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探讨城市综合管廊项目防渗技术

2021-01-07张体浪

粘接 2021年12期
关键词:综合管廊防渗技术城市

张体浪

摘 要:随着城市化进程的不断发展,城市综合管廊作为重要的基础保障设施,直接关乎着人类的生产和生活。相对于国外,我国在城市综合管廊项目的建设上起步较晚,与发达国家具有一定差距,但是由于我国在此方面投入较大,城市综合管廊有了一定突破,在城市中能够发挥重要的作用。综合管廊防渗最为首要任务,提高其防渗效果能够保障综合管廊稳定、安全运行。于是文章对综合管廊项防渗技术进行探讨,首先对城市综合管廊特点进行分析,然后分析综合管廊渗漏原因,最后分析四个方面的防渗技术,通过这些技术的使用,很大程度上能够提高综合管廊的防渗效果,希望能给相关人员提高参考和借鉴。

关键词:城市;综合管廊;防渗技术

中图分类号:TU990.3 文献标识码:A     文章编号:1001-5922(2021)12-0187-05

Discussion on Anti-seepage Technology of Urban

Utility Tunnel Project

Zhang Tilang

(The second Construction Co., Ltd. of CSCEC 7th Division, Hefei 230000, China)

Abstract:With the continuous development of urbanization, urban utility tunnel, as an important basic security facility, is directly related to human production and life. Compared with foreign countries, China started late in the construction of urban utility tunnel projects. Thus there is a certain gap with developed countries. However, due to Chinese large investment in this aspect, the urban utility tunnel has made a certain breakthrough, which can play an important role in the city. The anti-seepage of utility tunnel is the most important task. Improving its anti-seepage effect can ensure the stable and safe operation of utility tunnel. Therefore, it is necessary to discusses the anti-seepage technology of utility tunnel. First of all, the characteristics of the urban utility tunnel are analyzed. Then, the causes of leakage are analyzed. Finally, the anti-seepage technology in four aspects is analyzed. Through the use of these technologies, the anti-seepage effect of the utility tunnel can be improved to a large extent, which hopes that it can provide reference for relevant personnel.

Key words:city; utility tunnel; anti-seepage technology

0 引言

随着城市化进程的不断发展,发布一系列法律法规,提倡城市基础建设,尤其是城市综合管廊的建设[1]。可见城市综合管廊在社会中的重要性。城市综合管廊作为城市地下基础设施,主要由钢筋混凝土构成地下空间,通过将各种工程管线安装到地下空间中,能够节约地上的使用面积[2]。在城市综合管廊项目的建设中,日本在此方面发展速度较快,属于世界上综合管廊建设非常先进的国家之一[3]。随着综合管廊优势的不断突出,我国也逐渐重视综合管廊,不断对其进行推广建设。由于我国在城市综合管廊建设上的起步较晚,但近年来,我国对其进行了大量研究和实践,已经有了不小的突破[4-5]。在城市综合管廊项目中非常重视防渗工程,因为一旦发生渗漏,会影响到综合管廊的正常运行,还会给后期维修造成较大的人力、物力和财力,而且经过调查统计,我国地下建筑出现渗漏的情况非常多,渗漏率高达80%[6-7]。所以防渗作为综合管廊的首要任务,必须对其进行重视,也是眼下丞需解决的问题。

1 城市综合管廊的特点

城市综合管廊就是将电力、供热、排水、通信和燃气等工程管线统一建设到城市地下的隧道空间内,为了保证工程管线的正常运转,需要设立专门的检修口、监测系统和吊装口等,简而言之城市综合管廊就是在地下建造一个空间,将所有的工程管线集中里面[8]。城市综合管廊能够提高城市的形貌、解决城市拥堵问题,还能够对这些工程管线进行统一管理和维修。通过了解城市综合管廊项目的特点,有利于理解其防渗工程的重要性。

