封閉引道沉降縫滲水處理

王 東

(中鐵工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司濟(jì)南設(shè)計(jì)院，山東濟(jì)南 250022)

隨著社會(huì)發(fā)展和城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，為解決既有鐵路對(duì)城市造成的分割、制約、瓶頸等現(xiàn)象，修建了許多穿越鐵路的立交橋，下穿鐵路框架橋?yàn)槌Ｓ脴蚴健Ｔ诘叵滤妮^高地區(qū)，一般采用封閉引道封閉地下水，以保證道路路面正常使用。封閉引道一般分節(jié)現(xiàn)澆施工，節(jié)間沉降縫止水帶經(jīng)常因設(shè)計(jì)、施工等多種因素造成老化、破損，出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，影響道路的正常使用。結(jié)合具體工程實(shí)例，對(duì)滲水問題提出處理措施，進(jìn)一步探討從設(shè)計(jì)方面需要改進(jìn)的地方。

1 工程概況

1)基本情況。205國(guó)道新沂改線段在北溝鎮(zhèn)聞馬村與隴海鐵路交叉，新建5 m+11.7 m+11.7 m+5 m公路下穿鐵路框架橋1座。橋址區(qū)地層分布自上而下依次為粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化砂巖、強(qiáng)風(fēng)化砂巖，地下水的類型為第四系壤中潛水及基巖裂隙水，地下水埋深0.6 m～1.5 m，水位變化幅度約1.0 m，主要受大氣降水的補(bǔ)給，水位隨季節(jié)變化而變化。根據(jù)地質(zhì)情況，采用寬24.9 m U形框架封閉引道封閉行車道地下水，封閉引道總長(zhǎng)437.8 m，節(jié)長(zhǎng)10 m～15 m，共30節(jié)，節(jié)間設(shè)3cm寬沉降縫。引道范圍內(nèi)雨水及輔道路面下地下水通過泵站機(jī)械抽排入徐州方向側(cè)溝，然后匯入原排水系統(tǒng)。封閉引道橫斷面布置如圖1所示。封閉引道節(jié)間沉降縫處設(shè)置內(nèi)貼式氯丁橡膠平板止水帶及中埋式氯丁橡膠止水帶各一道，止水帶沿U形框架四周埋設(shè)。沉降縫止水帶構(gòu)造如圖2所示。

圖1 封閉引道橫斷面布置圖（單位：cm）

2)滲水問題。工程施工完成時(shí)各項(xiàng)質(zhì)量良好，未有滲水現(xiàn)象。道路運(yùn)營(yíng)1年后，框架橋兩側(cè)共5道沉降縫在徐州方向一側(cè)半幅路面范圍內(nèi)出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，滲水點(diǎn)沿沉降縫不連續(xù)分布，個(gè)別點(diǎn)滲水量較大(見圖3)。

2 原因分析

1)地下水位高，滲水處封閉引道挖深最大，止水帶承受較大的水壓力。2)泵站出水口在滲水側(cè)側(cè)溝，排水增加了地下水位，增大了水壓力。3)止水帶施工時(shí)需要采用螺栓固定，且澆灌混凝土?xí)r需固定止水帶位置，若施工質(zhì)量控制不好，易出現(xiàn)滲水點(diǎn)。4)引道底板為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，滲透系數(shù)大，透水性強(qiáng)，一旦出現(xiàn)滲水點(diǎn)，會(huì)形成涌水，加劇滲水現(xiàn)象。所以，沉降縫出現(xiàn)滲水現(xiàn)象不是單一因素造成的，而是多種因素共同作用的結(jié)果。

圖2 沉降縫止水帶構(gòu)造圖（單位：mm）

圖3 沉降縫滲水情況

3 解決方案

3.1 設(shè)計(jì)原則

通常，此類滲水的處理方式有堵、排兩種，堵漏為常用方式。堵主要是化學(xué)注漿法，將聚氨酯發(fā)泡劑等防水堵漏劑壓入沉降縫，依靠堵漏劑膨脹變形后填滿縫隙實(shí)現(xiàn)堵水;排主要是埋設(shè)縱橫向引流管道及溝槽，將滲水導(dǎo)流、匯集后集中排出。結(jié)合本工程情況，考慮修復(fù)后可能出現(xiàn)的再次滲漏，采用堵、排結(jié)合的方法。

