吳劍秋WU Jian-qiu;方興杰FANG Xing-jie
(中國(guó)建筑第八工程局有限公司,上海 200112)
隨著城市綜合管廊建設(shè)的快速發(fā)展,早期投入使用的綜合管廊已陸續(xù)出現(xiàn)各種問(wèn)題。其中,綜合管廊結(jié)構(gòu)滲漏水問(wèn)題尤為突出。如不及時(shí)處理滲漏水問(wèn)題,可能在成安全隱患,增加管廊運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本,應(yīng)引起高度重視,分析滲漏水病害產(chǎn)生的原因,并采取合理整治措施[1][2]。
目前,國(guó)內(nèi)已有一些學(xué)者對(duì)地下綜合管廊滲漏水問(wèn)題展開(kāi)研究。蔡凌輝[3]和孫劍春[4]分析了綜合管廊變形縫滲漏原因,提出處理方案;馬洪旺[5]針對(duì)某城市地下綜合管廊的滲漏水問(wèn)題,根據(jù)病害特征將滲漏水病害分為五大類,分析了不同類型病害的成因,介紹了該工程的病害整治技術(shù);余成書[6]等以福建平潭地下綜合管廊工程為案例統(tǒng)計(jì)其地下綜合管廊滲漏情況,并從箱體不均勻沉降、穿墻套管引起滲漏水以及施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等方面,分析造成管廊滲漏水的原因及危害,針對(duì)變形縫、穿墻預(yù)埋管和結(jié)構(gòu)裂縫的滲漏水問(wèn)題提出相應(yīng)整治措施。
本文對(duì)不同城市多種結(jié)構(gòu)形式的已建成城市地下綜合管廊開(kāi)展?jié)B漏水情況調(diào)研和統(tǒng)計(jì),分析不同類型滲漏水病害的特征與成因,并針對(duì)不同成因的滲漏水問(wèn)題提出具體處理措施,可為今后綜合管廊工程防水施工及滲漏水整治提供參考。
為全面調(diào)研城市綜合管廊滲漏水情況,選擇5種不同結(jié)構(gòu)形式共6處城市綜合管廊開(kāi)展研究工作。調(diào)研中涉及到的綜合管廊結(jié)構(gòu)形式包括:現(xiàn)澆綜合管廊、全預(yù)制綜合管廊、裝配式綜合管廊、盾構(gòu)施工綜合管廊和頂管施工綜合管廊。根據(jù)對(duì)管廊滲漏水病害的調(diào)查,在6條已建成的綜合管廊中共發(fā)現(xiàn)滲漏水病害100余處,根據(jù)病害特征,可以將滲漏水病害分為:冷凝水問(wèn)題、結(jié)構(gòu)縫滲漏水、混凝土開(kāi)裂滲漏水、混凝土蜂窩麻面滲漏水、盾構(gòu)管片螺栓滲漏水和穿線套管滲漏水。
冷凝水是城市綜合管廊結(jié)構(gòu)中普遍存在的滲漏水問(wèn)題,此次調(diào)研的各類型綜合管廊均存在冷凝水問(wèn)題,冷凝水主要發(fā)生在接近通風(fēng)口附近的綜合管廊頂板和金屬支架處。綜合管廊頂板冷凝水如圖1所示。
圖1 綜合管廊頂板冷凝水
冷凝水是由空氣中的水蒸氣遇到低于露點(diǎn)溫度的物體結(jié)露造成的,綜合管廊內(nèi)部溫度較低,室外溫度較高的空氣通過(guò)通風(fēng)口流入管廊內(nèi)部遇到冰冷的管廊頂板和金屬管線支架形成了冷凝水。因此,形成冷凝水的頂板主要集中在通風(fēng)口附近。
城市綜合管廊結(jié)構(gòu)縫滲漏水較為普遍,現(xiàn)澆綜合管廊、盾構(gòu)綜合管廊和頂管綜合管廊變形縫滲漏水情況好于半預(yù)制和全預(yù)制綜合管廊,其中全預(yù)制綜合管廊變形縫滲漏水最嚴(yán)重。特別的,全預(yù)制綜合管廊相鄰預(yù)制管節(jié)連接處和預(yù)制管節(jié)與現(xiàn)澆段連接處滲漏水問(wèn)題最為突出(圖2)。
圖2 綜合管廊變形縫滲漏水
管廊結(jié)構(gòu)的不均勻沉降和管廊結(jié)構(gòu)縫施工質(zhì)量不合格,是造成綜合管廊結(jié)構(gòu)縫滲漏水的主要原因。管廊結(jié)構(gòu)不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)縫的縫寬變大,已施工完成的防水卷材、外貼止水帶、中埋式止水帶受拉而拉裂、破壞,防水功能失效。施工過(guò)程中對(duì)工藝、質(zhì)量控制不嚴(yán),也是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)縫出現(xiàn)滲漏水的主要原因。
管廊都在管廊頂部產(chǎn)生了數(shù)條縱向、斜向裂縫,并伴隨明顯的滲漏水現(xiàn)象(圖3)?;炷廉a(chǎn)生裂縫的原因主要是因?yàn)槭┕べ|(zhì)量控制不到位,包括:混凝土振搗密實(shí)度不達(dá)標(biāo)、鋼筋質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、混凝土質(zhì)量問(wèn)題、地基不均勻沉降都有可能導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。
圖3 綜合管廊混凝土開(kāi)裂滲漏水
