□文/陳浩

高架橋墩穿越地下結(jié)構(gòu)分離式防水做法

□文/陳浩

在地下結(jié)構(gòu)工程與地面高架橋工程一體化設(shè)計(jì)后，高架橋橋墩在上部車流荷載的長(zhǎng)期作用下會(huì)與主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降，從而導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)局部裂縫和滲漏問(wèn)題的出現(xiàn)。天津某深基坑工程地下結(jié)構(gòu)與其上高架橋一體化規(guī)劃后再經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，采取了橋墩與主體結(jié)構(gòu)分離式施工，在交叉施工過(guò)程中同時(shí)優(yōu)化了地下結(jié)構(gòu)的細(xì)部防水做法，有效地解決了兩者之間不均勻沉降裂縫和后期滲漏問(wèn)題的出現(xiàn)。

高架橋墩；地下結(jié)構(gòu)；穿越；離式；防水

當(dāng)今城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大力興起，城市交通樞紐工程一體化規(guī)劃是一個(gè)必然趨勢(shì)［1～2］，尤其是在航空港的建設(shè)過(guò)程中地鐵、城際、公交與航站樓基本形成一體化施工和無(wú)縫銜接，此種規(guī)劃形成的零換乘直接改變了人們的出行方式［3］。航空港交通一體化規(guī)劃主要包括航站樓、地鐵、城際鐵路、公交等幾個(gè)子單位工程，一體化規(guī)劃帶來(lái)一體化設(shè)計(jì)和交叉化施工，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中不可避免的會(huì)遇見(jiàn)部分技術(shù)難題，如各單體工程的無(wú)縫銜接方式和不均勻沉降的避免以及后期滲漏的治理等，受其他因素影響在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)?shù)孛娓呒軜驑蚨蘸拖虏康叵陆Y(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)施工后，后期使用時(shí)受橋面車流等偶然荷載的作用高架橋橋墩必然出現(xiàn)不斷下沉趨勢(shì)，同時(shí)地下主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)上浮趨勢(shì)，這樣高架橋墩和地下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了不均勻沉降，從而導(dǎo)致局部開(kāi)裂和后期滲漏出現(xiàn)，因此優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和施工方法解決這些問(wèn)題勢(shì)在必行。

1　工程概況

天津?yàn)I海國(guó)際機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建配套交通中心工程為天津市重點(diǎn)工程，位于新建T2航站樓北側(cè)，主要包括地鐵2號(hào)線機(jī)場(chǎng)站、京津城際鐵路機(jī)場(chǎng)站、換乘大廳及地下停車場(chǎng)等車站主體工程，其中T2航站樓與車站之間通過(guò)地下集散大廳相連，集散大廳左右兩側(cè)為疏散口通道工程，在集散大廳上部是航站樓前配套高架橋，伴隨新建T2航站樓工程整個(gè)區(qū)域?yàn)橐惑w化規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

為保證集散大廳內(nèi)視野開(kāi)闊并盡最大程度拓展視覺(jué)空間，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)高架橋承臺(tái)和橋墩放置于集散大廳結(jié)構(gòu)之外，同時(shí)考慮高架橋最大跨度的限制，在東西兩側(cè)的疏散口通道結(jié)構(gòu)部位各有一排高架橋墩，其中每側(cè)有一個(gè)橋墩位于疏散口通道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，見(jiàn)圖1。

圖1　天津?yàn)I海國(guó)際機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建配套交通中心工程平面

2　方案選擇

集散大廳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后在考慮疏散口結(jié)構(gòu)與高架橋橋墩交叉做法時(shí)，有兩種設(shè)計(jì)施工方案。

方案一：疏散口結(jié)構(gòu)與高架橋橋墩一體化做法，即把高架橋承臺(tái)和疏散口底板結(jié)構(gòu)合二為一形成整體，高架橋橋墩和頂板結(jié)構(gòu)形成整體。

