超高層建筑地下管廊組合防水材料性能研究

曹旭輝

(陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 西安 710300)

現(xiàn)階段我國(guó)城鎮(zhèn)化速度越來(lái)越快,城鎮(zhèn)化水平越來(lái)越高,隨著城市內(nèi)人口爆炸性增長(zhǎng),城市內(nèi)建筑物高度也在不斷增長(zhǎng),并且高層甚至超高層建筑越來(lái)越密集。眾所周知,城市內(nèi)土地資源有限,土地資源極其寶貴,因此如何有效并且合理運(yùn)用有效空間和土地資源向來(lái)是城市發(fā)展的核心問(wèn)題,地下管廊因此而發(fā)展。

1 地下管廊概念

地下管廊通常指城市地下用于鋪設(shè)燃?xì)狻⒔o排水、通信、電力、廣播電視、熱力等市政工程需要管線的公用隧道。地下管廊可以說(shuō)是現(xiàn)代城市中的“心臟”,可以大幅推進(jìn)城市化進(jìn)程,高效提高城市的承載能力[1]。

縱觀世界地下管廊建筑歷史,1833年,世界上第一條綜合管廊在法國(guó)巴黎建成,之后,英國(guó)的紐卡斯?fàn)枴⒌聡?guó)的柏林等歐洲一大批城市開始建設(shè)城市管廊。經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展和建設(shè),發(fā)達(dá)國(guó)家在管廊建設(shè)上遙遙領(lǐng)先國(guó)內(nèi),并且也已基本建設(shè)完全；反觀國(guó)內(nèi),城市綜合管廊發(fā)展緩慢,技術(shù)落后,但現(xiàn)在,全國(guó)各大中城市迎來(lái)建設(shè)高峰。在地下管廊建設(shè)中,防水是核心,研究全新的防水材料和發(fā)展事宜的防水技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急[2]。

地下管廊的防水工程,可以描述成給鋼筋混凝土穿上一件既不透水又牢不可破的外衣,既保證所有管線日常運(yùn)行,又確保管廊建筑結(jié)構(gòu)安全,管廊防水的重要性顯而易見。除了集水坑、變形縫、穿墻管道、施工縫等土質(zhì)構(gòu)造的防水措施,結(jié)構(gòu)外可以設(shè)立防水材料,這樣的整體對(duì)整個(gè)工程的防水起著重要作用,也是超高層建筑地下管廊防水的核心。

2 普通地下工程和超高層建筑地下管廊防水區(qū)別

超高層地下管廊與普通地下工程有相同之處,但也有很大區(qū)別。

超高層地下管廊主要有三種,分別為單艙、雙艙和多艙,主要以明挖為主,某些特殊的地理位置需要輔以暗挖。地下管廊結(jié)構(gòu)有預(yù)制拼裝和現(xiàn)澆抗?jié)B混凝土兩種形式,采用不同的密封和防水措施[3]。管廊縱向距離長(zhǎng),橫向跨度小,地板主要排水設(shè)施為集水坑,防水構(gòu)造主要為縱向變形縫,又因?yàn)楣芫€穿過(guò)墻才能進(jìn)入小區(qū),從而人員和物料進(jìn)入口味地下管廊特有設(shè)施。

普通地下室結(jié)構(gòu)形式多為多層舉行,以明挖為主,表現(xiàn)為現(xiàn)澆抗?jié)B混凝土結(jié)構(gòu)。地下室抗結(jié)構(gòu)變形防水構(gòu)造由沉降縫、后澆帶等構(gòu)成；底板受樓層高低和受力形式影響。

3 地下管廊適用的防水材料

高層地下管廊防水設(shè)防等級(jí)為二級(jí)以上,因此針對(duì)高層地下管廊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能需要以及結(jié)構(gòu)年限、修復(fù)難度問(wèn)題,現(xiàn)階段施工過(guò)程中通常選擇涂卷結(jié)合的復(fù)合防水系統(tǒng)、高聚物改性瀝青防水卷材以及高分子類防水材料。

3.1 TPO自粘防水材料

TPO自粘防水材料既具有可焊接行,又具有耐候性,防水效果良好,耐老化性能優(yōu)異；TPO自粘防水材料有耐化學(xué)腐蝕性和耐高低溫性,能夠長(zhǎng)期較長(zhǎng)時(shí)間在地下空間不受霉菌、藻類、鹽、堿、酸的破壞,可通過(guò)預(yù)鋪反粘和自粘應(yīng)用于高層地下管廊工程。

3.2 HDPE自粘膠膜防水材料

由于后澆混凝土不能緊密貼合于常規(guī)防水材料,混凝土硬化過(guò)程中產(chǎn)生裂隙或者出現(xiàn)空洞缺陷時(shí)滲水,上世紀(jì)九十年代我國(guó)引進(jìn)了預(yù)鋪反粘技術(shù),一段時(shí)間內(nèi)受到大范圍使用。HDPE自粘膠膜防水材料是為地下管廊工程開發(fā),混凝土和此種卷材能牢固結(jié)合,具有較好的防水效果。抗環(huán)境變化保護(hù)層和卷材自粘層有自愈功能,液態(tài)混凝土漿料與其反應(yīng)結(jié)合后,混凝土結(jié)構(gòu)與防水層形成無(wú)間隙結(jié)合,防止層間竄水,很大程度上提高了防水系統(tǒng)的可靠性；HDPE耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)異,能很好抵抗混凝土的堿性,從而減少微生物和生活垃圾的侵害,增強(qiáng)地下管廊的防霉和耐腐蝕功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

防水是超高層地下管廊工程的核心,為了保證提升地下管廊防水的可靠性,需要從材料防水和結(jié)構(gòu)防水兩方面來(lái)考慮：施工縫、變形縫等結(jié)構(gòu)防水構(gòu)造法依據(jù)《地下防水工程規(guī)范》采用防水等級(jí)為一級(jí)的防水措施；材料防水可以選擇高聚物改性瀝青防水材料、高恩子類防水材料或者復(fù)合防水材料。在當(dāng)代,超高層地下管廊是城市建設(shè)的重中之重,從地下管廊的發(fā)展歷史來(lái)看,超高層地下管廊的建設(shè)非常必要。因此,做好對(duì)超高層地下管廊防水材料研究,地下管廊的防水工作,對(duì)國(guó)家地下管廊建設(shè)起到極大推動(dòng)作用。