城市地下綜合管廊防水的設(shè)計(jì)與施工方法的探討

肖鋒

上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司 上海 200000

1 正確認(rèn)識(shí)城市地下綜合管廊

城市地下綜合管廊，是指在城市地下建造一個(gè)將電力、通信，燃?xì)狻⒐帷⒔o排水等各類市政工程管線集于一體的隧道空間，并設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理。日本是目前世界上綜合管廊建設(shè)最先進(jìn)的國(guó)家。隨著我國(guó)城市建設(shè)的開(kāi)展，綜合管廊作為有效解決城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)矛盾的新模式，近年來(lái)逐步得到認(rèn)可與推廣。相比國(guó)外而言，我國(guó)在對(duì)綜合管廊的研究和實(shí)踐方面都還處于起步階段。綜合管廊作為保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”，其防水標(biāo)準(zhǔn)高，要求嚴(yán)，但問(wèn)題多，修補(bǔ)難，經(jīng)驗(yàn)少。根據(jù)2012年5月26日在北京舉辦的“中國(guó)建筑地下防水與建筑安全”論壇統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)建筑工程滲漏率高達(dá)80%以上，可見(jiàn)綜合管廊如何做好有效防水，是眼下亟待解決且極具挑戰(zhàn)的課題[1]。

2 管廊防水設(shè)計(jì)

（1）防水等級(jí)。GB50838-2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》要求地下綜合管廊的防水設(shè)防等級(jí)為不低于二級(jí)，其依據(jù)是GB50108-2008《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》，對(duì)于管廊二級(jí)防水的要求是“不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬”，即“總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的2‰；任意100㎡防水面積上的濕漬不超過(guò)3處，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.2㎡”。

（2）綜合管廊滲漏水原因分析。綜合管廊滲漏水有四大主要原因：一是混凝土的不密實(shí)。混凝土本身有毛細(xì)孔，孔隙率占25%左右，自帶滲水性，其次混凝土澆筑、振搗不密實(shí)也會(huì)導(dǎo)致混凝土有滲水性。二是混凝土的開(kāi)裂性。混凝土受溫差、承重、振動(dòng)、干濕的因素影響，會(huì)產(chǎn)生微小裂縫，開(kāi)裂滲漏。三是管廊細(xì)部節(jié)點(diǎn)多。管廊結(jié)構(gòu)變形縫、施工縫、穿墻管、預(yù)埋件、預(yù)留通道、接頭、陰陽(yáng)角等異形結(jié)構(gòu)難施工，多界面難以黏結(jié)密實(shí)，材料難以黏結(jié)密封；四是施工環(huán)境復(fù)雜。綜合管廊位于地下，施工時(shí)基面潮濕潮氣、不平整、不干凈，傳統(tǒng)材料難以黏結(jié)密實(shí)。管廊防水失敗的根本原因就是躥水滲漏，而造成管廊躥水的根本原因是防水層黏結(jié)密封功能的缺失[2]。

3 綜合管廊外包防水材料選擇

3.1 選擇要求

（1）綜合管廊防水要“以防為主”，主體結(jié)構(gòu)采用“抵抗?jié)B、高抗裂”的防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)應(yīng)根據(jù)管廊埋深不同進(jìn)行設(shè)計(jì)，裂縫控制等級(jí)應(yīng)為三級(jí)，即結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大裂縫寬度極限值應(yīng)≤0.2mm，且不得貫通。

（2）綜合管廊防水材料選擇有三個(gè)原則：①應(yīng)選用柔性材料。具備很好的彈性和柔性，適應(yīng)剛性界面因收縮力膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力破壞，輔助剛性主體結(jié)構(gòu)形成互補(bǔ)，起到“剛?cè)岵?jì)、多道防水”的作用。②能實(shí)現(xiàn)皮膚式“外包全密封”。主防水層材料應(yīng)能與管廊混凝土基面牢固“滿粘”、持久“全密封”；節(jié)點(diǎn)防水層能與多種材質(zhì)界面同時(shí)黏結(jié)密封。防水層與結(jié)構(gòu)形成致密的界面層，即使主防水層遭破損，完整的界面層亦能保持密封防水。③復(fù)雜環(huán)境易施工。材料應(yīng)能在混凝土基面潮濕、有水汽、不平整，異形結(jié)構(gòu)，作業(yè)面受限等條件下均能有效牢固黏結(jié)，同時(shí)工藝簡(jiǎn)單，工人易施工。

