蔡光明
(廈門中平公路勘察設(shè)計院有限公司, 福建 廈門 361008)
地下綜合管廊是城市地下管道綜合走廊,是市政公用設(shè)施的重要組成部分,是增強(qiáng)城市宜居度和承載力,改善城市景觀面貌,促進(jìn)城市集約發(fā)展,保障城市運行安全的重要舉措。本文結(jié)合灌新路綜合管廊防水設(shè)計經(jīng)驗,對綜合管廊的防水設(shè)計多方面進(jìn)行分析,總結(jié)綜合管廊建設(shè)經(jīng)驗,為后續(xù)相關(guān)管廊項目建設(shè)提供幫助。
灌新路綜合管廊位于廈門市馬鑾灣新城中心城區(qū),是馬鑾灣新城核心島市政生命線工程,同時亦是海滄區(qū)與集美區(qū)綜合管廊連成系統(tǒng)的主要通道。為與新城定位配套,本項目率先響應(yīng)國家號召,將大管徑重力流污水管道、燃?xì)夤艿赖燃{入綜合管廊,是廈門市探索全斷面綜合管廊技術(shù)的重大突破。本項目的建設(shè)將充分體現(xiàn)馬鑾灣新城作為“高定位、高標(biāo)準(zhǔn)”示范區(qū)的功能,大大提高馬鑾灣新城防災(zāi)抗災(zāi)的能力,極大提升片區(qū)品質(zhì)。項目沿線設(shè)計總里程約2.45km,主要建設(shè)內(nèi)容包括:綜合管廊土建、入廊污水管道、綜合管廊配套機(jī)電等工程,最大斷面形式采用高壓艙+市政艙+燃?xì)馀摰娜摬贾眯褪剑瑪嗝娉叽?2.7*4.7m。綜合管廊主要有如下幾大部分組成:標(biāo)準(zhǔn)段、通風(fēng)口、吊裝口、人員出入口、管線分支口、特殊節(jié)點井等。
灌新路綜合管廊位于馬鑾灣新城中心島內(nèi),項目跨越海灣水體的高液限軟土區(qū),并與軌道2#、6#線交叉,運營環(huán)境為海水環(huán)境,地質(zhì)復(fù)雜,極不利于管廊主體和結(jié)構(gòu)防水。同時本項目綜合管廊沿線需跨越過云溪、蕓尾水道兩處灣區(qū)水體,綜合管廊頂板距離水體底距離僅有1m左右,整個管廊結(jié)構(gòu)長期浸泡在海水中。項目不良的地質(zhì)條件、海水環(huán)境及跨越海域等因素對本項目管廊防水方案提出了諸多難題。
綜合管廊防水設(shè)計應(yīng)遵循以混凝土自防水為主,外貼防水層為輔,接頭防水為重點,為此,建議采取多道防水、綜合治理的處理原則。結(jié)合項目特點構(gòu)建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系,將變形縫、施工縫等部位作為防水重點處理對象,同時配合附加防水層,提升防水效果。根據(jù)項目的環(huán)境條件,設(shè)計使用年限、作用等級等相關(guān)要求提出具有較高可操作性和針對性的防水處理方案,以便更好的滿足結(jié)構(gòu)耐久性、安全性等方面的要求。根據(jù)灌新路綜合管廊項目的特點,制定了如下管廊防水方案:管廊主體結(jié)構(gòu)采用抗?jié)B等級為P8的防水耐腐蝕混凝土,結(jié)構(gòu)外防水采用防水涂料外加防水卷材的多重防水方案,以確保綜合管廊整體防水效果。
2.2.1 綜合管廊結(jié)構(gòu)自防水
對于主體結(jié)構(gòu),自防水體系是防水設(shè)計的根本。防水混凝土可通過調(diào)整配合比,或摻加外加劑、摻合料等措施配制而成,其抗壓強(qiáng)度等級及抗?jié)B等級均必須達(dá)到設(shè)計及現(xiàn)行國家規(guī)范要求范圍。防水混凝土宜采用預(yù)拌混凝土,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,各類材料的氯離子含量<0.1%,堿含量<3kg/m3。另外,應(yīng)根據(jù)綜合管廊工程所處的環(huán)境和工作條件合理配制防水混泥土,保證其具備抗裂和抗侵蝕等設(shè)計、使用性能。
