综合管廊防水技术研究

文／胡振环 北京东方园林环境股份有限公司 北京 100176

引言：

综合管廊即城市地下管道综合走廊，是以集约化方式敷设各种管线从而高效利用城市的地下空间。综合管廊多深埋于地下且易渗漏，施工条件复杂；管廊工程防水问题处理不当，可能威胁内部管线运行，影响结构和内部工作人员的安全，故防水防渗问题是项目施工和维护的重点也是难点。

笔者参与的“北京新机场临空经济区市政交通配套工程永兴河北路（大广高速—磁大路）道路及综合管廊工程三标段”工程项目，位于北京新机场北侧。道路总长1700 米，总工期历时700 余天。该管廊混凝土结构是超长混凝土结构，综合管廊主体防水等级为二级，结构箱体防水混凝土结构设计抗渗等级P6（深埋节点处为P8），防水防渗难度较大。

本文从综合管廊的防水防渗的安全隐患出发，探寻综合管廊防水性能的影响因素和处理技术，结合实际工程及最新的相关规范，重点讨论了防水材料的选择和施工方法等问题，为其他问题与工程提供借鉴。

1、综合管廊防水防渗安全隐患分析

综合管廊可以划分为市政管线、管廊结构及其附属设施三个部分，前两部分具有较高的防水防渗安全隐患，附属设施具有一定的防火隐患。

1.1 管线隐患分析

电力、通信、给水、排水、燃气、热力等市政管线均可纳入综合管廊范畴之内[1]。排水管道的实际施工技术与隐患避免需要根据工程实际综合考虑。通信电缆由于其自身特殊属性对管廊的安全运行具有重要影响和严格要求，电缆的隐含多需要单独分析并形成万无一失的保障。限于主题和篇幅限制，本节重点梳理给、排水管道管线的潜在防水防渗隐患。

对于综合管廊，给、排水管道造成的安全隐患主要包括管道处可能出现的事故型漏水、接口处渗漏等。接口处漏水在给排水工程中是常见问题，正常情况下，只要保证接口处的渗漏量满足规范要求，保证给排水系统与周围工程运行工况合理，其渗水量不影响管廊的整体安全运营即可。但是事故型漏水由于其突发性、不可控性，对管廊系统便具有更大的威胁。通常事故漏水的液体流量、流速不可控，短时间内有造成积水、淹没灾害的可能，便会导致管廊的主体结构受损，并导致其他管线的正常运行遭遇威胁，因此对于管廊系统的给排水系统来说，事故型漏水需要在设计安装时充分考虑，以有效降低此类漏水发生的几率，同时，要对给排水管道的重要性进行随时评级，权衡各类事故风险并分析。

1.2 管廊结构隐患分析

长期使用过程中，综合管廊会由于管廊的刚性防水的局部失效、柔性防水层的老化与损坏等等隐患造成管廊渗水现象，该问题不容忽视。管廊渗水会导致各种问题，例如：

（1）钢筋混凝土构件内部的PH 值变化，导致其钢筋发生锈蚀；同时结构中的混凝土碱骨料发生反应，影响结构安全，缩短工程寿命[2]。

（2）管廊使用功能损伤。人员长期暴露在潮湿环境中工作、生活，会对身体健康产生不良影响，严重的危机生命安全[3]；且潮湿环境会加速电缆老化，支架管道锈蚀，对结构的耐久性产生不良影响，增加工程的后续保养与维护成本。

（3）若管廊出现渗漏，则必须常年采取机械排水的方法来维护正常使用，或者使用抽湿机或吸湿剂除湿，这些后续的维护方法均需要大量的能量与无知损耗，便会导致维护成本增加[4]。

1.3 附属设施隐患分析

管廊内部各类附属设施互相联系，密不可分，容易发生火灾事故，对于地下结构来说，其遭遇火灾导致的危害较地上结构更大，因此，进行地下管廊的安全隐患分析及防火设计时，应采用更高的防火等级，并提高内部的消防自救能力[5]。

2、综合管廊防水性能影响因素及处理技术

综合管廊防水防渗安全隐患主要存在于市政管线和管廊结构两个部分。本节将介绍其具体影响因素，并给出常见处理办法。特别地，在影响管廊防水性能的因素中，防水材料质量、施工方法与养护将作为重点内容，结合实际工程，于第三章进行详细论述。

