长距离现浇电缆通道渗漏水预防措施

长距离现浇电缆通道渗漏水预防措施

胡长令,侯丽芳

中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司  四川成都  611130

【摘  要】随着城市建设的不断发展，地下电缆输电已经得到越来越广泛的应用，而电缆隧道的渗水将会对结构的安全和电缆线路的运行带来很不利的影响。本文结合我公司负责施工的110kV 纱帽主变电所电缆通道工程，分析了现浇混凝土电缆隧道渗水的原因，并提出了相应的防控措施。本文以武汉市轨道交通110KV纱帽主变电所电缆通道渗漏水预防措施为研究对象，介绍长距离现浇电缆通道施工过程中渗漏水预防措施的应用，通过理论与实践相结合对渗漏水预防措施进行深入分析与总结，形成了预防效果明显、实体质量突出的长距离现浇电缆通道渗漏水预防措施；可为类似电缆通道施工提供参考和借鉴。

【关键词】长距离  现浇  渗漏水  预防措施

1 前言

随着城市的发展，轨道交通、市域高铁等交通形式成为主流，电缆通道做为主变电所给列车输送电力的主通道，渗漏水将会对将会对隧道结构的安全造成较大的隐患，它会导致钢筋锈蚀，加快碱骨料反应，加速构支架及胶垫腐蚀，缩短线路使用寿命，增加电缆线路维护成本等。我们通过对已经完成的电缆隧道施工段进行的监测发现电缆隧道存在渗水的现象，而电缆隧道渗水将会对隧道结构的安全造成较大的隐患，它会导致钢筋锈蚀，加快碱骨料反应，加速构支架及胶垫腐蚀，缩短线路使用寿命，增加电缆线路维护成本等。因此，研究地下缆隧道渗水的防控措施对保障电缆线路的安全运行、减少线路维护成本有重要的意义。

2 工程概述

本项目电缆通道为现浇混凝土结构，断面尺寸为2.0 mx2.0m 、2.5mx2.5m 、3.0mx3.0m，覆土深度5-6m，总长900m，具有距离长、覆土深、结构形式复杂等特点。调研相同特点电缆通道发现：长距离现浇电缆通道施工缝、混凝土结构等部位多存在渗漏水现象，因此，针对相应部位，提出相应预防措施，经过试验比选，总结一套长距离现浇电缆通道渗漏水预防措施具有重要的意义。

3 渗漏水原因剖析

长距离现浇电缆通道是一个整体，某一段出现渗漏水均会危机电缆的安全运行，通过调研既有电缆通道渗漏水现状，发现存在以下情况。

（1）由于地下电缆通道结构断面偏小、距离长、覆土深、集中受力较大，结构基础处理不到位，混凝土结构沉降导致板裂造成渗漏水。

（2）电缆通道浇筑施工时分段过长；当混凝土收缩时产生拉应力，当拉应力超过抗拉强度时引起开裂。

（3）既有电缆通道施工缝多采用钢板止水带，需在施工现场进行焊接，焊接质量难以控制，容易造成漏焊、焊接不饱满等情况，导致地下水从缝隙中流入，造成渗漏水的情况。

（4）既有电缆通道内仅依靠混凝土结构自防水，未采取内防水措施，当混凝土外部防水失效时造成渗漏水。

（5）既有电缆通道外防水上部未设置耐根系穿刺层，导致后期植物根系穿透保护层损伤防水结构，造成渗漏点。

针对不同的施工位置的不同特点，我们把导致电缆隧道渗水的原因归结为两类，即共性原因（针对工程整体）和特殊原因（针对接缝处）。

3.1 共性原因：

(1)缺乏电缆隧道防渗专项检查制度。对于电缆隧道的防渗重点不能够系统、全面、有计划的监管，形成检查的盲点；

(2)施工人员的操作不规范，混凝土的振捣不密实，形成蜂窝，因此局部渗漏较多；不规范的振捣还会导致混凝土与止水带和止水钢板不密贴，容易产生空隙，造成渗水现象。

(3)防水混凝土没有按照防水级配设计施工，在地下水压力较大的地方，由于抗渗标号低于相应水压，从而出现渗水现象。

(4)由于电缆隧道地板埋深 6 米左右，浇筑时采用的是商品混凝土泵车进行浇筑，若直接浇筑，会造成混凝土的离析，不但降低混凝土的抗渗性能，还使隧道结构的强度大大降低。

(5)施工缝的设置不合理。由于本工程采用了多种支护形式和地基加固形式，如：格构式搅拌桩、满堂式搅拌桩、旋喷桩等，不同的地基形式在隧道主体结构施工完成后，可能会导致不同的沉降，进而导致主体结构出现裂缝，造成渗漏水现象；

3.2 特殊原因：

(1)变形缝处中埋式止水带在安装过程中被尖角小石子及锐口的钢筋损伤，导致变形缝承受水压时，防水性能大打折扣；

(2)施工缝处的止水钢板安装不牢固，导致止水钢板偏离原来位置较多，防水效果下降；

(3)二次浇筑前，施工缝和变形缝处清理不干净，有灰土和浮渣，导致混凝土振捣不密实，有孔洞，进而形成渗水通道。

4 预防措施

按照施工前措施先行的原则，管理前移，通过调查验证、方案比选，制定切实有效、经济合理的预防措施，为电缆通道结构长久运行奠定基础。

（1）地基基础加固

地基基础承受电缆通道结构竖向受力的主要荷载，基础决定上层建筑，因此地基基础对电缆通道运行具有至关重要的作用，根据现场工况，基底开挖到位后进行地基承载力检测，不符合要求的土层进行清理，采用换填或采用其他措施对地基进行加固。以该项目为例，对不符合地基承载力要求的土层优先考虑换填措施，针对鱼塘等软弱地层地质，进行砂卵石换填、预应力管桩、水泥搅拌桩方案试验比对，最终确定采用质量控制达标、经济效果明显的预应力管桩方案；预应力管桩承受竖向作用力强，施工简便，可采用工厂化预制，现场模块化安装，质量得到有效的保证。根据不同地质进行地基处理加固，经检验，整个长距离电缆通道断面未出现沉降、板裂等情况，合格率百分之百，实践效果优良。

