浅谈城市地下综合管廊外包防水材料的选用.docx

          浅谈城市地下综合管廊外包防水材料的选用                    摘要：城市地下综合管廊防水问题是影响其使用寿命的关键，如何优化选择合适的新型防水材料，并加以精心组织施工，是确保城市地下综合管廊防水质量的重要指标关键词：城市地下综合管廊，综合管廊渗漏原因，管廊防水设计，防水材料选用一、正确认识城市地下综合管廊城市地下综合管廊（在日本称做“共同沟”，在台湾称为“共同管道”），是指在城市地下建造一个将电力、通信，燃气、供热、给排水等各类市政工程管线集于一体的隧道空间，并设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实行统一规划、统一设计、统一建设和管理国外自1833年在巴黎建造第一条地下综合管廊后，至今已有一百多年的发展历史，日本是目前世界上综合管廊建设最先进的国家随着我国城市建设的开展，综合管廊作为有效解决城市基础设施建设矛盾的新模式，近年来逐步得到认可与推广相比国外而言，我国在对综合管廊的研究和实践方面都还处于起步阶段综合管廊作为保障城市运行的重要基础设施和“生命线”，其防水标准高，要求严，但问题多，修补难，经验少根据2012年5月26日在北京举办的“中国建筑地下防水与建筑安全”论坛统计数据显示，我国建筑工程渗漏率高达80%以上，可见综合管廊如何做好有效防水，是眼下亟待解决且极具挑战的课题。

二、管廊防水设计2.1防水等级GB50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》要求地下综合管廊的防水设防等级为不低于二级，其依据是GB50108-2008《地下工程防水技术规范》，对于管廊二级防水的要求是“不允许漏水，结构表面可有少量湿渍”，即“总湿渍面积不应大于总防水面积的2‰；任意100㎡防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2㎡”2.2综合管廊渗漏水原因分析综合管廊渗漏水有四大主要原因：一是混凝土的不密实混凝土本身有毛细孔，孔隙率占25%左右，自带渗水性，其次混凝土浇筑、振捣不密实也会导致混凝土有渗水性二是混凝土的开裂性混凝土受温差、承重、振动、干湿的因素影响，会产生微小裂缝，开裂渗漏三是管廊细部节点多管廊结构变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留通道、接头、阴阳角等异形结构难施工，多界面难以粘结密实，材料难以粘结密封；四是施工环境复杂综合管廊位于地下，施工时基面潮湿潮气、不平整、不干净，传统材料难以粘结密实，部分地区雨季施工等都会对防水质量造成不利影响管廊防水失败的根本原因就是窜水渗漏，而造成管廊窜水的根本原因是防水层粘结密封功能的缺失2.3设计模式的转变旧的地下工程防水设计模式是一种材料决定方案设计，新模式是“对症下药”，从渗漏原因入手设计防水方案，根据方案选择多种防水材料。

旧设计模式是结构、防水各自为政，新设计模式则引入了“抵抗渗、高抗裂”，“以防为主、刚柔并济、多道防水”，“因地制宜、综合治理”等理念即采用自防水混凝土结构设计，保障其密实性、抗渗性、防腐蚀性和耐久性，其次对管廊结构变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留通道、接头、阴阳角等细部构造进行加强处理，并辅以柔性附加防水层同时根据环境、地质条件确定防水措施和材料的选择，做好结构与防水相结合从防水现状来看，过去的“遮挡式防水”已经不能满足需求，柔性+外包+密封的“皮肤式全密封防水”是发展的必然趋势三、综合管廊外包防水材料选择3.1选择要求1）综合管廊防水要“以防为主”，主体结构采用“抵抗渗、高抗裂”的防水混凝土，抗渗等级应根据管廊埋深不同进行设计，裂缝控制等级应为三级，即结构构件的最大裂缝宽度极限值应≤0.2mm，且不得贯通2）综合管廊防水材料选择有三个原则：①应选用柔性材料具备很好的弹性和柔性，适应刚性界面因收缩力膨胀产生的应力破坏，辅助刚性主体结构形成互补，起到“刚柔并济、多道防水”的作用②能实现皮肤式“外包全密封”主防水层材料应能与管廊混凝土基面牢固“满粘”、持久“全密封”；节点防水层能与多种材质界面同时粘结密封。