調(diào)研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)多處混凝土蜂窩麻面處存在明顯的滲漏水病害,蜂窩麻面并伴隨滲漏水病害普遍出現(xiàn)在管廊邊墻底部位置(圖4)。管廊邊墻底部位置出現(xiàn)混凝土蜂窩麻煩且同時(shí)伴有滲漏水,說(shuō)明邊墻底部位置的混凝土振搗密實(shí)度不夠,邊墻底部的混凝土內(nèi)部存在孔洞。此外滲漏水病害的出現(xiàn)還進(jìn)一步說(shuō)明,管廊外部的防水板未發(fā)揮設(shè)計(jì)期望的防水作用,尤其是防水板在邊墻和底部處的搭接施工質(zhì)量控制不到位,導(dǎo)致地下水透過(guò)到防水板,積在管廊邊墻外側(cè),一旦混凝土出現(xiàn)排水通道,地下積水進(jìn)一步導(dǎo)致滲漏水病害的發(fā)生。
圖4 混凝土蜂窩麻面滲漏水
盾構(gòu)綜合管廊整體結(jié)構(gòu)防水較好,管片拼接處滲漏水情況較少,在局部管片連接螺栓孔和管片接縫出現(xiàn)滲漏水,管片螺栓孔滲漏水如圖5所示。螺栓孔滲漏水的原因主要是螺栓緊固不到位,造成管片防水沒(méi)有壓實(shí)造成滲水,或管片螺栓緊固過(guò)早,導(dǎo)致管片整體未壓實(shí)。
圖5 盾構(gòu)管廊螺栓滲漏水
多條管廊在多處都出現(xiàn)了穿線套管位置的滲漏水病害(圖6),穿線套管位置設(shè)計(jì)了專門的細(xì)部防排水措施,在此處出現(xiàn)大量的滲漏水病害說(shuō)明原來(lái)的細(xì)部防水施工質(zhì)量控制不到位。
圖6 穿線套管滲漏水
綜合管廊冷凝水主要是由內(nèi)外溫差造成的,因此,為避免滲漏水,可定期的將風(fēng)機(jī)開(kāi)啟,讓管廊內(nèi)保持空氣的流通,通過(guò)加強(qiáng)管廊內(nèi)的空氣流通,可以去除冷凝水。
管廊建成運(yùn)營(yíng)后結(jié)構(gòu)縫滲漏水后的主要處理方法可采用管廊外注漿+內(nèi)貼防水板。由管廊基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)縫滲漏嚴(yán)重,外部出現(xiàn)空洞等狀態(tài),可采用袖閥管注漿、高壓旋噴注漿對(duì)管廊上方和周圍土體績(jī)效充填固結(jié)、修復(fù)。此外,還須對(duì)管廊內(nèi)部進(jìn)行截留處理,結(jié)構(gòu)縫內(nèi)采用密封膠嵌縫,再設(shè)置不銹鋼接水盒進(jìn)行截水并引導(dǎo)至管廊內(nèi)水溝排向集水坑。對(duì)于滲漏水不嚴(yán)重的情況,可以采取廊內(nèi)貼防水板環(huán)向無(wú)縫連接,將滲漏水進(jìn)行封閉。
對(duì)于不影響結(jié)構(gòu)安全的細(xì)小不貫穿裂縫,只需進(jìn)行表面涂防腐涂料或水泥漿等簡(jiǎn)單處理;縫寬較大、貫穿結(jié)構(gòu)表面的裂縫,已影響結(jié)構(gòu)安全,應(yīng)首先對(duì)裂縫處進(jìn)行鑿毛,將裂縫處混凝土鑿成V字形,然后采用高標(biāo)號(hào)混凝土填縫,必要時(shí)設(shè)防裂鋼筋網(wǎng)片與主體結(jié)構(gòu)鋼筋焊接。
若混凝土表面蜂窩麻面不大,可先將蜂窩麻面澆水浸濕并保持濕潤(rùn),然后使用水泥砂漿抹平;若表面蜂窩較大,先將基層松散的石子和混凝土剔除,然后用清水沖洗干凈并保持濕潤(rùn),最后用高一等級(jí)標(biāo)號(hào)的水泥砂漿抹平;若蜂窩已經(jīng)形成孔洞,可采用注漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
盾構(gòu)管片螺栓孔滲漏水處理時(shí),首先應(yīng)把螺絲孔表面污染物清理干凈,找出滲漏位置后用電鉆斜向鉆孔,螺絲孔根部應(yīng)采用快干高強(qiáng)砂漿封閉,用高壓灌漿設(shè)備向鉆孔內(nèi)灌漿壓滿螺栓孔,優(yōu)先采用環(huán)氧樹脂注漿料,灌漿壓力控制在40bar左右。
對(duì)于管線密封件漏水情況應(yīng)采取多種措施解決。首先,更換質(zhì)量不合格的密封件,修補(bǔ)密封材料破損的穿線套管口。其次,可增設(shè)管線進(jìn)出線井,并設(shè)集水坑,通過(guò)管道把積水排到周邊排水管網(wǎng)及時(shí)排走,避免管廊外進(jìn)出線口處積水直接滲入管廊內(nèi)影響管廊運(yùn)營(yíng)。
綜合管廊是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”,綜合管廊滲漏水不僅會(huì)危及管廊結(jié)構(gòu)和運(yùn)營(yíng)安全,還會(huì)影響城市的正常運(yùn)行及人民群眾正常生活。因此,應(yīng)采取有效措施避免綜合管廊滲漏水,一旦發(fā)生滲漏水應(yīng)及時(shí)處理?;跐B漏水病害有多種形式,因此病害整治前應(yīng)充分查明滲漏水病害成因,針對(duì)性地制定相應(yīng)處理方案。