張體浪



摘 要:隨著城市化進程的不斷發展,城市綜合管廊作為重要的基礎保障設施,直接關乎著人類的生產和生活。相對于國外,我國在城市綜合管廊項目的建設上起步較晚,與發達國家具有一定差距,但是由于我國在此方面投入較大,城市綜合管廊有了一定突破,在城市中能夠發揮重要的作用。綜合管廊防滲最為首要任務,提高其防滲效果能夠保障綜合管廊穩定、安全運行。于是文章對綜合管廊項防滲技術進行探討,首先對城市綜合管廊特點進行分析,然后分析綜合管廊滲漏原因,最后分析四個方面的防滲技術,通過這些技術的使用,很大程度上能夠提高綜合管廊的防滲效果,希望能給相關人員提高參考和借鑒。
關鍵詞:城市;綜合管廊;防滲技術
中圖分類號:TU990.3 文獻標識碼:A ? ? 文章編號:1001-5922(2021)12-0187-05
Discussion on Anti-seepage Technology of Urban
Utility Tunnel Project
Zhang Tilang
(The second Construction Co., Ltd. of CSCEC 7th Division, Hefei 230000, China)
Abstract:With the continuous development of urbanization, urban utility tunnel, as an important basic security facility, is directly related to human production and life. Compared with foreign countries, China started late in the construction of urban utility tunnel projects. Thus there is a certain gap with developed countries. However, due to Chinese large investment in this aspect, the urban utility tunnel has made a certain breakthrough, which can play an important role in the city. The anti-seepage of utility tunnel is the most important task. Improving its anti-seepage effect can ensure the stable and safe operation of utility tunnel. Therefore, it is necessary to discusses the anti-seepage technology of utility tunnel. First of all, the characteristics of the urban utility tunnel are analyzed. Then, the causes of leakage are analyzed. Finally, the anti-seepage technology in four aspects is analyzed. Through the use of these technologies, the anti-seepage effect of the utility tunnel can be improved to a large extent, which hopes that it can provide reference for relevant personnel.
Key words:city; utility tunnel; anti-seepage technology