防水层与结构形成致密的界面层，即使主防水层遭破损，完整的界面层亦能保持密封防水③复杂环境易施工材料应能在混凝土基面潮湿、有水汽、不平整，异形结构，作业面受限等条件下均能有效牢固粘结，同时工艺简单，工人易施工3.2管廊防水误区1）管廊防水设计过分依赖图集、标准和旧的地下结构防水经验，随着城市建设的发展，现代化的综合管廊结构的设计年限和防水要求只会越来越高，很多过去的经验和材料性能已经不能满足要求，这就需要我们不断推陈出新，研究推广性能更好，更方便施工的新材料和新工艺2）防水设计未考虑地域环境，选择与施工环境不相匹配的材料和方案例如常用的SBS改性沥青防水卷材热熔法施工，其应用成熟，造价低，易施工，但在综合管廊应用的效果并不理想，原因是SBS防水卷材属于物理性粘结，对基面要求高，卷材搭接不牢固或者受基面潮湿潮气影响造成卷材粘接失效，都会导致管廊窜漏水尤其是南方潮湿，多雨，采用热熔法施工的SBS卷材或采用胶粘法施工的PVC、EPDM、TPO、HDPE等高分子防水卷材，在潮湿环境下难以粘结牢固或粘结失效，须慎重选择国内第2条现代化综合管廊—“北京中关村西区地下综合管廊”最初便是采用的SBS卷材，在施工后不久就发生渗漏现象。

因此，选择与环境相匹配的材料是至关重要的3）使用刚性防水材料做为独立防水层例如防水砂浆、渗透结晶型防水涂料等刚性防水层易受到刚性基面层开裂影响而产生微小裂缝，最终导致管廊渗漏水，应尽量避免采用柔性材料，刚柔并济3.3管廊防水材料选用1）自粘聚合物改性沥青防水卷材通过普通物理吸附和卯榫作用与基面粘结，有效克服了卷材与基面窜水的通病有干铺法和湿铺法两种，其中干铺法要求基面特别干燥、干净、平整，要做砂浆找平层，而湿铺法只要基面平整，坚实不起砂，无明水即可，采用水泥素浆作为粘结剂，施工简便、快捷、更环保管廊采用湿铺法施工，可缩短工期，节约资金2）高分子自粘防水卷材由高分子材料（PVC、PE、EVA、ECB、TPO等）、自粘橡胶沥青胶料、隔离膜组成，同时具有集高分子防水卷材和自粘卷材的优点，大大提高了抗穿刺、耐候、自愈、耐高低温等性能，物理性能更优异，化学性能更稳定通过普通物理吸附和卯榫作用与基面粘结，能够与混凝土结构层有效粘结为一体，克服窜水隐患3）反应性自粘型防水卷材通过在自粘胶膜体系中添加活性基团，在压力作用下，活性基团与聚合物水泥浆水化热反应形成的水化硅酸钙“凝胶”发生化学反应，形成牢固的化学键，同时聚合物水泥浆在水泥水化过程中产生水化热增强自粘胶的蠕变功能，形成卯榫结构，卯榫结构上生成更多的化学键，使粘结更加牢固，经过这一系列网络式的物理化学反应，卷材与基层紧密粘结，即使主防水层局部发生损坏，密封层仍能保持完整的密封防水，好比给混凝土移植一层皮肤。

4）非固化橡胶沥青防水涂料+隔离层非固化材料优异的弹塑性能、粘结性能和自愈合性，能保证其与混凝土结构牢固粘接、形成整体；良好的耐化学介质腐蚀和耐老化性能，则能保证管廊结构在地下的长期稳定，南昌某综合管廊便采用了这种设计值得注意的是，非固化橡胶沥青防水涂料需加热施工，而且无法与潮湿潮气、不是很干净的基面形成有效粘结，并且立面施工时会流淌下滑，以致不能形成稳定的密封防水层参考文献：[1]肖煜成.城市地下综合管廊结构防水施工技术的研究及应用[J].引文版：工程技术，2015（19）：172-173.[2]刘金景，陈晓文，吴士玮，等.城市地下综合管廊工程防水技术应用探讨[J].中国建筑防水，2016（8）：18-22.[3]吴波，郭文熊，何山.管廊建设要关注的十大防水问题.中国建材工业出版社，2017-04曾宏强，男，（1991.9～），湖南邵阳人，中国建筑第八工程局有限公司，助理工程师邓外斌，男，（1991.9～），湖南衡阳人，中国建筑第八工程局有限公司，助理工程师  -全文完-。