3.2 實(shí)施方案

1)施工方案。根據(jù)確定的堵、排結(jié)合的方法，即在內(nèi)貼式氯丁橡膠平板止水帶及中埋式氯丁橡膠止水帶兩層止水帶之間采用堵漏劑封堵，根據(jù)實(shí)際情況，重新施作內(nèi)貼式氯丁橡膠平板止水帶，然后在內(nèi)貼式氯丁橡膠平板止水帶上面埋設(shè)導(dǎo)流管，將可能出現(xiàn)的未封堵住的少量滲水引流導(dǎo)出。細(xì)化材料的選用及施工組織，制訂出詳細(xì)的施工方案。施工方案見圖4，施工組織平面布置見圖5。

2)施工工藝流程。確定施工方案→報(bào)主管部門審批→施工現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)→鑿除混凝土及瀝青路面→拆開平板止水帶(U形框架上層)檢查(如有隨時(shí)修補(bǔ))→在U形框架上下層止水帶間沉降縫內(nèi)注入聚氨酯發(fā)泡劑→恢復(fù)平板止水帶(U形框架上層)并澆筑混凝土保護(hù)層→鋪設(shè)碎石和排水管→鋪設(shè)塑料薄膜、鋼筋網(wǎng)片、澆筑→鋪設(shè)排水總管、恢復(fù)混凝土路面→養(yǎng)護(hù)混凝土路面→拆除施工現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)設(shè)施、開通道路。

圖4 施工方案示意圖（單位：mm）

圖5 施工組織平面布置圖（單位：mm）

3)施工方法。第一步:委托交通局配合半幅道路封鎖及各種交通標(biāo)識(shí)的設(shè)置，提供施工所需電源。在行車道南北兩側(cè)均用鋼管腳手架搭設(shè)彩鋼瓦圍欄，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行封閉，懸掛警示標(biāo)牌及夜間警示燈等;第二步:沿2號(hào)框架行車道外側(cè)(南北方向)用風(fēng)鎬鑿出混凝土矩形凹槽，將沉降縫中的部分滲水導(dǎo)入既有排水溝;第三步:鑿除滲水處瀝青及混凝土路面。先用墨斗彈出需破除的混凝土路面的輪廓線，再用切割機(jī)沿著輪廓線進(jìn)行切割，最后將輪廓線內(nèi)的混凝土用風(fēng)鎬鑿除掉，鑿除深度為瀝青路面至U形框架底板氯丁橡膠平板止水帶頂;第四步:拆裝止水帶。拆下平板止水帶，檢查遇水膨脹止水條及止水帶有無(wú)破損，螺栓、螺母是否松動(dòng)等，如有，及時(shí)修復(fù)。然后在距U形框架底板頂上方180 mm深度的沉降縫內(nèi)澆筑聚氨酯發(fā)泡劑，最后加裝遇水膨脹止水條、平板止水帶、鋁板、鍍鋅扁鐵壓板及螺母;第五步:設(shè)置熱瀝青木絲板，澆筑平板止水帶頂混凝土保護(hù)層。熱瀝青木絲板厚度為30 mm，沿U形框架沉降縫放置，底部放在鋁板上，頂部與混凝土保護(hù)層頂標(biāo)高均同瀝青底板頂平齊;第六步:安裝橫向(東西方向)不銹鋼排水鋼管，鋪設(shè)碎石濾水層。沿著沉降縫正上方軸線保護(hù)層上放置φ50 mm不銹鋼排水管一根或多根，其外側(cè)用電鉆鉆φ6 mm間距20 mm梅花狀布置的滲水收集孔，然后在不銹鋼排水管四周鋪設(shè)粒徑為5 mm～10 mm的碎石。碎石沿沉降縫方向鋪設(shè)，碎石頂距既有瀝青路面為200 mm;第七步:設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，澆筑碎石濾水層頂混凝土。在碎石濾水層上部及南北兩側(cè)鑿出的混凝土立面上鋪設(shè)一層厚度為0.2 mm的塑料薄膜，然后在塑料薄膜上(沉降縫正上方)順沉降縫方向放置熱瀝青木絲板(露出瀝青路面約200 mm，方便拔出)加固后，在塑料薄膜上方澆筑C40微膨脹混凝土(鋼筋網(wǎng)片規(guī)格為為φ10 mm@150 mm，距瀝青路面凈保護(hù)層為25 mm)至瀝青路面。待混凝土終凝后拔出熱瀝青木絲板，在沉降縫內(nèi)澆筑聚氨酯發(fā)泡劑，上部在路面以下30 mm范圍內(nèi)填聚氯乙烯膠泥;第八步:設(shè)置縱向(南北方向)排水總收集管及檢查井。在第二步工序完成的混凝土溝槽中鋪設(shè)直徑為75 mm的UPVC排水管，管頂再用C40混凝土澆筑至原路面標(biāo)高。排水管與沉降縫交叉處設(shè)矩形檢查井，井底標(biāo)高同U形框架底板頂標(biāo)高，檢查井上方設(shè)鑄鐵雨水篦子，其他部分每隔8 m左右設(shè)一處;第九步:養(yǎng)護(hù)混凝土路面。沉降縫及排水總收集管上方澆筑完混凝土后立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d;第十步:拆除施工現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)設(shè)施、開通道路。

