文章介绍了郑州航空港区园博园片区综合管廊的自防水、卷材防水、套管防水及特殊部位的防水施工。通过自防水、外防水、细部防水等多个层级的综合防水措施,保证综合管廊不发生明显渗漏,为后续廊内土建施工及机电安装施工提供干燥、整洁的作业环境。
郑州航空港经济综合实验区(郑州新郑综合保税区)园博园片区综合管廊包括规划一路、仓储五街、规划十路地下综合管廊,总长约5.56km。综合管廊线 综合管廊线路平面图
规划一路、仓储五街、规划十路地下管廊规划为支线型管廊,其中规划一路管廊全长约0.96km,仓储五街管廊全长约3.59km,规划十路全约1.01km。规划给水、雨水、污水、燃气、热力、电力、通讯、再生水等8种管道(管涵)布置于综合管廊内。综合管廊为现浇钢筋混凝土矩形箱涵结构,设置污水、燃气、热力、综合、雨水5个舱室,净断面尺寸为(2.0m+1.9m+2.4m+2.9m+2.0m)×(3.4m或4.5m),管廊结构宽度约13.0~13.15m,管廊正常段埋深约3.5~4m,下穿河道段埋深约4~11m。其中雨水舱以雨水箱涵形式设置,污水舱内设1条污水管道(DN500),燃气舱设1条燃气管道(DN300),热力舱内设2条热力管道(供水管、回水管,DN500),综合舱内设通信电缆10孔,10kV高压线),中水(再生水)管道1条(DN300)。综合管廊进廊管道排布图见图2(以管廊某标准断面为例)。
本工程综合管廊主体结构使用C35补偿收缩混凝土,抗渗设计等级为P8,施工前进行严格的配合比试配和配比验证,控制材料质量、水灰比、水泥用量、砂率和坍落度、含泥量等。经验证的配合比中,水泥等级采用P•O 42.5普通硅酸盐水泥,水灰比为0.41,水泥用量300kg/m³,细集料使用混合砂中砂,砂率45%,粗集料含泥量控制在0.5%以下,细集料含泥量控制在2%以下,坍落度控制在180mm±20mm,。经对抗渗试块测试,在0.9MPa抗渗压力下,试块均无渗水,此配合比满足P8抗渗等级要求。
混凝土结构在浇筑时应保证混凝土供应、浇筑和振捣连续进行,中断时间不得大于混凝土初凝时间,以避免造成先浇混凝土初凝与后浇混凝土形成内外贯通的冷缝或造成板面分层,影响防水性能和结构受力。综合管廊浇筑时使用插入式振捣棒对混凝土进行振捣。浇筑侧墙时,分层厚度按照规范要求不超过50cm。每次振捣坚持快插慢拔的原则,当混凝土表面有水泥浆上浮,无气泡产生,结束该点振捣,每个点一般振捣20~30s。分层浇筑时,振捣棒前端插入下层混凝土不小于5cm,且在下层混凝土初凝前进行。
抹平板面后及时覆盖薄膜保水,并自当天进行洒水养护,养护14d以上,特别应重视二次收面完成后3d内的覆盖及养护。本工程部分结构需要在冬期(日平均气温连续5d低于5℃或最低气温低于0℃)施工,除要求混凝土泵站添加防冻剂外,综合管廊结构浇筑后的养护方式采用外部覆盖薄膜+土工布+草帘3层防护,内部使用蒸养设备进行蒸汽养护,控制各个舱室内温度在10℃以上。
结构变形缝板厚中心位置安装30cm宽钢边橡胶止水带,钢边橡胶止水带上下安装丁腈软木橡胶垫板填缝,底板和侧墙外侧设置30cm宽橡胶止水带。结构浇筑完成后需要对结构外侧变形缝位置铺贴100cm宽卷材加强层(变形缝附近空铺40cm,防止随结构变形延展破坏)。在侧墙及顶板管廊内表面变形缝位置,设置30cm宽接水盒,如有少量渗漏水可沿接水盒流至管廊导流槽,进入集水坑。图4为顶板变形缝构造断面,图5为底板变形缝构造断面。
综合管廊变形缝位置钢边止水带绕管廊断面1圈,形成完全的封闭回路,应特别注意钢边止水带搭接质量。接头位置须设置在廊体最高点处,搭接至少10cm。止水带搭接施工前将搭接面的橡胶使用工具刀切平,搭接部位使用橡胶腻子填充密实,钢边搭接部位使用铆钉固定。搭接位置外部外包1层2mm厚橡胶腻子片,最后包裹3mm厚橡胶薄片。钢边止水带搭接方式构造见图6。图6 钢边止水带搭接断面图
为保证顶板变形缝处防水质量,除设计要求外,在对顶板铺贴卷材前,对顶板顶面变形缝进行了防水加强。对顶部丁腈软木橡胶垫板割除2cm,嵌入低模量聚氨酯密封胶,在顶板面变形缝上部涂刷2层30cm宽单组分聚氨酯防水涂料,中间铺设无纺布加筋,以保证变形缝变形后涂料不开裂。2.1.4施工缝