2.1 影响管廊防水性能的因素

（1）垫层平整度的影响。管廊的防水性能与受到垫层平整度相关。垫层保证良好平整度便可降低各预制节段之间的互相影响，提高整体性，保证互相紧密的连接在一起，避免密封性不好的问题[6]。

（2）管节构件间的承插口尺寸。尺度精准的承插尺寸可以提高装配式管廊的防水效果，此为提高装配式管廊的防水效果的关键所在，所以必须控制承接口尺寸大小[7]。

（3）吊装工艺水平高低。吊装工艺水平高低也影响装配式管廊的防水性能，故需要确保吊装工艺满足要求，保证吊装平衡，对位精准。

（4）防水材料质量[8]。

（5）管廊防水材料的施工，养护与保持[9]。

2.2 常见管廊防水处理技术

（1）双胶圈防水材料

双胶圈防水材料，由两道橡胶圈组成，密封性高，防水效果好；且橡胶材料具有遇水膨胀的特性，能够有效抵制外界水压，改善管廊漏水问题。现场人员应做好水压试验工作，仔细测定内外侧水压，直观得到关于防水性能的实验测量结果，以发挥双胶圈的价值，提升管廊的整体防水效果。

（2）采用防水卷材防水

可采用双组份注胶防水卷材。注胶指在管廊构件的接口处安装注浆管，以调整管廊内外压力，因此注胶可以有效改善和解决预制构件接口处的渗漏水问题。双组份密封胶防水可以对管廊内外衔接部位防水，提升管廊的整体防水效果。

（3）腻子复合型胶条结构、复合胶条结构

腻子复合型胶条结构，重量轻、安装方便。胶条结构回弹性能较好，防水效果好，自黏反应性聚合物可以很好的填充混凝土的不平整表面，腻子复合型胶条黏性较强，具备较高的防水性能，可提高管廊整体防水效果。

（4）采取弹性中空像胶密封条结构、三元乙丙像胶楔形胶条

三元乙丙橡胶楔形胶条由乙烯、丙烯等单体构成，耐臭氧性高、高耐老化性好。在具备防水性能的同时，也具备了较好的耐久性和环境适应性。长时间的太阳暴晒不会使其老化，恶劣环境下也不会轻易功能受损。这些特点对于施工环境复杂的地下管廊尤为重要。

3、综合管廊的防水控制方法：以防水材料，原材料控制和施工方法为例

本章，笔者结合“北京新机场临空经济区市政交通配套工程永兴河北路（大广高速—磁大路）道路及综合管廊工程三标段”工程项目，重点从防水材料，原材料控制和施工工艺三个方面介绍综合管廊的防水控制方法，并给出相关参考规范，为其他防水防渗技术提供借鉴。

3.1 防水材料选用

不同工程项目的重点防水部位不同，且不同防水部位也需采用不同的防水材料。在本工程中，考虑到防水等级，地下水位等因素，材料选用如下：

（1）防水卷材：底板、侧墙及顶板均采用热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材，顶板卷材为阻根型，卷材的主要物理性能应满足《热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材》GB27789-2011 的相关规定，且必须采用全新料生产。实际工程防水效果较好。

（2）止水带：变形缝处采用钢边橡胶止水带CB350x8-30，止水带型号释义见《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》（CECS117-2000），钢边橡胶止水的物理力学性能指标应满足《水工建筑物止水带技术规范》（DL/T5215-2005）表5.2.2-1 产品标准B 类橡胶止水带要求。止水带中心孔的形式应保证几何可伸展长度不小于45mm。实际工程防水效果较好。

（3）填缝、嵌缝材料：侧墙、顶板内外侧为双组份聚硫密封膏、底板下侧为遇水膨胀橡胶条，中间填缝材料为低发泡高密度闭孔型聚乙烯泡沫塑料填缝板。填缝材料、嵌缝材料要求依照《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程CECS117：2000》。经实际工程检验，防水效果极佳。

