高架橋墩穿越地下結(jié)構(gòu)分離式防水做法

□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期作用下會與主體結(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，在交叉施工過程中同時優(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)劃是一個必然趨勢［1～2］，尤其是在航空港的建設(shè)過程中地鐵、城際、公交與航站樓基本形成一體化施工和無縫銜接，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、公交等幾個子單位工程，一體化規(guī)劃帶來一體化設(shè)計(jì)和交叉化施工，在設(shè)計(jì)和施工過程中不可避免的會遇見部分技術(shù)難題，如各單體工程的無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，同時地下主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)上浮趨勢，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題勢在必行。

1　工程概況

天津?yàn)I海國際機(jī)場擴(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號線機(jī)場站、京津城際鐵路機(jī)場站、換乘大廳及地下停車場等車站主體工程，其中T2航站樓與車站之間通過地下集散大廳相連，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)視野開闊并盡最大程度拓展視覺空間，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時高架橋承臺和橋墩放置于集散大廳結(jié)構(gòu)之外，同時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)有一個橋墩位于疏散口通道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，見圖1。

圖1　天津?yàn)I海國際機(jī)場擴(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，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，高架橋橋墩和承臺必然出現(xiàn)沉降趨勢，而同時在地下水作用下集散大廳和疏散口結(jié)構(gòu)勢必出現(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題。

3　設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)既定方案二再經(jīng)過設(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尺寸為12 000 mm×7 500 mm×2 500 mm，其承臺頂標(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。整個疏散口通道與集散大廳結(jié)構(gòu)形成一個整體坐于高架橋承臺之上，而高架橋墩通過疏散口內(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結(jié)構(gòu)在一個深基坑內(nèi)交叉施工，主要施工過程見圖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下部樁基，在基坑降水作業(yè)完成之后開始土方開挖。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高開挖至承臺底面后剔除樁頭并施工高架橋承臺和橋墩，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)底板之前先對承臺及橋墩做細(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，因此必須對其進(jìn)行處理。經(jīng)過設(shè)計(jì)優(yōu)化并考慮施工過程中的可操作性，此處采用與內(nèi)側(cè)墻同強(qiáng)度的防水混凝土回填來處理?？紤]后期在地下水的作用下集散大廳與疏散口通道會產(chǎn)生上浮趨勢，而在橋面荷載作用下承臺與橋墩發(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)動趨勢，因此兩者之間的結(jié)構(gòu)必須分離，同時對內(nèi)側(cè)墻防水層加以增強(qiáng)，在此處橋墩上纏繞無紡布然后鋪設(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）首先對高架橋承臺柱與承臺的陰角做抹灰處理，倒角曲率半徑為100 mm；

2）采用無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，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結(jié)構(gòu)以及橋墩穿越處形成整體防水。

6　結(jié)語

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