高架橋墩穿越地下結構分離式防水做法

□文/陳浩

高架橋墩穿越地下結構分離式防水做法

□文/陳浩

在地下結構工程與地面高架橋工程一體化設計后，高架橋橋墩在上部車流荷載的長期作用下會與主體結構產生不均勻沉降，從而導致地下結構局部裂縫和滲漏問題的出現。天津某深基坑工程地下結構與其上高架橋一體化規劃后再經過設計優化，采取了橋墩與主體結構分離式施工，在交叉施工過程中同時優化了地下結構的細部防水做法，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。

高架橋墩；地下結構；穿越；離式；防水

當今城市基礎設施建設大力興起，城市交通樞紐工程一體化規劃是一個必然趨勢［1～2］，尤其是在航空港的建設過程中地鐵、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，一體化規劃帶來一體化設計和交叉化施工，在設計和施工過程中不可避免的會遇見部分技術難題，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劃設計時當地面高架橋橋墩和下部地下結構一體化設計施工后，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不斷下沉趨勢，同時地下主體結構出現上浮趨勢，這樣高架橋墩和地下結構產生了不均勻沉降，從而導致局部開裂和后期滲漏出現，因此優化設計方案和施工方法解決這些問題勢在必行。

1　工程概況

天津濱海國際機場擴建配套交通中心工程為天津市重點工程，位于新建T2航站樓北側，主要包括地鐵2號線機場站、京津城際鐵路機場站、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航站樓工程整個區域為一體化規劃和設計。

為保證集散大廳內視野開闊并盡最大程度拓展視覺空間，在規劃設計時高架橋承臺和橋墩放置于集散大廳結構之外，同時考慮高架橋最大跨度的限制，在東西兩側的疏散口通道結構部位各有一排高架橋墩，其中每側有一個橋墩位于疏散口通道結構范圍內，見圖1。

圖1　天津濱海國際機場擴建配套交通中心工程平面

2　方案選擇

集散大廳結構設計完成后在考慮疏散口結構與高架橋橋墩交叉做法時，有兩種設計施工方案。

方案一：疏散口結構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構合二為一形成整體，高架橋橋墩和頂板結構形成整體。

方案二：疏散口結構與高架橋橋墩分離式做法，即高架橋承臺位于結構底板下部單獨施工，然后高架橋橋墩穿越疏散口結構獨立成柱，在疏散口結構與橋墩穿越處由內側墻形成完整的封閉結構和防水界面。

根據現場實際情況，再結合以往同類工程施工經驗，一體化設計整體式施工的結構，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沉降趨勢，而同時在地下水作用下集散大廳和疏散口結構勢必出現微弱上浮，由此引發不均勻沉降從而導致高架橋橋墩和承臺附近的疏散口結構出現裂縫及后期滲漏，而天津濱海區域富水軟土地質條件更加劇了此種問題的嚴重性，而方案二采用兩結構分離式做法很好地解決了這一問題。

3　設計參數

根據既定方案二再經過設計抗浮驗算，最終確定疏散口通道結構與高架橋橋墩分離式做法設計見圖2。

圖2　疏散口通道結構與高架橋墩分離式設計

位于結構底板下方的高架橋承臺尺寸為12 000 mm×7 500 mm×2 500 mm，其承臺頂標高與底板底標高相一致，高架橋橋墩直徑2 000 mm，集散大廳結構底板厚1 200 mm、側墻厚1 200 mm，疏散口通道結構底板厚1 200 mm，外側墻厚為1 000 mm，與橋墩隔離處內側墻厚800 mm，集散大廳結構凈高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構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側墻穿越主體結構并與其分離，其中橋墩與集散大廳側墻有300 mm空隙，其他三面距離疏散口內側墻各預留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構在一個深基坑內交叉施工，主要施工過程見圖3。

圖3　交叉施工主要施工步驟

按照設計施工圖先施工整個基坑的圍護結構，然后施工集散大廳、疏散口通道以及高架橋承臺下部樁基，在基坑降水作業完成之后開始土方開挖。根據設計標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構底板墊層，在施工結構底板之前先對承臺及橋墩做細部防水處理。

5　橋墩穿越處細部做法

按照設計圖紙施工完畢后高架橋橋墩四周與疏散口內側墻之間有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，從而造成內側墻結構陰滲隱患，因此必須對其進行處理。經過設計優化并考慮施工過程中的可操作性，此處采用與內側墻同強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生上浮趨勢，而在橋面荷載作用下承臺與橋墩發生下沉，最后直接導致疏散口內側墻與橋墩產生相反運動趨勢，因此兩者之間的結構必須分離，同時對內側墻防水層加以增強，在此處橋墩上纏繞無紡布然后鋪設內增強型耐根穿刺卷材和改性瀝青防水卷材，不但能使兩結構分離、減少相對沉降摩阻力，還能增強內側墻的防水效果，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構頂板頂之間均勻纏繞兩層，此為防水卷材保護第一層；

3）采用內增強型耐根穿刺防水卷材在無紡布外側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，此為防水卷材保護第二層；

4）在耐根穿刺防水卷材外側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展2 m；

5）按設計圖綁扎疏散口結構底板鋼筋并預留內側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墻鋼筋和內側墻鋼筋，支設模板澆筑側墻和內側墻混凝土，對內側墻和其內部填充混凝土完成一次性澆筑，在澆筑和振搗內側墻混凝土時注意對防水卷材的保護，防止卷材滑落損壞；

6）在疏散口頂板結構澆筑完成之后施做頂板和側墻防水層時，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，使疏散口通道結構的內外兩層防水卷材在整個結構以及橋墩穿越處形成整體防水。

6　結語

考慮在航空港交通樞紐地上地下交通一體化設計和交叉施工中，高架橋橋墩穿越地下結構而產生不均勻沉降從而導致后期結構裂縫和滲漏問題出現，本文提出了高架橋橋墩穿越地下結構的分離式防水做法，不但避免了不均勻沉降產生的裂縫問題還增強了細部防水措施。

［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：同濟大學，2008.

［2］張巖崢.城市綜合交通樞紐一體化設計研究與實踐［D］.大連：大連理工大學，2010.

［3］吳念祖.上海虹橋綜合交通樞紐超深大基坑工程建設與實踐［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有限公司，從事地鐵項目建設施工管理工作。

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