在城市综合管廊还没有出现之前,使用的是直埋管道,但是这种管道处理方式存在很多问题,于是后来使用了综合管廊这种方式,其优势较多。

一次性建设工程项目。由于是将工程管線全部建设于地下隧道空间内,属于一次性建设工程项目,不需要再对路面进行开挖,所以不会因为多次对路面开挖对道路交通或者园林绿化造成影响,而且还可以提高道路使用年限;另外,在一定程度上还可以减少建筑垃圾,节约经济成本[9]。

实现工程管线统一管理和维修。因为是将所有管线统一安装到地下空间中,这样能够对管道进行统一监测、统一管理,提高工作效率。

地下空间利用率比较高。在我国交通拥堵问题比较严重,加之原有的架空管线也影响道路使用情况下,但是通过综合管廊项目,将很多路面上的管线埋设到地下,使地下空间利用率提高。通过对地下综合管廊的设计,能够更加合理的对地下空间进行利用,是地下空间利用率达到最大化。

降低城市内涝灾害的破坏。城市综合管廊不仅具有上述特点优势,而且由于地下隧道的建设,每年雨季,容易受到内涝影响的城市将会有所缓和,能够降低城市内涝的影响。

2 城市综合管廊渗漏原因

综合城市管廊在城市化建设中非常重要,如果管廊中出现渗漏情况,那就会影响到各种管线的正常运作,严重时还会直接造成管线腐蚀、断裂,从而影响到城市居民的正常生活和工厂的日常生产。所以必须采取相关的防渗技术,提高城市综合管廊的防渗效果。在分析防渗技术之前,本文对城市综合管廊出现渗漏状况的原因进行了分析,其主要渗漏原因主要表面在以下几方面。

(1)设计问题。城市综合管廊项目在设计过程中,需要考虑的方面非常多,比如构造钢筋的配量、混凝土构件的收缩变形能力、结构的应力集中现象、混凝土等级等等,任何一方面的设计存在考虑不当,都会影响到城市综合管廊的防渗水效果,管廊很多情况下出现漏水现象,有可能是在设计方面存在问题。所以,为了提高防渗效果,需要考虑多方面因素,严谨的对综合管廊进行设计。

(2)水泥问题。水泥在和水进行混合时会发生放热反应,其放热量将会比较多而聚集在结构内部,没能得到及时的散发,就会使得混凝土内外温差较大,从而造成混凝土发生裂缝;所以,水泥方面的问题,如果处理不当就会造成综合管廊项目中的混凝土出现裂缝,从而引发渗漏水情况。

(3)混凝土施工问题。在城市综合管廊项目修建中,混凝土作为主要原材料,其保护层厚度、节点处理和质量等存在问题就会直接影响到混凝土使用寿命。作为综合管廊的原材料,混凝土强度和密实性都非常重要,在有些管廊项目中没有选择合适的混凝土,就会影响到混凝土的使用寿命,造成管廊出现渗水现象。

(4) 使用管理问题。当城市综合管廊建设完成之后,外部因素也会使得混凝土出现开裂现象,即管理和使用不当造成,比如在使用过程中荷载超过规定范围;建筑基础不均匀沉降,造成沉降裂缝;另外,综合管廊周围的环境也会对混凝土造成影响,比如强酸、强碱引发其出现腐蚀现象,于是就会出现裂缝;最后还会由于自然灾害或者意外事件导致综合管廊出现裂缝。所以,综合管廊建设完成之后需要对其进行良好的使用和管理。

通过分析,我们知道综合管廊在建设时一直到使用管理阶段,都可以出现渗漏情况,从而造成严重的后果,所以有必要使用防渗技术,尽可能降低综合管廊渗水现象,从而保障城市综合管廊正常运作,保证居民生活和企业的生产。

3 城市综合管廊项目防渗技术

3.1 MPS电防渗技术

MPS电防渗技术能够使水分子电离,然后向负电极方向移动,从而能够达到长期防水、防渗的目的。MPS电防渗技术原理示意图如图1所示,其基本原理是根据水的电渗透原理[10]。首先由专门的装置产生低压直流正、负及零脉电流,将地下混凝土周围设置低压电磁场,于是就会进行水分子电离,离子会运动到迎水面一侧,如图1箭头所示方向,这样就可以防止水进入到内测面。将其应用到城市综合管廊项目防渗工程中能够抵抗600 m以上水压侵入。