0 引言
隨著城市化進程的不斷發展,發布一系列法律法規,提倡城市基礎建設,尤其是城市綜合管廊的建設[1]。可見城市綜合管廊在社會中的重要性。城市綜合管廊作為城市地下基礎設施,主要由鋼筋混凝土構成地下空間,通過將各種工程管線安裝到地下空間中,能夠節約地上的使用面積[2]。在城市綜合管廊項目的建設中,日本在此方面發展速度較快,屬于世界上綜合管廊建設非常先進的國家之一[3]。隨著綜合管廊優勢的不斷突出,我國也逐漸重視綜合管廊,不斷對其進行推廣建設。由于我國在城市綜合管廊建設上的起步較晚,但近年來,我國對其進行了大量研究和實踐,已經有了不小的突破[4-5]。在城市綜合管廊項目中非常重視防滲工程,因為一旦發生滲漏,會影響到綜合管廊的正常運行,還會給后期維修造成較大的人力、物力和財力,而且經過調查統計,我國地下建筑出現滲漏的情況非常多,滲漏率高達80%[6-7]。所以防滲作為綜合管廊的首要任務,必須對其進行重視,也是眼下丞需解決的問題。
1 城市綜合管廊的特點
城市綜合管廊就是將電力、供熱、排水、通信和燃氣等工程管線統一建設到城市地下的隧道空間內,為了保證工程管線的正常運轉,需要設立專門的檢修口、監測系統和吊裝口等,簡而言之城市綜合管廊就是在地下建造一個空間,將所有的工程管線集中里面[8]。城市綜合管廊能夠提高城市的形貌、解決城市擁堵問題,還能夠對這些工程管線進行統一管理和維修。通過了解城市綜合管廊項目的特點,有利于理解其防滲工程的重要性。
在城市綜合管廊還沒有出現之前,使用的是直埋管道,但是這種管道處理方式存在很多問題,于是后來使用了綜合管廊這種方式,其優勢較多。
一次性建設工程項目。由于是將工程管線全部建設于地下隧道空間內,屬于一次性建設工程項目,不需要再對路面進行開挖,所以不會因為多次對路面開挖對道路交通或者園林綠化造成影響,而且還可以提高道路使用年限;另外,在一定程度上還可以減少建筑垃圾,節約經濟成本[9]。
實現工程管線統一管理和維修。因為是將所有管線統一安裝到地下空間中,這樣能夠對管道進行統一監測、統一管理,提高工作效率。
地下空間利用率比較高。在我國交通擁堵問題比較嚴重,加之原有的架空管線也影響道路使用情況下,但是通過綜合管廊項目,將很多路面上的管線埋設到地下,使地下空間利用率提高。通過對地下綜合管廊的設計,能夠更加合理的對地下空間進行利用,是地下空間利用率達到最大化。
降低城市內澇災害的破壞。城市綜合管廊不僅具有上述特點優勢,而且由于地下隧道的建設,每年雨季,容易受到內澇影響的城市將會有所緩和,能夠降低城市內澇的影響。
2 城市綜合管廊滲漏原因
綜合城市管廊在城市化建設中非常重要,如果管廊中出現滲漏情況,那就會影響到各種管線的正常運作,嚴重時還會直接造成管線腐蝕、斷裂,從而影響到城市居民的正常生活和工廠的日常生產。所以必須采取相關的防滲技術,提高城市綜合管廊的防滲效果。在分析防滲技術之前,本文對城市綜合管廊出現滲漏狀況的原因進行了分析,其主要滲漏原因主要表面在以下幾方面。
(1)設計問題。城市綜合管廊項目在設計過程中,需要考慮的方面非常多,比如構造鋼筋的配量、混凝土構件的收縮變形能力、結構的應力集中現象、混凝土等級等等,任何一方面的設計存在考慮不當,都會影響到城市綜合管廊的防滲水效果,管廊很多情況下出現漏水現象,有可能是在設計方面存在問題。所以,為了提高防滲效果,需要考慮多方面因素,嚴謹的對綜合管廊進行設計。
(2)水泥問題。水泥在和水進行混合時會發生放熱反應,其放熱量將會比較多而聚集在結構內部,沒能得到及時的散發,就會使得混凝土內外溫差較大,從而造成混凝土發生裂縫;所以,水泥方面的問題,如果處理不當就會造成綜合管廊項目中的混凝土出現裂縫,從而引發滲漏水情況。
(3)混凝土施工問題。在城市綜合管廊項目修建中,混凝土作為主要原材料,其保護層厚度、節點處理和質量等存在問題就會直接影響到混凝土使用壽命。作為綜合管廊的原材料,混凝土強度和密實性都非常重要,在有些管廊項目中沒有選擇合適的混凝土,就會影響到混凝土的使用壽命,造成管廊出現滲水現象。
