代恒軍 陽雨欣
(中冶南方城市建設(shè)工程技術(shù)有限公司,湖北 武漢 430077)
隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展,城市市政管線數(shù)量日益增加,布局形式日趨繁雜,建設(shè)所需占地面積不斷擴(kuò)大,管道后期維護(hù)工作的難度與日俱增。城市綜合管廊[1]通過建立完善的地下通廊,將電力、燃?xì)?、通信、供暖、給排水等工程管線設(shè)置于同一廊體,形成規(guī)劃合理的市政管線體系,大大減少管道鋪設(shè)過程中相互碰撞以及使用過程中修復(fù)困難的問題,促進(jìn)城市生活的正常運行和管理。
由于管廊主體埋設(shè)于地下,受地下水、地基沉降等多方面因素影響,容易出現(xiàn)滲漏水問題。尤其是結(jié)構(gòu)接縫和節(jié)點位置,一旦防水構(gòu)造破壞,地下水滲流入廊體內(nèi)部,將對廊內(nèi)機(jī)電設(shè)備和結(jié)構(gòu)主體的安全性、耐久性以及適用性造成影響,從而帶來難以挽回的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失。因此,本文以湖北省某綜合管廊項目為例,對該工程結(jié)構(gòu)變形縫滲漏水問題進(jìn)行原因分析和討論,提出行之有效的堵漏防滲措施。
湖北省某地下綜合管廊工程,該項目總長1 400 m,設(shè)計使用年限為100年,防水等級為二級。結(jié)構(gòu)分有兩種類型斷面,非穿越河段主體采用三艙矩形截面,穿越河段采用四艙矩形截面,變形縫每隔25 m設(shè)置一道,其中出現(xiàn)滲水問題的變形縫處管廊主體凈高3.3 m,頂、底板及兩側(cè)壁厚度0.5 m,中部隔墻厚度0.3 m,覆土厚度約為6.0 m。結(jié)構(gòu)地基持力層為粉質(zhì)黏土層,建設(shè)場地臨近漢江,土體水系較為豐沛。
根據(jù)原結(jié)構(gòu)防水設(shè)計,管廊變形縫防水構(gòu)造由外至內(nèi)依次為外貼高分子防水卷材、泡沫塑料棒、高分子防水加強(qiáng)層、雙組分聚硫密封膠嵌縫、聚乙烯發(fā)泡填縫板與中埋式鋼邊橡膠止水帶等多道防水措施,滿足地下工程防水性能要求以及變形縫兩側(cè)30 mm[2]沉降差限值要求,具體構(gòu)造詳見圖1。
經(jīng)過技術(shù)人員對現(xiàn)場的調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏水問題的原因是管廊變形縫兩側(cè)地基土質(zhì)分布不均,且局部承壓水突涌引起了水土流失,一側(cè)軟塑粉質(zhì)黏土層出現(xiàn)較大變形,兩端差異沉降量超過防水構(gòu)造所能承受的變形能力,橡膠止水帶以及密封膠處于過度拉伸的受力狀態(tài),其原有防水功能失效。
由于管廊兩端出現(xiàn)高差,原有防水卷材拉裂破壞,地下水沿變形縫滲入管廊內(nèi)部,廊體不再滿足市政管線平順性以及干燥工作環(huán)境的使用要求,繼續(xù)進(jìn)行堵漏措施處理。
綜合上述原因分析,可知該管廊目前出現(xiàn)滲水和存在相對高差兩方面問題。為此,要恢復(fù)管廊原設(shè)計要求的管道承載能力,必須分地基加固和防水堵漏兩階段對結(jié)構(gòu)采取治理措施。
為滿足廊內(nèi)管線的平順性要求以及確保后期地基土體的均勻沉降,堵漏措施的第一步需要對結(jié)構(gòu)主體的高差進(jìn)行糾偏并對管廊底部地基進(jìn)行加固,加固平面示意圖詳見圖2。
管廊建設(shè)場地位于平原地區(qū),場地內(nèi)地下水主要為上部滯水和第四系孔隙承壓水,其中大氣降水和地表水滲入是其主要的補(bǔ)給來源。為防止地下水繼續(xù)滲流入管廊內(nèi)部,先在結(jié)構(gòu)主體兩側(cè)設(shè)置止水旋噴樁,樁徑800 mm,樁距500 mm。旋噴樁可在加固管廊變形縫附近區(qū)域土體的同時形成一道止水帷幕,封堵地下水的來源,減少對管廊沉降的干擾。
