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計和施工符合質(zhì)量可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用的要求，需要了解地下電纜構(gòu)筑物的特點。

　　地下電纜隧道工程，通常上覆土層較厚，地下管線復雜，因此對構(gòu)筑物的防水設計提出了更高的要求。工程防水方案應根據(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)設計規(guī)范中沒有規(guī)定隧道的防水等級，隧道的設計通常執(zhí)行國標《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108)，“規(guī)范”中規(guī)定：二級防水適用于人員經(jīng)常活動的場所；在有少量濕漬的情況下不會使物品變質(zhì)、失效的貯物場所及基本不影響設備正常運轉(zhuǎn)和工程安全運營的部位；重要的戰(zhàn)備工程。三級防水適用于人員臨時活動的場所；一般戰(zhàn)備工程。

　　《國家電網(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)防水等級不應低于二級。

　　二級防水等級要求，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計和施工應遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯酀?，因地制宜，綜合治理”的原則，即以防為主，以排為輔，多道設防，剛?cè)嵯酀?/p>

　　2）地下電纜工程防水設計和施工應符合環(huán)境保護的要求，并應采取相應的措施。

　　3）地下電纜工程的防水，應積極采用經(jīng)過試驗、檢測和鑒定并經(jīng)實踐檢驗質(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計和施工，應符合國家、地區(qū)、行業(yè)有關(guān)標準的規(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，應當成為防水設計的重點。防水混凝土的自身防水效果影響因素主要有以下幾點：

　　混凝土防水劑選擇和配比設計；

　　原材料質(zhì)量控制及準確計量；

　　施工過程中的質(zhì)量把控，如混凝土的振搗和養(yǎng)護等；

　　混凝土保護層厚度控制，混凝土保護層厚度不夠，常常由于施工時不能保證施工質(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足防水要求。但是為了防止防水混凝土的毛細孔、洞和裂縫滲水，還應在結(jié)構(gòu)混凝土的迎水面設置附加防水層，這種防水層應是柔性或者韌性的，來滿足混凝土的缺陷。因此地下防水設計應以防水混凝土為主，在設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，再做保護層，達到多道設防、剛?cè)嵯酀哪康?。由于地下防水層長期處于潮濕和水滲透的環(huán)境，有時還有一定的水壓力，因此除滿足防水基本功能外，還應具備與外墻緊密粘結(jié)的性能。同時防水層埋置在地下具有永久性和不可置換性的特點，因此必須長久耐用。

　　2.2混凝土結(jié)構(gòu)細部構(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)細部構(gòu)造的防水設計同樣影響構(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)細部構(gòu)造包括變形縫、穿墻管（盒）、預埋件、預留通道接頭、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性和密實性來防水。

　　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，見圖3.1-1。

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

　　4)設置滑動層，用油氈或新型防水卷材作滑動層，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混凝土防水密實劑的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)面層抹壓F-511A防水砂漿，節(jié)點、變形縫等部位采用柔性密封材料處理，構(gòu)成“剛性復合，以柔適變”的防水體系，見圖3.1-2。

　　圖3.1-2軀體式復合防水技術(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、保護層等三道工序，使得施工更加簡捷，減少了工序間歇的時間縮短了工期。同時，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地下剛性復合防水技術(shù)系統(tǒng)在使用過程中不產(chǎn)生任何有毒有害氣體或廢棄物，對環(huán)境、土壤、地下水資源等無污染。

　　3.2防水方案選擇

　　傳統(tǒng)的柔性防水材料（又稱“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地下復合防水技術(shù)系統(tǒng)為無機結(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。

　　采用軀體式復合防水技術(shù)，同時附加輔助柔性防水措施，剛?cè)嵯酀?，雙管齊下，達到極佳的防水效果，滿足高標準防水要求。

　　三新區(qū)工程經(jīng)驗總結(jié)

　　為了高標準、高起點、高要求建設新區(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)生化學反應后的結(jié)晶可填充混凝土內(nèi)部毛細孔隙，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與混凝土中鈣鎂離子的反應增強混凝土的整體密實性，從提高混凝土的抗壓、抗拉強度，減少混凝土的收縮開裂，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長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：

　　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微裂縫產(chǎn)生的開裂應力，不直接傳遞給防水卷材層，提高防水層的可靠性并延長防水層的使用壽命。

　　2）強勁的粘結(jié)力。非固化橡膠瀝青涂料可與不同的基層進行粘結(jié)，粘結(jié)強度高，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”滿粘貼效果，并能填補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，無需反復施工且無需養(yǎng)護。施工溫度范圍寬，可在-20℃~40℃環(huán)境下施工。

　　03特殊部位防水設計優(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）陰陽角防水構(gòu)造優(yōu)化

　　陰陽角防水設計采用防水加強層作為加強措施，同時在陰陽角處500mm范圍內(nèi)混凝土保護層內(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）均設置止水環(huán)，并要求做閉水實驗，杜絕洞口滲水。

　　群管采用套管型式，設置防水加強層，遇水膨脹止水條，用防火堵料堵實電纜與預留管之間縫隙,封堵深度為30mm，采用軟膩子將電纜與管道之間及電纜管周圍縫隙封堵嚴密，防止?jié)B水。

　　四小結(jié)

　　地下工程防水的設計和施工都應遵循防、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯酀虻刂埔?，綜合治理的原則。地下工程防水是一個系統(tǒng)性工程，完備的工程設計、先進的施工工藝、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無一失。