径不得小于300mm。

3)聚乙烯闭孔泡沫塑料板应在工厂中加工成需要的尺寸,现场拼接时宜采用粘接,变形缝两侧的混凝土应分别先后浇筑。聚乙烯闭孔泡沫塑料板应在第一次浇筑混凝土前安装并固定在模板内侧,不得在浇筑混凝土后粘贴在混凝土上,燃烧性能等级要求为B1级。

4)填筑聚氨酯密封胶的凹槽,可采用小木条固定于模板上,两侧混凝土浇筑完成后拉出,形成凹槽。不得将嵌缝板全断面浇筑在砼内后再剔凿出凹槽,填筑密封胶前,应对接缝处有欠缺的混凝土进行修补。填嵌密封胶时,必须保证缝内混凝土干净、干燥。变形缝两侧的混凝土及修补的混凝土应加强养护,养护期不少于28d,密封胶与泡沫塑料板之间应采取隔离措施(可用牛皮纸隔离)。为保证密封胶与其两侧混凝土应有良好的粘接,可用砂轮或钢丝刷擦磨与聚氨酯密封胶接触的混凝土基层,使其露出新鲜结构面。

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图8 中埋式止水带布置示意图

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图9 底板变形缝构造大样图

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图10 侧墙变形缝构造大样图

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图11 顶板变形缝构造大样图

2.4.7顶板防水层施工

待主体顶板砼验收完成后,将顶板砼面进行清理,清洁干净后铺设1.5mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材及4mm厚耐根穿刺SBS改性沥青防水卷材,施工完成后报验监理,随即铺设70mm厚C20细石混凝土保护层。

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图12 综合管廊顶板防水卷材验收 图13 综合管廊主体顶板砼保护层施工

3.控制要点

3.1技术控制

  1. 对下发图纸进行审核,编明确设计参数及施工工艺。组织技术培训,加强技术人员、材料员、试验员及现场副经理对施工现场的质量把控;

  2. 进行施工和安全技术交底,将施工工艺及施工参数,下发至操作层,确保施工按设计及规范施工;

  3. 对进场劳务人员进行安全教育培训,落实安全管理制度;

3.2施工控制

(1)混凝土的浇筑采用泵送入模板。控制混凝土的自由倾落高度、浇筑层厚度、间歇时间及振捣方式等,以确保混凝土质量;

(2)主体结构分段进行浇筑,同一段内顶(中)板、底板、侧墙在端头的施工缝设在同一截面;

(3)防水卷材铺设前,将黏贴面清洁干净,并用鼓风机清除基底灰尘,保证防水卷材铺贴密实,保证防水效果达到最佳;

(4)防水保护层在浇筑后应刷平整,保证砼面与卷材黏贴面紧实密和;

(5)混凝土浇筑前,派试验人员在搅拌站进行盯控,保证配合比符合防水砼要求。

4.安全环保措施

4.1 主要安全风险分析

主要安全风险包括施工现场用电安全、机械伤害、物体打击、临边防护等方面。

4.2保证措施

(1)泵车送料时,平台上不准过量堆放,严防平台超载而倒塌伤人;

(2)使用振动器前应先检查电源、漏电开关和保护电源线路是否良好,机械运转是否正常;

(3)拆模必须一次拆除完成,不得留有无撑模板,拆下的模板要及时清理,堆放整齐;

(4)脚手架和混凝土构件模板支撑系统必须经设计、验算,制定专项方案,并进行安全技术交底,确保脚手架具有稳定的结构和足够的承载力,构造应符合有关规定要求;

(5)主体结构顶板浇筑完成后,应在回填前于主体结构顶板及基坑周边做好临边防护。

4.3环保措施

(1)施工产生的污水、泥浆不流出施工区域,污水排放前,到政府相关部门办理《排污许可证》,严禁私自排放。建筑垃圾及时清运,运输车辆不带泥行驶;

(2)现场存放油料的地面进行防渗处理,铺防油毡等措施。在使用过程中,要采取防止油料跑、冒、滴、漏的措施;

(3)清理施工、生活垃圾,不得抛撒,经集中收集后运至环保部门指定的地点掩埋,及时清运,适量洒水,减少扬尘。

5.总结

中铁六局集团广州工程有限公司承建的庆盛枢纽区块综合开发项目(庆盛科创教育核心区工程)纵一路综合管廊工程,其主体结构采取的防水混凝土+防水卷材施工工艺,从结构本身提高了防水性能,增加了管廊主体的密实度与抗渗能力,减少了主体结构后期可能因地下渗水问题而产生的维护检修,减少后期维保费用的投入,效果显著,并通过联合业主、监理、设计等多方单位采取首件验收制度,获得一致好评。证明该施工工艺防水效果良好,达到了设计要求和降低成本的目的。

6.参考文献

[1]王文琦,深基坑组合支护技术在地铁明挖隧道施工中的应用,《建筑工程技术与设计》,2016;

[2]张瑜,综合管廊施工技术总结,《山西建筑》,2017;

[3]刘连峰,论地下防水工程质量控制,《城市建设理论研究》,2014;

[4]沈忠良,浅谈止水带的施工,《中国科技博览》,2009。


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