3.2 原材料控制

合理选用原材料，可极大程度上控制混凝土收缩，提高结构抗渗性能。

（1）粗骨料。采用多级合理级配。骨料不可暴晒，露天堆放，宜保持低骨料使用温度（小于28℃）。

（2）水泥。选用合适的水泥种类，如低热量水泥。保持低水泥比表面积，低水泥碱含量，低水泥温度。

（3）掺合料。可复合使用矿渣粉矿物和粉煤灰掺合料。

（4）减水剂。应根据工程实际情况，合理选用缓凝型、防冻型或标准型高性能减水剂。使用时应注意由减水剂引起的混凝土中碱含量、氯离子含量和硫酸盐含量的增加，分别不超过于0.3kg/m3，0.02kg/m3和0.2kg/m3。

（5）新型混凝土。可根据工程需求和混凝土的形能需求，选取短切钢纤维混凝土或合成纤维混凝土等新型材料。钢纤维混凝土具备高抗拉强度和更好的抗疲劳性能。

3.3 自粘型热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材施工工艺

本工程设计防水部位主要有综合管廊底板、外墙、顶板等，防水等级皆为二级，本文重点论述底板的防水做法，施工工艺及流程。

底板防水做法见图1。其施工工艺流程：回填土分层夯实或原状土→100mm 厚C15 混凝土垫层→1.5mm 厚预铺反粘型热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材→50mm 厚C20 细石混凝土→自防水钢筋混凝土底板。

图1 底板防水做法

具体施工工艺：

（1）砌保护墙

在垫层浇筑完毕强度达到1.2MPa 后，在垫层上沿外墙边线砌筑永久保护砖墙370mm 厚，保护墙高度与地板厚度相同，永久保护墙上接外墙防水的聚苯板保护层。

（2）基层处理

基层处理：基础垫层混凝土随打随抹，一次压光，防水施工前彻底清理干净，阴阳角处做250mm 宽附加层。基层表面要求基本干燥，其检验方法为：取1 平方米的防水卷材，平铺在基层表面，静置4 小时，掀开卷材，卷材表面无水印即可；基层表面应平整、牢固，不空鼓开裂、不起砂。

（3）涂冷底子油

待基层检验合格后，方可涂刷冷底子油，冷底子油涂刷均匀。小面积或细部不易喷刷时，用胶刷均匀涂刷，厚度以0.5mm 为宜，不得有麻点、漏刷等缺陷，干燥5 小时后方可铺贴卷材。

（4）防水卷材

防水卷材的施工工艺要点具体包括：弹线分块，铺贴附加层，铺贴顺序合理，卷材接缝及收头处理，合理设置保护层。

卷材施工时尤其应注意：卷材搭接、错茬接缝、阴阳角、卷材封口等部位应严格按照相关规范的要求进行施工；集水坑等凸出结构处、穿墙管处、结构外表面突变处、变形缝处等除本设计有做法要求外应严格遵照建筑构造通用图集《地下工程防水》（08BJ6-1）做法执行。

在铺贴自粘型防水卷材需注意：将防水卷材按铺贴长度进行裁剪并卷好备用，操作时将已卷好的卷材，用Φ30 的管穿入卷心，卷材端头比齐开始铺的起点，手扶管心两端向前缓缓滚动铺设，同时将卷材自粘层保护膜均匀撕扯除去，要求用力均匀不窝气，铺设压边宽度应掌握好。对平面和立面相连接的卷材，应先立面后底面铺贴，上、下层卷材平行铺贴错开卷材幅宽1/3～1/2，铺贴时应先低后高逆坡进行，粘接层要求满涂，保证粘接面积≥85%。搭接宽度长边≥100mm，短边≥100mm。

此外，井筒处的防水卷材收边在室外地面以下200 处的侧墙上，出地面构筑物防水卷材收口在侧墙的散水里，封口采用聚硫密封膏封严。

结语：

防水技术经过众多学者和工程同仁的百年努力，已经取得了一定的成果。本文首先总结了综合管廊各部分的防水防渗安全隐患，对其防水效果的影响因素和常见防水技术进行讨论；结合笔者参加的综合管廊工程，讨论了防水材料和其施工工艺两个重点问题，给出了最新的参考规范，介绍了相关注意事项及各防水材料的防水效果。

在永兴河北路（大广高速—磁大路）道路及综合管廊工程三标段的施工中，笔者结合相关规范、施工组织设计和本文第3 章相关内容，实地应用，深刻总结，防水效果较好，保证了项目的工程质量，也希望本文的研究内容能够为施工及施工设计的相关人员提供一定的帮助和借鉴。