冠纜電纜：淺談地下電纜隧道工程防水

　　一引言

　　為使地下電纜隧道工程防水的設(shè)計(jì)和施工符合質(zhì)量可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的要求，需要了解地下電纜構(gòu)筑物的特點(diǎn)。

　　地下電纜隧道工程，通常上覆土層較厚，地下管線復(fù)雜，因此對(duì)構(gòu)筑物的防水設(shè)計(jì)提出了更高的要求。工程防水方案應(yīng)根據(jù)工程規(guī)劃、結(jié)構(gòu)形式、材料選擇、結(jié)構(gòu)耐久性和施工工藝等確定。

　　二地下工程防水處理

　　01防水處理原則

　　電力工程的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范中沒(méi)有規(guī)定隧道的防水等級(jí)，隧道的設(shè)計(jì)通常執(zhí)行國(guó)標(biāo)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108)，“規(guī)范”中規(guī)定：二級(jí)防水適用于人員經(jīng)?；顒?dòng)的場(chǎng)所；在有少量濕漬的情況下不會(huì)使物品變質(zhì)、失效的貯物場(chǎng)所及基本不影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工程安全運(yùn)營(yíng)的部位；重要的戰(zhàn)備工程。三級(jí)防水適用于人員臨時(shí)活動(dòng)的場(chǎng)所；一般戰(zhàn)備工程。

　　《國(guó)家電網(wǎng)公司電纜通道管理規(guī)范》第十四條規(guī)定：隧道結(jié)構(gòu)防水等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。

　　二級(jí)防水等級(jí)要求，主體結(jié)構(gòu)、變形縫采取不少于2種防水方式，施工縫采取不少于1種防水方式。

　　防水處理原則總結(jié)如下：

　　1）地下電纜工程防水設(shè)計(jì)和施工應(yīng)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯酀?jì)，因地制宜，綜合治理”的原則，即以防為主，以排為輔，多道設(shè)防，剛?cè)嵯酀?jì)。

　　2）地下電纜工程防水設(shè)計(jì)和施工應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)的要求，并應(yīng)采取相應(yīng)的措施。

　　3）地下電纜工程的防水，應(yīng)積極采用經(jīng)過(guò)試驗(yàn)、檢測(cè)和鑒定并經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)質(zhì)量可靠的新材料、新技術(shù)、新工藝。

　　4）地下電纜工程的防水設(shè)計(jì)和施工，應(yīng)符合國(guó)家、地區(qū)、行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

　　02地下電纜構(gòu)筑物防水處理方法

　　地下電纜工程防水處理主要包括：地下工程混凝土結(jié)構(gòu)主體防水和混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造防水。

　　2.1混凝土結(jié)構(gòu)自身抗?jié)B防水

　　混凝土結(jié)構(gòu)自身防水是根本的防線，結(jié)構(gòu)自身防水是抗?jié)B漏的關(guān)鍵，因此在施工中分析地下電纜構(gòu)筑物混凝土自身的抗?jié)B能力，應(yīng)當(dāng)成為防水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。防水混凝土的自身防水效果影響因素主要有以下幾點(diǎn)：

　　混凝土防水劑選擇和配比設(shè)計(jì)；

　　原材料質(zhì)量控制及準(zhǔn)確計(jì)量；

　　施工過(guò)程中的質(zhì)量把控，如混凝土的振搗和養(yǎng)護(hù)等；

　　混凝土保護(hù)層厚度控制，混凝土保護(hù)層厚度不夠，常常由于施工時(shí)不能保證施工質(zhì)量，出現(xiàn)裂縫，造成滲漏。

　　從質(zhì)量控制的角度來(lái)講，如果采用質(zhì)量合格防水抗?jié)B的商品混凝土，混凝土主體基本可以滿(mǎn)足防水要求。但是為了防止防水混凝土的毛細(xì)孔、洞和裂縫滲水，還應(yīng)在結(jié)構(gòu)混凝土的迎水面設(shè)置附加防水層，這種防水層應(yīng)是柔性或者韌性的，來(lái)滿(mǎn)足混凝土的缺陷。因此地下防水設(shè)計(jì)應(yīng)以防水混凝土為主，在設(shè)置附加防水層封閉層和主防層。

