蔡凌輝 蔣卓爾 劉 勇
中建五局土木工程有限公司 湖南 長沙 410004
城市綜合管廊一般緊靠公路、地鐵、城際高鐵、機場跑道等,汽車、地鐵火車、高鐵火車、飛機等通過地下綜合管廊附近的時候,會對地下綜合管廊的結構有一個荷載振動擾動,并且管廊內有電纜、水管等產生溫度和管廊外界的溫度形成溫差,溫差大造成結構縫變形增加,而且管廊埋深一般在5~10 m,埋深較淺,雨季時候地表水積聚,對管廊的水壓比較大,造成管廊滲漏水,影響管廊的安全運營和使用壽命。所以防水一直是綜合管廊施工及運營過程中的重點、難點?,F(xiàn)澆混凝土管廊采用的是自防水高性能混凝土,只要混凝土澆筑過程中把控到位,廊體的防水效果均能達到要求。而2節(jié)廊體間的變形縫則是防水最薄弱的地方。本文就變形縫處出現(xiàn)滲漏的原因及處理辦法進行分析、探討。
通常管廊變形縫處有數(shù)道防水工序,由外到內分別是防水卷材、外(背)貼式止水帶、填縫膠、填縫板、中埋式止水帶、填縫板、填縫膠。
1.1.1 防水卷材施工質量不合格的原因
1)由于卷材在工地存放時的堆放層數(shù)過高、堆放方式不對(豎立)以及防雨、防高溫措施不到位等原因,造成卷材在鋪貼前就已存在變形、褶皺等問題。
2)由于墊層、廊體外墻、頂板等部位存在蜂窩、麻面、開裂、不平整等問題,鋪貼防水卷材前未對這些混凝土質量缺陷進行修補,容易造成防水卷材空鼓、粘貼不牢固等問題。
3)廊體上外露的鋼筋頭、止水螺桿等鋼構件未切割到位,極易刺穿防水卷材。
4)防水作業(yè)人員質量意識差,基底處理劑攪拌不均勻,未用相關工具對鋪貼的卷材進行壓實;出現(xiàn)空鼓時只開口排空氣,不貼補;搭接寬度不足;第1層防水做完后不揭開表面的塑料膜直接上第2層防水,造成2層防水間粘接不牢固。
5)廊體施工時,未在陰陽角處施做圓弧倒角,導致陰角處防水卷材存在空鼓,陽角處防水卷材極易被刺穿。
1.1.2 外貼式止水帶施工質量不合格的原因分析
1)外貼式止水帶只包裹底板及墻身,對頂板處變形縫無防水作用。
2)外貼式止水帶在底板位置一般不會出現(xiàn)偏位,重點在廊體外墻上,由于外貼止水帶需安裝在模板內,要保證止水帶受力拉直比較困難,止水帶未拉直,澆筑混凝土時容易造成止水帶移位、不能包裹住變形縫。
3)外貼止水帶接長時焊接質量存在缺陷,止水帶受力后出現(xiàn)斷裂。
1.1.3 填縫膠
1)變形縫內水泥漿、雜物等清理不徹底,或沖洗后未晾干、吹干。
2)雙組分的填縫膠A、B組分未充分攪拌均勻。
3)未按照說明填充,導致填充不密實。
4)施工完后24 h內被雨水浸泡過。
1.1.4 中埋式止水帶
1)由于中埋式止水帶需要封閉成環(huán),而其質量較大,往往需要吊車配合人工才能將中埋式止水帶吊上頂板模板,然后將止水帶的中心壓在端部模板下,確保能將止水帶寬度方向一半澆筑到廊體中,這道工序比較耗時、耗力。在施工人員監(jiān)督不到位的情況下,木工往往草草了事,造成止水帶偏位,嚴重時甚至造成止水帶未埋入混凝土中的問題,防水功能失效。
2)中埋式止水帶的連接方式有熱熔、粘接、冷接等方法,前2種方式效果最佳,但耗時過長。筆者所經歷及見過的連接方式多為冷接,或者干脆直接搭在一起不做任何處理,搭接處毫無止水效果,導致止水帶的止水效果差。中埋式止水帶的接頭通常會在頂板處,因此滲漏水往往出現(xiàn)在頂板處。
1)管廊是長條狀構造物,每節(jié)廊體所在的地基承載力不盡相同,這就造成了廊體注定會存在不均勻沉降,當廊體底板、墻身、頂板、機電設備、管道、回填土等逐步形成或安裝完畢后,不均勻沉降的問題更為明顯。
2)基坑未回填之前,連續(xù)的雨水天氣會造成基坑泡水,如果積水抽排不及時,也會造成地基泡軟,導致不均勻沉降。
3)廊體的不均勻沉降會導致沉降縫處的縫寬變大,已施工完成的防水卷材、外貼止水帶、中埋式止水帶會受到拉力,存在損壞、拉裂等情況,同時填縫膠因固化后失去繼續(xù)填充滿縫隙的能力,防水功能失效。
管廊在運營期內,遭遇地震同樣也會使得沉降縫縫寬加大,同樣會造成相關防水措施失效。
由于廊體土建及機電安裝后會有不均勻沉降的存在,故待廊體充分沉降后才施工后續(xù)防水工序是最理想的。但鑒于工期緊、基坑長期暴露安全隱患大等問題的存在,往往達不到理想狀態(tài)[1-2]。
