王 東

(中鐵工程設計集團有限公司濟南設計院，山東濟南 250022)

隨著社會發(fā)展和城市建設規(guī)模不斷擴大，為解決既有鐵路對城市造成的分割、制約、瓶頸等現(xiàn)象，修建了許多穿越鐵路的立交橋，下穿鐵路框架橋為常用橋式。在地下水文較高地區(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)常因設計、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。結合具體工程實例，對滲水問題提出處理措施，進一步探討從設計方面需要改進的地方。

1 工程概況

1)基本情況。205國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、全風化砂巖、強風化砂巖，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437.8 m，節(jié)長10 m～15 m，共30節(jié)，節(jié)間設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。沉降縫止水帶構造如圖2所示。

圖1 封閉引道橫斷面布置圖（單位：cm）

2)滲水問題。工程施工完成時各項質(zhì)量良好，未有滲水現(xiàn)象。道路運營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，滲水點沿沉降縫不連續(xù)分布，個別點滲水量較大(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)止水帶施工時需要采用螺栓固定，且澆灌混凝土時需固定止水帶位置，若施工質(zhì)量控制不好，易出現(xiàn)滲水點。4)引道底板為強風化砂巖，滲透系數(shù)大，透水性強，一旦出現(xiàn)滲水點，會形成涌水，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果。

圖2 沉降縫止水帶構造圖（單位：mm）

圖3 沉降縫滲水情況

3 解決方案

3.1 設計原則

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現(xiàn)堵水;排主要是埋設縱橫向引流管道及溝槽，將滲水導流、匯集后集中排出。結合本工程情況，考慮修復后可能出現(xiàn)的再次滲漏，采用堵、排結合的方法。

3.2 實施方案

1)施工方案。根據(jù)確定的堵、排結合的方法，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導流管，將可能出現(xiàn)的未封堵住的少量滲水引流導出。細化材料的選用及施工組織，制訂出詳細的施工方案。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→報主管部門審批→施工現(xiàn)場安全防護→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(如有隨時修補)→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→恢復平板止水帶(U形框架上層)并澆筑混凝土保護層→鋪設碎石和排水管→鋪設塑料薄膜、鋼筋網(wǎng)片、澆筑→鋪設排水總管、恢復混凝土路面→養(yǎng)護混凝土路面→拆除施工現(xiàn)場防護設施、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識的設置，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彩鋼瓦圍欄，對施工現(xiàn)場進行封閉，懸掛警示標牌及夜間警示燈等;第二步:沿2號框架行車道外側(cè)(南北方向)用風鎬鑿出混凝土矩形凹槽，將沉降縫中的部分滲水導入既有排水溝;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，再用切割機沿著輪廓線進行切割，最后將輪廓線內(nèi)的混凝土用風鎬鑿除掉，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破損，螺栓、螺母是否松動等，如有，及時修復。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:設置熱瀝青木絲板，澆筑平板止水帶頂混凝土保護層。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，頂部與混凝土保護層頂標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，鋪設碎石濾水層。沿著沉降縫正上方軸線保護層上放置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粒徑為5 mm～10 mm的碎石。碎石沿沉降縫方向鋪設，碎石頂距既有瀝青路面為200 mm;第七步:設置鋼筋網(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高。排水管與沉降縫交叉處設矩形檢查井，井底標高同U形框架底板頂標高，檢查井上方設鑄鐵雨水篦子，其他部分每隔8 m左右設一處;第九步:養(yǎng)護混凝土路面。沉降縫及排水總收集管上方澆筑完混凝土后立即進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7 d;第十步:拆除施工現(xiàn)場防護設施、開通道路。

4)施工防護。為了保證施工期間作業(yè)人員及設備的安全，現(xiàn)場設防護員，分兩班輪流值班，負責施工期間所有人員、機具的防護。施工前進行專門技術交底，明確施工流程及施工要求，對可能出現(xiàn)的問題制訂預案，確保施工質(zhì)量。

3.3 效果及改進

按照制訂的施工方案實施后，經(jīng)過一段時間運營，所有處理過的沉降縫均不滲水，埋設的導流管基本無水。采用堵、排結合的方法有效的解決了沉降縫滲水問題，效果良好。

分析整個過程，后期處理此類滲水問題對道路運營影響較大，施工難度大，因此，工程前期從設計角度應給予重視，采取更為可靠的方式。針對地下水位高、滲透性強的特點，可在沉降縫兩側(cè)各1 m范圍內(nèi)設置厚度0.5 m透水性差的粘土層，起隔水作用;針對止水帶加強方面，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，避免增加對止水帶的不利影響。

4 結語

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)間沉降縫處設置一道或多道橡膠止水帶。受環(huán)境、設計、施工等多種因素影響，沉降縫處止水帶作為一個薄弱點，經(jīng)常出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。結合本工程實例，采用堵、排相結合的方法，有效的處理了沉降縫止水帶滲水問題，并從設計角度對減少此類滲水現(xiàn)象提出了改進意見。采用本方法處理封閉引道沉降縫滲水問題，對于其他類似工程具有參考價值。

［1］ GB 50108-2008，地下工程防水技術規(guī)范［S］.

［2］ 鐵建設［2010］241號，鐵路混凝土結構施工技術指南［S］.

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

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