3.2 管廊防水誤區(qū)

（1）管廊防水設(shè)計(jì)過(guò)分依賴圖集、標(biāo)準(zhǔn)和舊的地下結(jié)構(gòu)防水經(jīng)驗(yàn)，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，現(xiàn)代化的綜合管廊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)年限和防水要求只會(huì)越來(lái)越高，很多過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)和材料性能已經(jīng)不能滿足要求，這就需要我們不斷推陳出新，研究推廣性能更好，更方便施工的新材料和新工藝。

（2）防水設(shè)計(jì)未考慮地域環(huán)境，選擇與施工環(huán)境不相匹配的材料和方案。例如常用的SBS改性瀝青防水卷材熱熔法施工，其應(yīng)用成熟，造價(jià)低，易施工，但在綜合管廊應(yīng)用的效果并不理想，原因是SBS防水卷材屬于物理性黏結(jié)，對(duì)基面要求高，卷材搭接不牢固或者受基面潮濕潮氣影響造成卷材粘接失效，都會(huì)導(dǎo)致管廊竄漏水。

（3）使用剛性防水材料作為獨(dú)立防水層。例如防水砂漿、滲透結(jié)晶型防水涂料等剛性防水層易受到剛性基面層開(kāi)裂影響而產(chǎn)生微小裂縫，最終導(dǎo)致管廊滲漏水，應(yīng)盡量避免。采用柔性材料，剛?cè)岵?jì)[3]。

3.3 管廊防水材料選用

（1）自粘聚合物改性瀝青防水卷材。通過(guò)普通物理吸附和卯榫作用與基面黏結(jié)，有效克服了卷材與基面竄水的通病。有干鋪法和濕鋪法兩種，其中干鋪法要求基面特別干燥、干凈、平整，要做 砂漿找平層，而濕鋪法只要基面平整，堅(jiān)實(shí)不起砂，無(wú)明水即可。

（2）高分子自粘防水卷材。由高分子材料（PVC、PE、EVA、ECB、TPO等）、自粘橡膠瀝青膠料、隔離膜組成，同時(shí)具有集高分子防水卷材和自黏卷材的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了抗穿刺、耐候、自愈、耐高低溫等性能。

（3）反應(yīng)性自粘型防水卷材。通過(guò)在自粘膠膜體系中添加活性基團(tuán)，在壓力作用下，活性基團(tuán)與聚合物水泥漿水化熱反應(yīng)形成的水化硅酸鈣“凝膠”發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成牢固的化學(xué)鍵，同時(shí)聚合物水泥漿在水泥水化過(guò)程中產(chǎn)生水化熱增強(qiáng)自粘膠的蠕變功能，形成卯榫結(jié)構(gòu)，卯榫結(jié)構(gòu)上生成更多的化學(xué)鍵，使黏結(jié)更加牢固。

（4）非固化橡膠瀝青防水涂料+隔離層。非固化材料優(yōu)異的彈塑性能、黏結(jié)性能和自愈合性，能保證其與混凝土結(jié)構(gòu)牢固粘接、形成整體；良好的耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕和耐老化性能，則能保證管廊結(jié)構(gòu)在地下的長(zhǎng)期穩(wěn)定，值得注意的是，非固化橡膠瀝青防水涂料需加熱施工，而且無(wú)法與潮濕潮氣、不是很干凈的基面形成有效黏結(jié)，并且立面施工時(shí)會(huì)流淌下滑，以致不能形成穩(wěn)定的密封防水層。