(4) 使用管理問題。當城市綜合管廊建設完成之后,外部因素也會使得混凝土出現開裂現象,即管理和使用不當造成,比如在使用過程中荷載超過規定范圍;建筑基礎不均勻沉降,造成沉降裂縫;另外,綜合管廊周圍的環境也會對混凝土造成影響,比如強酸、強堿引發其出現腐蝕現象,于是就會出現裂縫;最后還會由于自然災害或者意外事件導致綜合管廊出現裂縫。所以,綜合管廊建設完成之后需要對其進行良好的使用和管理。
通過分析,我們知道綜合管廊在建設時一直到使用管理階段,都可以出現滲漏情況,從而造成嚴重的后果,所以有必要使用防滲技術,盡可能降低綜合管廊滲水現象,從而保障城市綜合管廊正常運作,保證居民生活和企業的生產。
3 城市綜合管廊項目防滲技術
3.1 MPS電防滲技術
MPS電防滲技術能夠使水分子電離,然后向負電極方向移動,從而能夠達到長期防水、防滲的目的。MPS電防滲技術原理示意圖如圖1所示,其基本原理是根據水的電滲透原理[10]。首先由專門的裝置產生低壓直流正、負及零脈電流,將地下混凝土周圍設置低壓電磁場,于是就會進行水分子電離,離子會運動到迎水面一側,如圖1箭頭所示方向,這樣就可以防止水進入到內測面。將其應用到城市綜合管廊項目防滲工程中能夠抵抗600 m以上水壓侵入。
在城市綜合管廊項目中使用MPS電防滲技術的安裝布置如圖2所示,其中陽極使用鈦合金,鈦合金金屬線直徑大于2 mm;陰極使用碳鋼鍍銅接地極[10]。使用冷軋鋼板制作端子接線箱,然后還需在其表面鍍鋅加噴塑處理。另外控制箱作為MPS電防滲系統的核心部件,需要使用1.5 mm厚的不銹鋼外殼制作,其和端子接線箱都是用支架吊裝。
在城市綜合管廊項目中使用MPS電防滲技術,并對其進行連續觀察發現,混凝土含水率降低;管廊中原本存在水珠,經過使用該防滲技術之后,其濕度出現下降趨勢;最后檢測管廊內空氣濕度,發現變得更加干燥。所以使用該技術能夠有效降低城市綜合管廊內的水分。
3.2 防滲材料選擇技術
在綜合管廊項目中,為了得到更好的防滲效果,其中使用合適的材料非常重要。因為即便使用非常先進的防滲技術,但是如果材料選擇不合適,也會造成城市地下管廊漏水嚴重;所以本文將防水材料選擇技術作為單獨一項進行深入研究,從而保證選擇合適的材料用來提高防滲效果。
城市綜合管廊防水材料在選擇過程中,應該嚴格遵守3個原則:首先選擇柔性材料,因為在城市地下環境,會存在剛性界面,如果材料柔性不好,就會受到收縮膨脹產生應力破壞現象,所以選擇的材料需要有很好的柔性和彈性。其次就是選擇的材料要能夠和管廊混凝土基面具有非常好的粘接效果,要求粘接牢固、全密封粘接和粘接時間持久等。最后,材料要具有易施工的特點。因為在城市地下管廊項目中,地下環境比較惡劣,會存在混凝土表面潮濕、不平整等現象,選擇的材料要能夠適應這種環境,能夠實現施工工藝簡單、粘接牢固等目的。
材料選擇除了從材料本身進行考慮之外,還需要結合特定城市綜合管廊的防滲設計特點、地域環境和其他因素,選擇最適合此環境之下的防滲材料?,F代城市綜合管廊的設計要求和防滲要求不斷提高,在選擇材料時不能根據以往的經驗進行選擇,也不能過分依賴圖集和相關標準,而是需要根據實際情況,選擇相關合適的新材料,不斷推陳出新,使綜合管廊防滲效果更好。另外,不同地域環境,城市綜合管廊設計也會存在差別,需要選擇和施工環境相匹配的防滲材料。
城市綜合管廊項目中使用的材料比較多,反應性自粘型防水卷材在使用過程中會發生化學反應,從而形成牢固的化學鍵,還會增強蠕變功能,于是能夠大幅度提高材料的粘接牢固性能;高分子自粘防水卷材能夠同時具有自黏卷材和高分子防水卷材的優勢,所以應用到城市綜合管廊中能夠在很大程度上提高防滲功能,而且還具有耐候性、耐高溫性、抗穿刺性等。在城市綜合管廊項目中使用新型防滲材料,然后再使用其他的防滲技術能夠大大提高防滲效果。
3.3 防滲施工技術
