張鈺彬
西南石油大學(xué),四川 成都 610500
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進(jìn),城市地下空間的開發(fā)和利用是現(xiàn)代城市建設(shè)的重要組成部分。城市地下裝配式管廊有利于提高城市化水平,且裝配式管廊在一定程度上有利于節(jié)能環(huán)保[1],能夠促進(jìn)建設(shè)行業(yè)的發(fā)展,其推廣是有必要的。但由于地下空間環(huán)境復(fù)雜,防水技術(shù)的優(yōu)劣在一定程度上影響工程使用壽命,且防水技術(shù)處理是裝配式管廊施工的關(guān)鍵工序。文章詳細(xì)闡述了管廊防水施工的特點及難點,并探索了裝配式管廊伸縮縫防水技術(shù),可為類似裝配式防水工程提供借鑒。
裝配式管廊項目的設(shè)計使用年限是100 年,其防水等級按規(guī)范應(yīng)達(dá)到二級要求,同時按要求管廊中有高壓電纜和弱電電纜時防水等級應(yīng)達(dá)到一級[2-3]。因此,提高裝配式管廊防水技術(shù)是非常有必要的。
由于現(xiàn)行市場地下裝配式管廊工程項目不多,相關(guān)研究及評述較少,且還存在尚未解決的防水技術(shù)問題。姜素云等[4]對裝配式管廊施工技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)論述,其認(rèn)為裝配式鋼制綜合管廊整體柔性可變形,更具發(fā)展前景。對于裝配式管廊施工,不同學(xué)者說法不一,其防水的技術(shù)探索也比較少,其施工措施有待進(jìn)一步探索。
城市地下綜合管廊存在以下施工特點及難點:(1)地下工程水文地質(zhì)復(fù)雜,降水施工難度大;(2)防水層兼顧多方面,防水施工困難;(3)防水卷材整體性處理困難;(4)防水層單一,不足以滿足防水需求;(5)特殊環(huán)境施工中,迎水面防水工藝要求嚴(yán)格。
由于地下空間施工中常會出現(xiàn)復(fù)雜的水文地質(zhì)條件,其降水工作較難開展。面對軟弱地基,進(jìn)行管廊吊裝并拼接容易出現(xiàn)沉降和塌陷。一方面,裝配式管廊屬于相對體積較大的構(gòu)件,在工作面有限、地下水位較高的情況下,其自身結(jié)構(gòu)剛性較強,地基長期被水浸泡,土質(zhì)松軟,會出現(xiàn)明顯的沉降。另一方面,鋼筋在地下水和淤泥的影響下,會出現(xiàn)大量鋼筋銹蝕的情況,嚴(yán)重影響混凝土的密實度,最終影響其施工質(zhì)量。
裝配式管廊工程防水層施工不同于其他施工項目,其需兼顧多方面因素。例如,進(jìn)行混凝土澆筑時,會產(chǎn)生較強的沖擊力,大的沖擊力容易導(dǎo)致防水卷材脫落或者開裂,進(jìn)而導(dǎo)致防水卷材失去防水效果,加大其施工的難度。
由于裝配式管廊體積較大,在施工時,往往采用預(yù)留施工縫、跳倉法等方法避免其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。雖然采用這些方法能取得較好的施工效果,但如果不能處理好防水層,讓防水層能自由伸縮,則在后期試水乃至竣工后會出現(xiàn)漏水、滲水等現(xiàn)象,且補救非常麻煩,不易處理。因此,處理好防水的整體性是裝配式管廊防水的關(guān)鍵工作之一。
裝配式管廊體積大,吊裝工作煩瑣,其施工對混凝土的運輸及澆筑工作要求較高,而防水混凝土又在裝配式管廊的防水措施中起著重要作用,這就要求混凝土的運輸時間盡可能短,并確保在其初凝前完成澆筑,只有這樣才能保證混凝土的強度。如果僅僅澆筑防水混凝土,其接縫吻合工作也存在較多問題,剛性防水層抗結(jié)構(gòu)變形能力較低,因此僅設(shè)計剛性防水是不夠的。在施工中若在考慮剛性防水的同時還考慮了柔性防水,并在接頭部位或分格縫處先用柔性密封材料,再澆筑防水混凝土,這樣管廊既具備剛性防水能力,同時結(jié)合柔性防水施工又能保證裝配式管廊防水施工的質(zhì)量。