此外,在結(jié)構(gòu)底板開洞注漿,對此區(qū)域的地基土進(jìn)行注漿土底,開孔直徑為100 mm,在開孔施工作業(yè)時應(yīng)注意避讓結(jié)構(gòu)主要受力鋼筋。加固注漿采用花管劈裂注漿方式,漿液配方中水泥與水玻璃質(zhì)量比為1∶0.03,水泥用量約180 kg/m3,水灰比約0.55,注漿壓力取0.3 MPa~1.0 MPa,要求標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊7 d抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.3 MPa~0.5 MPa。在注漿結(jié)束后,結(jié)構(gòu)底板開孔孔洞內(nèi)填充C35微膨脹混凝土,并采用水泥砂漿封閉面層,具體詳見圖3。
除開孔注漿加固外,在注漿孔及變形縫位置還將套打旋噴樁,樁徑為800 mm,以此調(diào)整兩端管廊高差,保證其整體坡度滿足市政管線的使用要求。地基加固至加固體達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度期間,應(yīng)通過降水控制承壓水水頭,要求水頭標(biāo)高低于管廊底不少于2 m。
根據(jù)現(xiàn)場情況分析,如果采用開挖回填土,重新相關(guān)防水施工工序的方案需要消耗大量的費用和人力,安全隱患大。因此,結(jié)構(gòu)采用內(nèi)防水措施,在管廊內(nèi)部變形縫處設(shè)置一圈可卸式U型止水帶,形成整體密封圈,可以有效達(dá)到止水的目的,解決管廊變形縫滲漏水的問題??尚妒経型止水帶示意圖詳見圖4。
管廊內(nèi)部防滲堵漏具體步驟:1)在結(jié)構(gòu)主體背水面開鑿深度為100 mm的凹槽,清除已破碎的混凝土,在結(jié)構(gòu)表面刷涂界面劑,處理基礎(chǔ)面,然后采用環(huán)氧砂漿找平;2)安裝不銹鋼螺栓,固定橡膠止水帶位置;3)將可卸式U型止水帶安裝在對應(yīng)位置上,形成密封圈,再用角鋼壓桿及預(yù)埋螺栓固定,并適當(dāng)加壓;4)制作安裝止水帶壓桿;5)底板區(qū)域破除的結(jié)構(gòu)面采用水泥砂漿填實找平??尚妒経型止水帶安裝工序方便,止水效果良好,可在管廊內(nèi)部進(jìn)行及時快捷的更換處理,適用于已建的地下工程內(nèi)防水治理。
通過治理后的現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果可知,以上變形縫防滲堵漏處理措施可有效地控制管廊滲水問題,達(dá)到預(yù)期止水目的。
地下綜合管廊變形縫滲漏問題存在廣泛,后期運營修復(fù)工作十分復(fù)雜,存在維護(hù)費用高,施工可操作空間小等一系列困難。而在前期規(guī)劃,設(shè)計和施工的過程中結(jié)構(gòu)防水構(gòu)造處理較為簡便。
因此在管廊規(guī)劃設(shè)計與施工時應(yīng)充分考慮各類可能導(dǎo)致滲漏的因素,調(diào)查施工場區(qū)的水文地質(zhì)條件,合理確定變形縫以及節(jié)點位置,施工過程中應(yīng)嚴(yán)格檢驗防水材料以及各道施工工序的質(zhì)量,落實三檢制度,保證管廊能夠正常交付和使用。而針對已經(jīng)出現(xiàn)滲漏水問題的管廊工程,技術(shù)人員應(yīng)首先分析清楚漏水的原因,及時封堵地下水的來源并采取有效的防水治理措施。本文提供的已建管廊工程內(nèi)防水堵漏處理方案,經(jīng)過實踐檢驗未發(fā)現(xiàn)復(fù)漏現(xiàn)象,值得在類似工程中推廣應(yīng)用。