方案二：疏散口結(jié)構(gòu)與高架橋橋墩分離式做法，即高架橋承臺(tái)位于結(jié)構(gòu)底板下部單獨(dú)施工，然后高架橋橋墩穿越疏散口結(jié)構(gòu)獨(dú)立成柱，在疏散口結(jié)構(gòu)與橋墩穿越處由內(nèi)側(cè)墻形成完整的封閉結(jié)構(gòu)和防水界面。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，再結(jié)合以往同類工程施工經(jīng)驗(yàn)，一體化設(shè)計(jì)整體式施工的結(jié)構(gòu)，在后期使用過(guò)程中受高架橋上部車輛等偶然荷載的影響，高架橋橋墩和承臺(tái)必然出現(xiàn)沉降趨勢(shì)，而同時(shí)在地下水作用下集散大廳和疏散口結(jié)構(gòu)勢(shì)必出現(xiàn)微弱上浮，由此引發(fā)不均勻沉降從而導(dǎo)致高架橋橋墩和承臺(tái)附近的疏散口結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫及后期滲漏，而天津?yàn)I海區(qū)域富水軟土地質(zhì)條件更加劇了此種問(wèn)題的嚴(yán)重性，而方案二采用兩結(jié)構(gòu)分離式做法很好地解決了這一問(wèn)題。

3　設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)既定方案二再經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)抗浮驗(yàn)算，最終確定疏散口通道結(jié)構(gòu)與高架橋橋墩分離式做法設(shè)計(jì)見(jiàn)圖2。

圖2　疏散口通道結(jié)構(gòu)與高架橋墩分離式設(shè)計(jì)

位于結(jié)構(gòu)底板下方的高架橋承臺(tái)尺寸為12 000 mm×7 500 mm×2 500 mm，其承臺(tái)頂標(biāo)高與底板底標(biāo)高相一致，高架橋橋墩直徑2 000 mm，集散大廳結(jié)構(gòu)底板厚1 200 mm、側(cè)墻厚1 200 mm，疏散口通道結(jié)構(gòu)底板厚1 200 mm，外側(cè)墻厚為1 000 mm，與橋墩隔離處內(nèi)側(cè)墻厚800 mm，集散大廳結(jié)構(gòu)凈高8 950 mm，疏散口通道前廳凈高6 200 mm。整個(gè)疏散口通道與集散大廳結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體坐于高架橋承臺(tái)之上，而高架橋墩通過(guò)疏散口內(nèi)側(cè)墻穿越主體結(jié)構(gòu)并與其分離，其中橋墩與集散大廳側(cè)墻有300 mm空隙，其他三面距離疏散口內(nèi)側(cè)墻各預(yù)留100 mm空隙。

4　主要施工步驟

集散大廳與疏散口以及高架橋墩承臺(tái)結(jié)構(gòu)在一個(gè)深基坑內(nèi)交叉施工，主要施工過(guò)程見(jiàn)圖3。

圖3　交叉施工主要施工步驟

按照設(shè)計(jì)施工圖先施工整個(gè)基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，然后施工集散大廳、疏散口通道以及高架橋承臺(tái)下部樁基，在基坑降水作業(yè)完成之后開(kāi)始土方開(kāi)挖。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高開(kāi)挖至承臺(tái)底面后剔除樁頭并施工高架橋承臺(tái)和橋墩，然后施工集散大廳及疏散口通道結(jié)構(gòu)底板墊層，在施工結(jié)構(gòu)底板之前先對(duì)承臺(tái)及橋墩做細(xì)部防水處理。

5　橋墩穿越處細(xì)部做法

按照設(shè)計(jì)圖紙施工完畢后高架橋橋墩四周與疏散口內(nèi)側(cè)墻之間有100～700 mm的空隙，后期整個(gè)頂板上部土方回填后此處必然形成地下水聚集，從而造成內(nèi)側(cè)墻結(jié)構(gòu)陰滲隱患，因此必須對(duì)其進(jìn)行處理。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化并考慮施工過(guò)程中的可操作性，此處采用與內(nèi)側(cè)墻同強(qiáng)度的防水混凝土回填來(lái)處理?？紤]后期在地下水的作用下集散大廳與疏散口通道會(huì)產(chǎn)生上浮趨勢(shì)，而在橋面荷載作用下承臺(tái)與橋墩發(fā)生下沉，最后直接導(dǎo)致疏散口內(nèi)側(cè)墻與橋墩產(chǎn)生相反運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因此兩者之間的結(jié)構(gòu)必須分離，同時(shí)對(duì)內(nèi)側(cè)墻防水層加以增強(qiáng)，在此處橋墩上纏繞無(wú)紡布然后鋪設(shè)內(nèi)增強(qiáng)型耐根穿刺卷材和改性瀝青防水卷材，不但能使兩結(jié)構(gòu)分離、減少相對(duì)沉降摩阻力，還能增強(qiáng)內(nèi)側(cè)墻的防水效果，具體做法如下：