在城市綜合管廊項目建設中,應該使用相關的施工技術降低混凝土裂縫的產生,因為就算使用性能非常優異的防水材料,如果施工不恒當,同樣會造成城市綜合管廊項目出現裂縫。所以,為了提高項目的防滲效果,在混凝土澆筑和養護過程中需要使用相關技術對其進行處理,也就是一些注意事項,從而提高施工效果,防止項目出現滲水現象,提高項目的使用壽命。
在澆筑混凝土之前,需要將模板中的全部雜物清理干凈,然后將模板使用清水淋濕。為了施工順利進行,需要制定相關的施工組織計劃,對每個變形縫區域的混凝土澆筑時使用連續澆筑的方式,盡量減少施工縫;在澆筑過程中,澆筑中途間隔時間不能大于混凝土初凝時間。綜合管廊項目中使用防滲混凝土最好使用機械振搗的方式,因為該方式產生的振幅比較小,能夠增加水泥砂漿的流動性,有利于擠出混凝土中的氣泡,從而增加混凝土的抗滲性和密實性?;炷猎跐仓夹g涉及到的注意事項非常多,本文只對其中的一部分進行了介紹,總之,防水混凝土澆筑比較重要,能夠直接影響到綜合管廊項目的防滲,所以一定要根據相關的標準和施工方式進行施工。
另外,混凝土澆筑完成之后,需要對其進行養護,即澆筑完成后的12 h,對其表面淋水氧化,并且至少需要養護半個月之久。養護過程中需要延長帶模氧化時間,拆模之后,管廊側墻需要使用保護劑對其進行養護處理。為了提高養護效果,需要根據實際情況制定合理的養護方案,因為不同區域的溫度和濕度存在差別,降低溫度差,能夠降低混凝土發生裂縫的概率。圖3為綜合管廊防水施工現場圖。
3.4 城市綜合管廊項目其他防滲技術
(1)施工縫、變形縫處理技術。城市綜合管廊項目進行施工時,會存在橫向變形縫和縱向水平施工縫,這些縫都會影響到管廊的防滲效果。為了降低縫隙對項目防滲的影響,本文提出了以下幾點技術措施。
對施工縫和變形縫進行填補需要使用相關的材料,比如止水鋼板、聚乙烯填縫板等,這些材料的質量直接影響到縫隙的填補效果,所以需要對原材料的質量進行嚴格把控。這些相關材料的質量要求需要按照《城市綜合管廊工程技術規范》進行把控。還需要對止水鋼板和鋼邊橡膠止水帶埋設工作進行合理監督,因為該埋設工作需要注意的事項比較多,如止水鋼板之間不能超過50 mm。然后在鋼板和鋼板連接時使用滿焊的方式進行焊接,而且焊接效果要符合規定要求。另外,還需要對混凝土澆搗技術進行嚴格把控,確保混凝土里面的氣體能夠排除,保證混凝土的嚴密性。為了進一步提高變形縫的密封程度,需要使用防水卷材將其封包起來,然后將水泥砂漿抹在卷材外側,并將周圍黏性土回填加固,保證外側的密封效果。
(2)在城市綜合管廊項目建設過程中還存在預留洞口,這些洞口處理不當,就會影響項目的防水,所以需要強化洞口的密封程度??梢允褂眯滦偷穆蹇速惪嗣芊庀到y,這個系統能夠長時間發揮防滲止漏的作用,而且限制因素少,能夠在很多不同電纜管道中進行使用,并且安裝所需要的環境限制也較少,即便在流水的情況下也能夠進行安裝。洛克賽克密封系統主要構成包含移動擋板式套筒、管線嵌入式密封件、多種適配電纜,相比于傳統的穿纜工藝,使用這種系統能夠大幅度提高防滲效果,解決城市綜合管廊滲水問題。
(3)當城市綜合管廊項目的防滲施工完成之后,并且也進行了檢查,符合各種檢測指標。在這種情況完成之后,需要對回填進行盡快的處理,首先在回填之前,使用厚聚苯乙烯泡沫板安裝到墻體外邊,然后使用分層回填、分層穩固的方式進行回填處理。另外,完工之后不能刨掘道路,需要留意防水層的保護,定期對其進行檢查,以防城市綜合管廊出現滲漏情況。
4 結語
城市綜合管廊作為基礎設施,直接影響人類的生活和生產,當綜合管廊因為各種因素造成漏水情況時,就會使得地下管線出現問題,嚴重時會造成工程管線大面積癱瘓現象;所以,必須使用防滲技術提高綜合管廊的防水效果,保障綜合管廊安全、穩定運行。上文中提出幾點防滲技術屬于當前應用比較廣泛和有效的方式,隨著科學技術和新材料的不斷研發,綜合管廊項目防滲技術需要與時俱進,不斷創新,提出防滲性能更好的技術,保障人民日常生活和生產。
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