由于地下管廊工程施工環(huán)境的特殊性,對總濕漬面積和迎水面的鋼筋保護(hù)層厚度有較高的要求。另外,由于地質(zhì)水文環(huán)境不同,導(dǎo)致施工難度增加,根據(jù)實際情況其迎水面的鋼筋保護(hù)層厚度不盡相同。常規(guī)條件下,運用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計能夠完全滿足防水的要求,但對于地下環(huán)境復(fù)雜、地下水非常豐富的區(qū)域,標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范只是達(dá)到要求的臨界值,即僅參照標(biāo)準(zhǔn)值在特殊情況下可能達(dá)不到理想的防水作用,會出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。因此,地下水非常豐富的區(qū)域滲水量的控制需要監(jiān)測并達(dá)標(biāo),并考慮可能的自然地質(zhì)災(zāi)害,這樣才能滿足其防水要求。
對于現(xiàn)行裝配式管廊施工防水技術(shù),施工過程中仍存在需解決的問題。選擇具有代表性的地下管廊項目進(jìn)行深度研究,并進(jìn)行編碼、歸集和提煉形成較科學(xué)的處理措施。A 裝配式箱涵工程項目施工數(shù)據(jù)如表1 所示。
表1 A 裝配式箱涵工程項目施工數(shù)據(jù)
在拼裝縫處清理雜質(zhì)及垃圾,在其連接處安裝波形管片,這樣既增加了裝配式管廊的柔性連接,又起到了局部加強的作用。也可以在拼裝縫處增加一道高彈橡膠瀝青防水涂料,增加防水涂料的厚度和保證單邊寬度。
裝配式管廊自身結(jié)構(gòu)的防水是其防水處理的主要內(nèi)容,結(jié)構(gòu)防水生產(chǎn)廠家的防水質(zhì)量一定要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。另外,為了保證管廊的防水效果,管廊的施工縫和變形縫的防水密封問題需要解決。在施工過程中,在其施工縫和變形縫處設(shè)置防水加強層,選用鋼板止水帶、防水水泥砂漿等進(jìn)行防水處理,以減少結(jié)構(gòu)變形和溫度應(yīng)力對防水層的不利影響,提高防水整體性。
地下裝配式管廊施工,要處理好裝配式管廊伸縮縫問題,在施工前,注意清理干凈伸縮縫雜質(zhì),用快速成型縫膠作為填縫材料,以達(dá)到防水處理的目的。
除了技術(shù)方面的改進(jìn),合理的選擇防水卷材在一定程度上也能提高防水性能。例如,三元乙丙橡膠防水橡膠的使用溫度范圍廣,抗拉強度大,耐熱耐老化性能強。面對地下環(huán)境復(fù)雜的管廊施工,選用彈性強度中空的三元乙丙橡膠防水橡膠,當(dāng)受復(fù)雜環(huán)境腐蝕時,其抗腐蝕性能好。
由于管廊內(nèi)給水、燃?xì)獾裙芫€在施工中一般采用預(yù)埋套管的方式,因此套管的防水要求也很高。首先,穿墻管需焊接止水環(huán),止水環(huán)與管之間需無縫連接,且管道外壁需考慮加焊法蘭盤,為保證防水效果,法蘭盤需滿焊。其次,穿墻套管之間的縫隙應(yīng)嵌填聚氨酯密封膏,保證厚度足夠,禁止在施工中用水泥砂漿涂抹用以封堵。
施工中遵循防水設(shè)計原則,需做到結(jié)構(gòu)外包防水。由于聚合改性瀝青防水卷材克服了傳統(tǒng)瀝青防水卷材穩(wěn)定性差等特點,其抗拉強度高,延伸率大且價格適中,防水層均采用兩道以上聚合性改性瀝青防水卷材,預(yù)制段應(yīng)涂抹防水涂料,其頂板防水保護(hù)層應(yīng)至少涂抹50cm 厚的細(xì)石混凝土,以保證結(jié)構(gòu)整體外包防水。
綜上所述,城市地下裝配式管廊施工存在較多難點,通過加強防水層厚度及柔性連接等方式,能夠在一定程度上解決防水問題。由于地下裝配式管廊工程使用年限較長,防水技術(shù)的好壞在一定程度上影響其使用壽命,由此可見探索地下裝配式管廊的防水技術(shù)是有必要的。城市化及經(jīng)濟的加速發(fā)展,裝配式管廊施工是城鎮(zhèn)化建設(shè)發(fā)展的必經(jīng)之路。由于現(xiàn)行工程實例中裝配式管廊施工項目很少,施工技術(shù)不完善,文章基于現(xiàn)行某省已實施項目的數(shù)據(jù),其研究范圍具有一定的局限性,未來研究可以擴大區(qū)域范圍,運用多案例進(jìn)行廣泛對比進(jìn)行調(diào)查研究。