施工缝预留于底板倒角以上20cm处,并安装镀锌止水钢板(规格为360mm×3mm)。止水钢板中线与施工缝位置重合,底板墙根浇筑时应适度浇高2cm左右,在侧墙施做前凿除并清除浮渣。止水钢板U形口朝向迎水面。侧墙模板合模前,在模板与墙根孔隙处贴遇水膨胀止水条,防止漏浆(漏浆会导致施工缝处形成蜂窝、麻面等缺陷)。浇筑前需要对施工缝部位混凝土面及模板洒水润湿,防止先浇混凝土或模板吸水,导致新浇混凝土中水分流失。混凝土浇筑完成后,在进行卷材铺贴时,沿施工缝走向铺贴一层50cm宽加强层。图7为侧墙施工缝构造断面图。
综合管廊项目为保证施工缝位置防水效果,在铺贴卷材加强层前,对施工缝涂刷1层30cm宽水泥基渗透结晶防水涂料加强层,以保证更好的防水效果。2.1.5裂缝治理
综合管廊结构规划十路一段结构顶板出现2条裂缝,沿管廊横断面方向呈不规则折线延伸至管廊侧墙上部,约0.23mm宽。治理具体方法为:基面清理干净,沿裂缝位置刷3层单组分聚氨酯防水涂料(涂刷宽度不少于30cm,厚度不少于3mm),每2层涂料间铺贴1层30cm宽无纺布。涂料层与无纺布具有一定的延展性,且无纺布可增加防水涂料层抗拉能力,能保证裂缝扩展时不会开裂。治理完成后,裂缝部位经围水试验未发生渗漏。
防水基面应平整、干燥、洁净,防水卷材施工前应将基面清扫干净。综合管廊在墙与顶板或底板交接部位会形成阴角或阳角,因卷材本身有一定硬度,在直角弯折部位不易与混凝土面贴合,需对阴、阳角处特别处理。对阴角使用水泥砂浆抹成45°斜角(50mm×50mm),对阳角可适度打磨成圆角,详见图8。对基面不平整部位,凹坑处使用水泥砂浆抹平,凸起部位打磨平整。
因本工程使用放坡开挖形式,使用对撑形式在侧墙模板两侧无法平衡受力,因此本工程侧墙模板使用对拉形式固定,在墙体内设置对拉螺杆(间距400×400mm),依靠对拉螺杆拉力平衡混凝土浇筑压力。而拉杆穿墙设置,在浇筑完成后永久埋设入侧墙混凝土中,两端拉杆孔如不进行封堵,外部地下水将沿拉杆与墙体混凝土接触面渗入管廊内部,影响管廊防水效果,因此需要针对性的处理。对侧墙的拉杆孔,施工顺序为:割除外测拉杆、剔除橡胶套、割除内部钢筋至洞口根部、洒水润湿、水泥砂浆封堵、气温高情况下需辅以养护措施。水泥砂浆要求有一定的补偿收缩能力,施工中使用的为抗裂砂浆,水灰比为1:2,施工中为提高砂浆与结构混凝土的粘结能力防止开裂,在抗裂砂浆中会掺入少量的802胶。墙体两端拉杆孔封堵前对拉杆孔处混凝土进行洒水润湿,使用抗裂砂浆封堵,拉杆孔封堵完成后洒水湿润养护,防止接触面开裂。
铺贴后的卷材应避免空鼓、褶皱等问题,出现此类问题需重新补贴。本工程对此类问题的处理方法是,对褶皱部位割除,对鼓包部位切缝,赶出内部空气,沿切割孔洞或切缝边缘外扩20cm补贴卷材。顶板施工完成后需要上铺油毡及φ4@250mm×250mm钢筋网片(管廊上部有绿化,防树根穿刺),浇筑8cm厚C20细石保护层。侧墙回填前在靠墙铺设5cm厚聚苯乙烯板保护层,避免卷材破损。2.3雨水舱内表面防水
2.4外接管道防水综合管廊最主要的作用是收纳和分流各种市政管线,方便检修维护。综合管廊管线主要通过设置于道路交叉口及地块位置的分支口进廊和出廊,仓储五街及规划十路共36个分支口,其中设置于道路交叉口及地块位置各18处。本工程仅对后期进廊出廊管线预留外接套管,自分支口埋设至红线m。套管本身应保证不渗漏,套管插入分支口预留洞口形成的缝隙需要进行相关的防水封堵处理。综合管廊燃气、热力、通信、电力、中水、上水6种管线暂时无法入廊,需预留穿管套管,污水管道由我单位施工,可直接入廊,其入廊封堵与套管一致。污水管及外接套管均为钢管,其防水主要包括2方面:套管或管道本身应满足防锈、不渗漏要求;套管或管道接分支口预留洞应封堵严密,固定牢固。
对于电力套管排,套管与洞口预留套管缝隙较小,可穿孔后填充油麻,将套管预留洞套管焊接严密。对于口径较大的外接套管,其与预留洞口套管缝隙均较大,穿管后,在管缝内中间1/3墙厚填充油麻,两侧填充石棉水泥。综合管廊外部墩座使用C25混凝土浇筑,厚度为0.5m,沿管径向外浇筑厚度0.2m。管道下方混凝土在浇筑时须人工振捣严密,确保防水质量和抗压强度。具体施工断面见图11。
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