在城市综合管廊项目中使用MPS电防渗技术的安装布置如图2所示,其中阳极使用钛合金,钛合金金属线直径大于2 mm;阴极使用碳钢镀铜接地极[10]。使用冷轧钢板制作端子接线箱,然后还需在其表面镀锌加喷塑处理。另外控制箱作为MPS电防渗系统的核心部件,需要使用1.5 mm厚的不锈钢外壳制作,其和端子接线箱都是用支架吊装。

在城市综合管廊项目中使用MPS电防渗技术,并对其进行连续观察发现,混凝土含水率降低;管廊中原本存在水珠,经过使用该防渗技术之后,其湿度出现下降趋势;最后检测管廊内空气湿度,发现变得更加干燥。所以使用该技术能够有效降低城市综合管廊内的水分。

3.2 防渗材料选择技术

在综合管廊项目中,为了得到更好的防渗效果,其中使用合适的材料非常重要。因为即便使用非常先进的防渗技术,但是如果材料选择不合适,也会造成城市地下管廊漏水严重;所以本文将防水材料选择技术作为单独一项进行深入研究,从而保证选择合适的材料用来提高防渗效果。

城市综合管廊防水材料在选择过程中,应该严格遵守3个原则:首先选择柔性材料,因为在城市地下环境,会存在刚性界面,如果材料柔性不好,就会受到收缩膨胀产生应力破坏现象,所以选择的材料需要有很好的柔性和弹性。其次就是选择的材料要能够和管廊混凝土基面具有非常好的粘接效果,要求粘接牢固、全密封粘接和粘接时间持久等。最后,材料要具有易施工的特点。因为在城市地下管廊项目中,地下环境比较恶劣,会存在混凝土表面潮湿、不平整等现象,选择的材料要能够适应这种环境,能够实现施工工艺简单、粘接牢固等目的。

材料选择除了从材料本身进行考虑之外,还需要结合特定城市综合管廊的防渗设计特点、地域环境和其他因素,选择最适合此环境之下的防渗材料。现代城市综合管廊的设计要求和防渗要求不断提高,在选择材料时不能根据以往的经验进行选择,也不能过分依赖图集和相关标准,而是需要根据实际情况,选择相关合适的新材料,不断推陈出新,使综合管廊防渗效果更好。另外,不同地域环境,城市综合管廊设计也会存在差别,需要选择和施工环境相匹配的防渗材料。

城市综合管廊项目中使用的材料比较多,反应性自粘型防水卷材在使用过程中会发生化学反应,从而形成牢固的化学键,还会增强蠕变功能,于是能够大幅度提高材料的粘接牢固性能;高分子自粘防水卷材能夠同时具有自黏卷材和高分子防水卷材的优势,所以应用到城市综合管廊中能够在很大程度上提高防渗功能,而且还具有耐候性、耐高温性、抗穿刺性等。在城市综合管廊项目中使用新型防渗材料,然后再使用其他的防渗技术能够大大提高防渗效果。

3.3 防渗施工技术

在城市综合管廊项目建设中,应该使用相关的施工技术降低混凝土裂缝的产生,因为就算使用性能非常优异的防水材料,如果施工不恒当,同样会造成城市综合管廊项目出现裂缝。所以,为了提高项目的防渗效果,在混凝土浇筑和养护过程中需要使用相关技术对其进行处理,也就是一些注意事项,从而提高施工效果,防止项目出现渗水现象,提高项目的使用寿命。