本項目主體結(jié)構(gòu)施工中,我們采用高性能補(bǔ)償收縮的防水混泥土,混凝土強(qiáng)度等級采用C40。在混泥土配制時,我們根據(jù)實際需要合理添加膨脹抗裂防水劑,這樣可降低其膨脹率,使其水中14d≥0.015%,水中14天轉(zhuǎn)空氣中28d≥-0.03%,從而實現(xiàn)補(bǔ)償收縮、抗裂防滲且不會對施工性能產(chǎn)生任何影響。由于本項目所處環(huán)境屬于國家二B類環(huán)境,在前期地質(zhì)勘察中發(fā)現(xiàn)其地表水會對混泥土產(chǎn)生一定的腐蝕性,若混泥土長期處于這種環(huán)境下,在該地區(qū)地下水位變動過程中會腐蝕混泥土中的鋼筋。為了增強(qiáng)管廊結(jié)構(gòu)的抗?jié)B與抗侵蝕,本項目水泥中添加了RMA海水耐蝕劑,確保結(jié)構(gòu)耐久性的要求。
2.2.2 綜合管廊結(jié)構(gòu)外防水
結(jié)構(gòu)外設(shè)防水層宜連續(xù)包覆結(jié)構(gòu)迎水面,故采取防水層與主體結(jié)構(gòu)滿粘并防串水的防水材料及施工工藝,實現(xiàn)“剛?cè)峤Y(jié)合”,適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)防水性和耐久性。外設(shè)防水層材料的選用應(yīng)滿足以下原則:(1)應(yīng)具有良好的耐水性、耐腐蝕性、耐刺穿性、耐鹽堿性、耐磨性、耐菌性及濕干粘結(jié)性,較好的延展性及較大適應(yīng)基層變化能力;(2)工藝簡單、無毒、難燃、低污染、適應(yīng)基層及施工環(huán)境條件,合理經(jīng)濟(jì)。
隨著綜合管廊建設(shè)項目的深入,管廊防水的規(guī)范、圖集等國家標(biāo)準(zhǔn)日趨完整,防水層材料性能和質(zhì)量也不斷提高。目前,國內(nèi)綜合管廊主體結(jié)構(gòu)防水層做法,主要分為卷材和涂料兩大類。針對防水卷材,合成高分子類各方面性能優(yōu)于改性瀝青防水卷材,而對于防水涂料類,瀝青類耐久性一般,聚脲防水涂料價格偏高。結(jié)合廈門已建管廊防水工藝,本次灌新路綜合管廊結(jié)構(gòu)外防水采用2mm厚聚合物水泥基防水涂料+1.5m厚自粘高分子防水卷材。
2.2.3 結(jié)構(gòu)接縫處防水設(shè)計
綜合管廊接縫位置是發(fā)生漏水的主要區(qū)域,例如:變形縫、施工縫以及穿墻管處等位置,為此,本次針對這些部位進(jìn)行了重點防水處理,特別是本項目涉及到了兩處跨海域,其中過云溪水體寬度約160m,云尾水道水體寬度約80m。該段落變形縫防水設(shè)計是本項目的難點。通過借鑒國內(nèi)類似項目的優(yōu)秀經(jīng)驗,灌新路管廊跨水域段變形縫采用外貼式橡膠止水帶+中埋式鋼邊橡膠止水帶+內(nèi)貼可卸式OMEGA橡膠止水帶等多重防線相結(jié)合的防水措施,以此實現(xiàn)對變形縫處防水質(zhì)量的有效提升。其中內(nèi)貼可卸式 OMEGA橡膠止水帶具有三向變形能力,使管廊節(jié)段之間形成柔性連接,可有效應(yīng)對管廊結(jié)構(gòu)熱脹冷縮、地基自然沉降或地震等因素導(dǎo)致的止水帶變形、錯位等引起的防水失效問題,以及減小地震力對管廊結(jié)構(gòu)的破壞。
地下綜合管廊作為現(xiàn)代城市市政管網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分,其自身的防水性能尤其重要。目前,經(jīng)實地調(diào)查發(fā)現(xiàn),很多城市地下綜合管廊普遍存在各種滲漏問題,這也是地下綜合管廊建設(shè)與后期運營維修的一大難題。綜合管廊防水是一個系統(tǒng)工程,管廊防水設(shè)計和選材應(yīng)重視防水實際效果及全生命周期,而不僅僅是材料的物理性能。本文結(jié)合灌新路綜合管廊建設(shè)工程案例,重點簡述了綜合管廊防水標(biāo)準(zhǔn)、防水設(shè)計選材以及細(xì)部節(jié)點防水等方面的處理工藝。基于此,只有采取有效措施提升綜合管廊防水防滲體系,方可提升其自身的防水效能,推動城市地下綜合管廊的建設(shè)水平邁上新臺階。