（2）合理优化施工，预防混凝土收缩

长距离现浇电缆通道一次性浇筑过多混凝土时，线性过长，混凝土在水化热作用下产生拉应力，极易造成混凝土结构收缩开裂；因此合理优化施工，精确划分施工段，后浇带处理对预防混凝土收缩开裂具有至关重要的作用。以该项目为例，施工区段过短会增加后浇带数量，增加渗漏水的风险，施工前通过三维建模进行施工段长度划分模拟，反复论证，最终确定施工区段按照每30m为一个施工段，施工段之间设置后浇带，后浇带宽度为2m，两侧预埋密封效果好、收缩韧性强的钢边橡胶止水带增强防水效果，经检验，该长距离现浇电缆通道未出现因混凝土收缩产生的强身、板面渗漏水现象，表观效果良好。

（3）优化止水材料，增强施工缝防水效果

既有电缆通道施工缝多采用钢板止水带，钢板止水带钢性强，但韧性弱，钢板止水带采用焊接，常会出现焊接不饱满、漏焊等常规性病害，受到外部作用力后容易防水结构损坏，造成渗漏水的薄弱点。通过调查类似地下结构止水材料发现，地铁地下结构采用的一种钢边橡胶止水带止水材料，该种材料柔韧性强，可在工作面之外先行进行热熔焊接，在施工区域整体安装，施工进度加快，同时该材料由钢板和橡胶组成，既有钢板的钢性，又有橡胶的韧性，有助于消耗混凝土收缩时的拉应力，大大提升了地下结构物的防水效果，经检验，该长距离现浇电缆通道未出现施工缝渗漏水现象，表观效果良好。

（4）优化内防水措施

通过调查发现，既有电缆通道内仅依靠混凝土结构自防水，未采取内防水措施，当混凝土外部防水失效时造成渗漏水，此时再从内部处理增加了维护成本和线路运行的隐患。针对通道内防水实施措施，进行了防水砂浆、水泥基渗透结晶型防水涂料方案试验比对，最终确定采用水泥基渗透结晶型防水涂料，该涂料可长期耐受高水压水头；自愈合性能强，可以自愈合0.4mm混凝土裂縫；背水面施工性能卓越；无毒、环保，防腐，耐酸碱，可以提高混凝士强度；具有渗透功能，能通过化学反应渗透到混凝土内部产生结晶体堵住混凝土的毛细孔，经检验，该长距离现浇电缆通道内防水施工完毕后无渗漏水现象，表观效果良好。

（5）耐根系穿刺隔离层措施

通过调查发现，很多电缆通道外部未设置耐根系穿刺隔离层，具有电缆通道运行过程中防水层被植物根系穿透的情况，针对上述情况，该项目采用丙纶耐根穿刺防水卷材，该种材料胎基用的是铜胎基或复合铜胎基，靠铜皮阻止植物根系穿透，同时具有良好的粘结力、稳定性、耐热性、耐化学腐蚀等优点，为电缆通道外部增加了一道防水铠甲。

(6)完善制度。我们制定了《防渗专项检查制度》和《防渗重点检查表格》应用到工程中去。通过它们的实施，扫清了检查的盲点，明确了施工人员的职责，同时也使施工人员对电缆隧道防渗管理的内容和方向更加清晰。

(7)培训选拔。公司对重要施工岗位的施工人员进行了系统的培训，重点向大家讲解混凝土振捣要求、接缝处止水钢板和止水带的安装等内容。并对培训人员进行技能考试，选拔优秀的施工人员对接缝处的施工专人负责。

(8)防水混凝土的选择。我们调整了防水混凝土的配合比，我们将混凝土的配合比由1:0.57:1.88:2.8 调整为 1:0.52：2.2:2.7，将防水混凝土的防水等级由 P6 提高到 P8。

(9)对深基坑的混凝土结构进行浇筑时，采用串筒协助浇筑，避免造成混凝土的离析。

(10)施工缝的设置应尽量选在不同地基型式的交界处，从而既不会增加施工缝的数量，又能避免因不均匀沉降产生的裂缝。

(11) 钢边橡胶止水带的安装。在绑扎钢筋和支模板时，止水带必须采取有效的固定措施，避免划伤，有破裂及时修补。

(12)施工缝和变形缝处的清理措施。由于我们之前采用传统的凿毛措施，采用清水清理的施工方法，施工缝和变形缝的清理干净率很难保证。经过研究，我们才用了目前市场上较为先进的高压水射流凿毛机进行凿毛和清洗，并取得了良好的效果。

5结束语

综上所述，长距离现浇电缆通道内部铺设重要的国家电缆，但是由于施工线路长、工序繁杂、不可控因素多，所以渗漏水预防是电缆通道施工质量控制和后期安全运行的重难点；通过该项目实际检验效果来看，通道内部未发现渗漏水情况，预防措施效果明显，安全、经济效益突出，有效保障了施工的工程质量，提高工程建设水平，同时有利于电缆通道施工及后期维护费用的控制，可为类似长距离现浇电缆通道施工提供参考和借鉴。

作者简介：

胡长令（1988年～），男，河南濮阳市人，工程师，国家一级注册建造师，从事工程施工技术管理工作。