在浇筑混凝土之前,需要将模板中的全部杂物清理干净,然后将模板使用清水淋湿。为了施工顺利进行,需要制定相关的施工组织计划,对每个变形缝区域的混凝土浇筑时使用连续浇筑的方式,尽量减少施工缝;在浇筑过程中,浇筑中途间隔时间不能大于混凝土初凝时间。综合管廊项目中使用防渗混凝土最好使用机械振捣的方式,因为该方式产生的振幅比较小,能够增加水泥砂浆的流动性,有利于挤出混凝土中的气泡,从而增加混凝土的抗渗性和密实性。混凝土在浇筑技术涉及到的注意事项非常多,本文只对其中的一部分进行了介绍,总之,防水混凝土浇筑比较重要,能够直接影响到综合管廊项目的防渗,所以一定要根据相关的标准和施工方式进行施工。

另外,混凝土浇筑完成之后,需要对其进行养护,即浇筑完成后的12 h,对其表面淋水氧化,并且至少需要养护半个月之久。养护过程中需要延长带模氧化时间,拆模之后,管廊侧墙需要使用保护剂对其进行养护处理。为了提高养护效果,需要根据实际情况制定合理的养护方案,因为不同区域的温度和湿度存在差别,降低温度差,能够降低混凝土发生裂缝的概率。图3为综合管廊防水施工现场图。

3.4 城市综合管廊项目其他防渗技术

(1)施工缝、变形缝处理技术。城市综合管廊项目进行施工时,会存在横向变形缝和纵向水平施工缝,这些缝都会影响到管廊的防渗效果。为了降低缝隙对项目防渗的影响,本文提出了以下几点技术措施。

对施工缝和变形缝进行填补需要使用相关的材料,比如止水钢板、聚乙烯填缝板等,这些材料的质量直接影响到缝隙的填补效果,所以需要对原材料的质量进行严格把控。这些相关材料的质量要求需要按照《城市综合管廊工程技术规范》进行把控。还需要对止水钢板和钢边橡胶止水带埋设工作进行合理监督,因为该埋设工作需要注意的事项比较多,如止水钢板之间不能超过50 mm。然后在钢板和钢板连接时使用满焊的方式进行焊接,而且焊接效果要符合规定要求。另外,还需要对混凝土浇捣技术进行严格把控,确保混凝土里面的气体能够排除,保证混凝土的严密性。为了进一步提高变形缝的密封程度,需要使用防水卷材将其封包起来,然后将水泥砂浆抹在卷材外侧,并将周围黏性土回填加固,保证外侧的密封效果。

(2)在城市综合管廊项目建设过程中还存在预留洞口,这些洞口处理不当,就会影响项目的防水,所以需要强化洞口的密封程度。可以使用新型的洛克赛克密封系统,这个系统能够长时间发挥防渗止漏的作用,而且限制因素少,能够在很多不同电缆管道中进行使用,并且安装所需要的环境限制也较少,即便在流水的情况下也能够进行安装。洛克赛克密封系统主要构成包含移动挡板式套筒、管线嵌入式密封件、多种适配电缆,相比于传统的穿缆工艺,使用这种系统能够大幅度提高防渗效果,解决城市综合管廊渗水问题。

(3)当城市综合管廊项目的防渗施工完成之后,并且也进行了检查,符合各种检测指标。在这种情况完成之后,需要对回填进行尽快的处理,首先在回填之前,使用厚聚苯乙烯泡沫板安裝到墙体外边,然后使用分层回填、分层稳固的方式进行回填处理。另外,完工之后不能刨掘道路,需要留意防水层的保护,定期对其进行检查,以防城市综合管廊出现渗漏情况。

4 结语

城市综合管廊作为基础设施,直接影响人类的生活和生产,当综合管廊因为各种因素造成漏水情况时,就会使得地下管线出现问题,严重时会造成工程管线大面积瘫痪现象;所以,必须使用防渗技术提高综合管廊的防水效果,保障综合管廊安全、稳定运行。上文中提出几点防渗技术属于当前应用比较广泛和有效的方式,随着科学技术和新材料的不断研发,综合管廊项目防渗技术需要与时俱进,不断创新,提出防渗性能更好的技术,保障人民日常生活和生产。

参考文献

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