　　地下電纜構(gòu)筑物的外墻主要起自防水的作用，再做卷材外防水。目前較為普遍的做法就是在構(gòu)筑物主體結(jié)構(gòu)的迎水面粘貼防水卷材或涂防水層，再做保護(hù)層，達(dá)到多道設(shè)防、剛?cè)嵯酀?jì)的目的。由于地下防水層長(zhǎng)期處于潮濕和水滲透的環(huán)境，有時(shí)還有一定的水壓力，因此除滿(mǎn)足防水基本功能外，還應(yīng)具備與外墻緊密粘結(jié)的性能。同時(shí)防水層埋置在地下具有永久性和不可置換性的特點(diǎn)，因此必須長(zhǎng)久耐用。

　　2.2混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造防水

　　混凝土主體結(jié)構(gòu)的防水是地下電纜構(gòu)筑物防水的基礎(chǔ)，而混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造的防水設(shè)計(jì)同樣影響構(gòu)筑物的防水抗?jié)B能力。在地下電纜構(gòu)筑物中，混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造包括變形縫、穿墻管（盒）、預(yù)埋件、預(yù)留通道接頭、坑（池）等。

　　03地下電纜工程防水方法比選

　　3.1防水方法概述

　　傳統(tǒng)地下工程防水一般包括以下幾種：

　　1)混凝土結(jié)構(gòu)的自身防水，依靠混凝土本身的抗?jié)B性和密實(shí)性來(lái)防水。

　　2)增加防水層，在結(jié)構(gòu)物的外側(cè)增加防水層，以達(dá)到防水的目的，常用防水層有水泥砂漿、卷材、瀝青膠結(jié)材料和金屬防水層，見(jiàn)圖3.1-1。

　　3)加強(qiáng)滲排水措施，利用盲溝、滲排水層等措施來(lái)排除附近的水源，以達(dá)到防水目的。

　　4)設(shè)置滑動(dòng)層，用油氈或新型防水卷材作滑動(dòng)層，并用厚質(zhì)水性防水涂料作粘結(jié)劑作附加防水層。

　　目前，較為先進(jìn)的地下工程防水技術(shù)追求結(jié)構(gòu)防水一體化施工，在結(jié)構(gòu)混凝土中摻入F-511B抗?jié)B混凝土防水密實(shí)劑的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)面層抹壓F-511A防水砂漿，節(jié)點(diǎn)、變形縫等部位采用柔性密封材料處理，構(gòu)成“剛性復(fù)合，以柔適變”的防水體系，見(jiàn)圖3.1-2。

　　圖3.1-2軀體式復(fù)合防水技術(shù)

　　結(jié)構(gòu)防水一體化施工，相比傳統(tǒng)柔性防水技術(shù)減少了找平層、界面層、保護(hù)層等三道工序，使得施工更加簡(jiǎn)捷，減少了工序間歇的時(shí)間縮短了工期。同時(shí)，防水與結(jié)構(gòu)的同步施工，弱化了施工條件要求，減少了施工工序，降低施工成本。并且，F(xiàn)-511A/B地下剛性復(fù)合防水技術(shù)系統(tǒng)在使用過(guò)程中不產(chǎn)生任何有毒有害氣體或廢棄物，對(duì)環(huán)境、土壤、地下水資源等無(wú)污染。

　　3.2防水方案選擇

　　傳統(tǒng)的柔性防水材料（又稱(chēng)“雨衣”或“皮膚”式）防水，使用年限有限，宜出現(xiàn)漏、竄、老化等現(xiàn)象；F-511A/B地下復(fù)合防水技術(shù)系統(tǒng)為無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)自防水體系，即“軀體”式防水，受環(huán)境因素影響小，結(jié)構(gòu)與防水同壽命，尤其在地下防水中完全避免了柔性防水的弊端。

　　采用軀體式復(fù)合防水技術(shù)，同時(shí)附加輔助柔性防水措施，剛?cè)嵯酀?jì)，雙管齊下，達(dá)到極佳的防水效果，滿(mǎn)足高標(biāo)準(zhǔn)防水要求。

　　三新區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

　　為了高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)、高要求建設(shè)新區(qū)工程，在新區(qū)隧道工程中優(yōu)化了防水做法，提升了防水性能。