4)施工防護(hù)。為了保證施工期間作業(yè)人員及設(shè)備的安全，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)防護(hù)員，分兩班輪流值班，負(fù)責(zé)施工期間所有人員、機(jī)具的防護(hù)。施工前進(jìn)行專門技術(shù)交底，明確施工流程及施工要求，對(duì)可能出現(xiàn)的問題制訂預(yù)案，確保施工質(zhì)量。

3.3 效果及改進(jìn)

按照制訂的施工方案實(shí)施后，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)營(yíng)，所有處理過的沉降縫均不滲水，埋設(shè)的導(dǎo)流管基本無(wú)水。采用堵、排結(jié)合的方法有效的解決了沉降縫滲水問題，效果良好。

分析整個(gè)過程，后期處理此類滲水問題對(duì)道路運(yùn)營(yíng)影響較大，施工難度大，因此，工程前期從設(shè)計(jì)角度應(yīng)給予重視，采取更為可靠的方式。針對(duì)地下水位高、滲透性強(qiáng)的特點(diǎn)，可在沉降縫兩側(cè)各1 m范圍內(nèi)設(shè)置厚度0.5 m透水性差的粘土層，起隔水作用;針對(duì)止水帶加強(qiáng)方面，可在沉降縫處U形框架外側(cè)粘貼2道高聚物改性瀝青防水卷材;合理布置泵站出水路徑，使水流快速流走，避免增加對(duì)止水帶的不利影響。

4 結(jié)語(yǔ)

在地下水豐富的地區(qū)，下穿鐵路框架橋常采用U形框架封閉引道封閉地下水，節(jié)間沉降縫處設(shè)置一道或多道橡膠止水帶。受環(huán)境、設(shè)計(jì)、施工等多種因素影響，沉降縫處止水帶作為一個(gè)薄弱點(diǎn)，經(jīng)常出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。結(jié)合本工程實(shí)例，采用堵、排相結(jié)合的方法，有效的處理了沉降縫止水帶滲水問題，并從設(shè)計(jì)角度對(duì)減少此類滲水現(xiàn)象提出了改進(jìn)意見。采用本方法處理封閉引道沉降縫滲水問題，對(duì)于其他類似工程具有參考價(jià)值。

［1］ GB 50108-2008，地下工程防水技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ 鐵建設(shè)［2010］241號(hào)，鐵路混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)指南［S］.

［3］ GB 50208-2002，地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［4］ GB 18173.2-2000，高分子防水材料 第二部分 止水帶［S］.