筆者建議廊體墻身防水可以不考慮沉降因素,但廊體頂板變形縫處的防水卷材、填縫膠的施工可安排在基坑回填前施工。這樣能盡可能地使這2道工序受廊體沉降的影響最小。
2.2.1 防水卷材鋪貼
1)混凝土澆筑時,加強墊層、廊體墻身、頂板等的振搗,特別是墊層、頂板要做好二次收面,在確保基面不開裂的同時保證基面平整。
2)防水卷材鋪貼前必須對基面進行鑿平、切除鋼筋頭,甚至打磨,使基面干凈、平整。
3)防水卷材采用濕鋪法施工時,基底處理劑嚴格按照配比配制,同時采用電動工具攪拌,確保處理劑攪拌均勻。防水卷材鋪貼時要用合適的工具(如滾筒)邊鋪貼邊壓實,確??諝馀疟M,鋪貼密實。
4)搭接寬度要達到10 cm以上,同時嚴禁出現(xiàn)上下層接縫交叉的情況。第2層防水卷材施工前必須揭下第1層防水卷材的塑料膜,確保2層防水粘貼牢固。
5)變形縫與防水卷材間設置1條泡沫棒,可使防水卷材在變形縫處預留一定冗余量,以便廊體出現(xiàn)不均勻沉降時防水卷材受拉力壓縮泡沫棒而有拉伸余地,避免防水卷材被拉裂。
6)落實工序三檢制度,對每道工序的施工質量進行嚴格檢查,上道工序未驗收合格嚴禁進入下道工序施工。
2.2.2 填縫膠施工
1)施工盡量選擇在晴天,要將變形縫處的水泥漿、雜物摳除干凈,深度保證在5~10 cm,然后用水沖洗或用風機吹凈。
2)雙組分填縫膠要攪拌均勻,填充時按照使用說明操作,填充密實,完工后要及時覆蓋防雨,確保填縫膠24 h內不泡水。
2.2.3 中埋式止水帶安裝
1)中埋式止水帶最好選擇熱熔或粘接的方式連接,雖然耗時比其他方式長些,但接頭的防水質量能夠得到保障。
2)做好止水帶的固定,可用鋼筋做定位箍固定止水帶的位置。
3)端部模板內壁應壓在中埋式止水帶的中間位置,澆筑混凝土時施工員要注意止水帶是否偏位,一旦偏位及時進行調整、加固。
2.2.4 外貼式止水帶安裝
1)要做好焊接接頭,確保其抗拉、抗壓等性能合格。2)對外貼式止水帶進行定位及固定,可用鐵絲將止水帶固定在墻身模板上等,確保止水帶能覆蓋變形縫。
由于填縫膠固化后無法應對廊體不均勻沉降引起的縫寬變大的問題,建議在填縫膠與中埋式止水帶間增加1道瀝青層(圖1)或全部用瀝青灌滿(圖2)。可采用高強度道路石油瀝青,如130#或防水防潮石油瀝青6#,在低溫狀態(tài)下瀝青層還能具有一定的柔韌性,可抵抗不均勻沉降帶來的拉力[3-5]。
圖1 增加瀝青層做法1
圖2 增加瀝青層做法2
1)方案1:重新挖開回填土及上部相關結構,拆除變形縫處所有防水材料,重新施工相關防水工序。該方案不僅處理時間長而且費用高、安全隱患大,不建議采用。
2)方案2:從變形縫(管廊)內部進行封堵。采用遇水膨脹止水條+遇水膨脹止水膠封堵(圖3、圖4)。遇水膨脹止水條必須采用快速反應型,且反復浸水試驗中體積膨脹率大于300%以上。這樣能確保變形縫滲漏水后,止水條與水反應產生2~3倍的膨脹變形,并充滿接縫的所有不規(guī)則表面、空穴及間隙,同時產生巨大的接觸壓力,徹底防止?jié)B漏。同理,遇水膨脹膠也采用快速反應型。這樣就在廊內形成了2道防水措施,可以有效地堵住滲漏水。
圖3 內部封堵做法1
圖4 內部封堵做法2
3)內部封堵施工步驟如下:
①用特殊工具摳除管廊頂板下部泡沫板6 cm左右。
②用吹塵器將縫內垃圾及粉塵吹干凈,縫隙必須保證潔凈、無雜物、無松脫物或積水。
③制作3 cm×5 cm的遇水膨脹止水條,可根據(jù)扣出泡沫板的變形縫寬度切割遇水膨脹止水條,建議遇水膨脹止水條寬度比縫寬大2 cm。
④當縫內干燥時,可直接用小木棍將遇水膨脹止水條按寬度5 cm塞進縫內并壓實緊密;當縫內濕潤時,可用熱風機將縫內水漬吹干,然后用小木棍將遇水膨脹止水條塞進縫內并壓實緊密(此步驟不應在雨天進行)。
⑤遇水膨脹止水條壓實緊密后,采用橡皮填縫刀將遇水膨脹止水膠,沿板縫45°方向抹壓入縫隙里3 cm,填滿縫隙,然后將表面多余部分刮掉。
由于廊內存在大量的機電設備、各類管線,對干燥度要求甚高,故變形縫處的防水顯得尤為重要,修補、處理實屬無奈之舉,只有在施工過程中嚴格落實三檢制度,把控好各道工序質量才是正解。