　　01采用新型防水外加劑提高防水性能

　　新型混凝土防水外加劑與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后的結(jié)晶可填充混凝土內(nèi)部毛細(xì)孔隙，結(jié)晶體遇水膨脹，堵塞混凝土內(nèi)部水的通路，可堵塞0.2-0.8mm的裂縫。新型混凝土防水外加劑通過(guò)與混凝土中鈣鎂離子的反應(yīng)增強(qiáng)混凝土的整體密實(shí)性，從提高混凝土的抗壓、抗拉強(qiáng)度，減少混凝土的收縮開(kāi)裂，提高混凝土的抗凍融能力。普通混凝土加入新型混凝土防水外加劑后，其抗?jié)B能力為P22-P26（可承受2.2-2.6MPa的抗?jié)B壓力），避免建筑物在地下水充沛時(shí)長(zhǎng)期浸泡所造成的滲漏隱患。

　　02采用非固化橡膠瀝青涂料

　　非固化橡膠瀝青涂料作為一種新型防水涂料，具有以下有點(diǎn)：

　　1）良好的彈塑性能。非固化橡膠瀝青涂料可吸收混凝土基層細(xì)微裂縫產(chǎn)生的開(kāi)裂應(yīng)力，不直接傳遞給防水卷材層，提高防水層的可靠性并延長(zhǎng)防水層的使用壽命。

　　2）強(qiáng)勁的粘結(jié)力。非固化橡膠瀝青涂料可與不同的基層進(jìn)行粘結(jié)，粘結(jié)強(qiáng)度高，在潮濕基面上也有很好的粘結(jié)力，保證了粘結(jié)效果。

　　3）優(yōu)異的自愈合性能。非固化橡膠瀝青涂料可形成“皮膚式”滿(mǎn)粘貼效果，并能填補(bǔ)混凝土基層的變形裂縫。

　　4）良好的施工性能。非固化橡膠瀝青涂料可一次厚涂至指定厚度，無(wú)需反復(fù)施工且無(wú)需養(yǎng)護(hù)。施工溫度范圍寬，可在-20℃~40℃環(huán)境下施工。

　　03特殊部位防水設(shè)計(jì)優(yōu)化提升

　　1）變形縫的防水構(gòu)造優(yōu)化

　　頂板變形縫采用迎水面嵌縫+中埋式鋼邊橡膠止水帶+背水面嵌縫防水構(gòu)造。

　　側(cè)墻變形縫采用外貼式止水帶+中埋式鋼邊橡膠止水帶+背水面嵌縫防水構(gòu)造。

　　底板變形縫采用背水面嵌縫+中埋式鋼邊橡膠止水帶+外貼式止水帶防水構(gòu)造。

　　2）施工縫的防水構(gòu)造優(yōu)化

　　施工縫處采用了中埋式鋼邊橡膠止水帶、遇水膨脹止水條、水泥基滲透結(jié)晶防水涂料、防水材料加強(qiáng)層，4道防水線，優(yōu)于規(guī)范規(guī)定的基本要求，提升了防水性能。

　　3）陰陽(yáng)角防水構(gòu)造優(yōu)化

　　陰陽(yáng)角防水設(shè)計(jì)采用防水加強(qiáng)層作為加強(qiáng)措施，同時(shí)在陰陽(yáng)角處500mm范圍內(nèi)混凝土保護(hù)層內(nèi)鋪Ф6@200X200鋼筋網(wǎng)片作為抗裂措施。

　　4）穿墻管防水構(gòu)造優(yōu)化

　　外墻穿墻管采用柔性套管，套管（或主管）均設(shè)置止水環(huán)，并要求做閉水實(shí)驗(yàn)，杜絕洞口滲水。

　　群管采用套管型式，設(shè)置防水加強(qiáng)層，遇水膨脹止水條，用防火堵料堵實(shí)電纜與預(yù)留管之間縫隙,封堵深度為30mm，采用軟膩?zhàn)訉㈦娎|與管道之間及電纜管周?chē)p隙封堵嚴(yán)密，防止?jié)B水。

　　四小結(jié)

　　地下工程防水的設(shè)計(jì)和施工都應(yīng)遵循防、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯酀?jì)，因地制宜，綜合治理的原則。地下工程防水是一個(gè)系統(tǒng)性工程，完備的工程設(shè)計(jì)、先進(jìn)的施工工藝、可靠的工程材料，井井有條，環(huán)環(huán)相扣，才能確保工程防水萬(wàn)無(wú)一失。