1）首先對(duì)高架橋承臺(tái)柱與承臺(tái)的陰角做抹灰處理，倒角曲率半徑為100 mm；

2）采用無(wú)紡布在高架橋橋墩底部至疏散口結(jié)構(gòu)頂板頂之間均勻纏繞兩層，此為防水卷材保護(hù)第一層；

3）采用內(nèi)增強(qiáng)型耐根穿刺防水卷材在無(wú)紡布外側(cè)由上到下均勻纏繞一層，卷材纏繞仰角≯30°，卷材邊搭接寬度≮100 mm，然后固定卷材防止滑落，此為防水卷材保護(hù)第二層；

4）在耐根穿刺防水卷材外側(cè)再由上向下均勻纏繞一層高聚物改性瀝青防水卷材，卷材防水面朝向高架橋墩包裹，卷材仰角≯30°且與內(nèi)層耐根穿刺仰角相同，卷材邊搭接寬度≮150 mm然后固定卷材防止滑落，卷材纏繞至橋墩下緣后再向四周承臺(tái)上擴(kuò)展2 m；

5）按設(shè)計(jì)圖綁扎疏散口結(jié)構(gòu)底板鋼筋并預(yù)留內(nèi)側(cè)墻鋼筋和中埋式鋼邊止水帶，在底板澆筑完成后綁扎疏散口側(cè)墻鋼筋和內(nèi)側(cè)墻鋼筋，支設(shè)模板澆筑側(cè)墻和內(nèi)側(cè)墻混凝土，對(duì)內(nèi)側(cè)墻和其內(nèi)部填充混凝土完成一次性澆筑，在澆筑和振搗內(nèi)側(cè)墻混凝土?xí)r注意對(duì)防水卷材的保護(hù)，防止卷材滑落損壞；

6）在疏散口頂板結(jié)構(gòu)澆筑完成之后施做頂板和側(cè)墻防水層時(shí)，把纏繞于高架橋墩上的外層高聚物改性瀝青防水卷材和內(nèi)層耐根穿刺防水卷材分別和頂板改性瀝青卷材、耐根穿刺卷材搭接，使疏散口通道結(jié)構(gòu)的內(nèi)外兩層防水卷材在整個(gè)結(jié)構(gòu)以及橋墩穿越處形成整體防水。

6　結(jié)語(yǔ)

考慮在航空港交通樞紐地上地下交通一體化設(shè)計(jì)和交叉施工中，高架橋橋墩穿越地下結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生不均勻沉降從而導(dǎo)致后期結(jié)構(gòu)裂縫和滲漏問(wèn)題出現(xiàn)，本文提出了高架橋橋墩穿越地下結(jié)構(gòu)的分離式防水做法，不但避免了不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題還增強(qiáng)了細(xì)部防水措施。

［1］顧靜航.城市軌道交通樞紐一體化布局及換乘研究［D］.上海：同濟(jì)大學(xué)，2008.

［2］張巖崢.城市綜合交通樞紐一體化設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐［D］.大連：大連理工大學(xué)，2010.

［3］吳念祖.上海虹橋綜合交通樞紐超深大基坑工程建設(shè)與實(shí)踐［J］.建筑施工，2010，32（7）：609-610.

TU761.1+1

C

1008-3197（2016）04-62-02

2016-06-17

陳浩/男，1987年出生，工程師，天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司，從事地鐵項(xiàng)目建設(shè)施工管理工作。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.04.024