下穿既有线铁路顶进框架不均匀沉降缝的处理

摘要：框架结构的沉降缝处理是所有人行通道工程的一个技术难题，尤其当人行通道下穿铁路时，受营业线列车行车的干扰和约束，处理必须在极短的时间内达到极高的止水防水效果，并且框架受到列车动载作用，沉降缝必须具备弹性且预留不均匀沉降的空间，工程难度非常大。本文结合笔者亲自主持处理的一个人行通道框架沉降缝施工案例，介绍既有线铁路下方顶进框架施工的沉降缝出现“错台”时，采用填充注胶等措施，解决相邻框架标高不连续及沉降缝止水、防水等问题。

关键词：下穿铁路；顶进框架；沉降缝；防水

Abstract: the frame structure of the settlement joint is a difficult technical problem all pedestrian tunnel engineering, especially when the pedestrian tunnel under railway, by business line train interference and restriction, waterproof effect processing must achieve high within a very short time, and the frame is subjected to train dynamic loading, settlement joint must be flexible and reserve space for the uneven settlement, the engineering is very difficult. A pedestrian channel framework combining the author personally presided over the treatment of settlement joint construction case, introduces the existing railway line below the top settlement in the frame construction cracks appeared "dislocation", by filling glue and other measures, to solve the adjacent frame elevation discontinuity and settlement joint sealing, waterproof problem.

Keywords: tunneling under railway; the jacking frame; settlement; waterproof

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：

建筑物在外界因素作用下常会产生变形，导致开裂甚至破坏。变形缝是针对这种情况而预留的构造缝，分为伸缩缝、沉降缝、防震缝三种。

为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏所设置的垂直缝称为沉降缝。当一幢建筑物建造在不同土质且性质差别较大的地基上，或建筑物相邻部分的高度、荷载和结构形式差别较大，以及相邻墙体基础埋深相差悬殊时，为防止建筑物出现不均匀沉降，以至发生错动开裂，应在差异处设置贯通的垂直缝隙，将建筑物划分若干个可以自由沉降的独立单元。沉降缝同伸缩缝的显著区别在于沉降缝是从建筑物基础到屋顶全部贯通。沉降缝宽度与地基性质和建筑高度有关沉降缝的构造与伸缩缝基本相同，但盖缝的作法，必须保证相邻两个独立单元能自由沉降。沉降缝同时起着伸缩缝的作用，在同一个建筑物内，两者可合并设置，但伸缩缝不能代替沉降缝。在钢筋混凝土框架结构中的沉降缝通常采用双柱悬挑梁或简支梁作法。

一、沉降缝的设置

结构物设置沉降缝的目的是避免结构物因荷载或地基承载力不均匀而发生不均匀沉陷，产生不规则的多处裂缝，而使结构物破坏。设置沉降缝后，可限定结构物发生整齐、位置固定的裂缝，并可事先对沉降缝处予以处理；如有不均匀沉降，则将其限制在沉降缝处，有利于结构物的安全、稳定和对防渗(防止管内水流渗入涵洞基底或路基内，造成土质浸泡松软)。

涵洞洞身、洞身与端墙、翼墙、进出水口急流槽交接处必须设置沉降缝，但无圬工基础的圆管涵仅于交接处设置沉降缝，洞身范围不设。具体设置位置视结构物和地基土的情况而定。

1、洞身沉降缝

一般每隔4—6m设置1处，但无基础涵洞仅在洞身涵节与出人口涵节间设置，缝宽一般3cm。两端与附属工程连接处也各设置1处。

2、其它沉降缝

凡地基土质发生变化、基础埋置深度不一、基础对地基的荷载发生较大变化处、基础填挖交界处、采用填石垫高基础交界处，均应设置沉降缝。

3、岩石地基上的涵洞

凡置于岩石地基上的涵洞，不设沉降缝。

4、斜交涵洞

斜交涵洞洞口正做的，其沉降缝应与涵洞中心线垂直；斜交涵洞洞口斜做的，沉降缝与路基中心线平行；但拱涵与管涵的沉降缝，一律与涵洞轴线垂直。

二、沉降缝的施工方法

沉降缝的施工，要求做到使缝两边的构造物能自由沉降，又能严密防止水分渗漏，故沉降缝必须贯穿整个断面(包括基础)。沉降缝具体施工方法如下：

1、基础部分

可将原基础施工时嵌入的沥青木板或沥青砂板留下，作为防水之用。如基础施工时不用木板，也可用粘土填人捣实，并在流水面边缘以1：3水泥砂浆填塞，深度约为15cm。

2、涵身部分

缝外侧以热沥青浸制的麻筋填塞，深度约为5cm，内侧以1：3水泥砂浆填塞，深度约为15cm，视沉降缝处圬工的厚薄而定。缝内可以用沥青麻筋与水泥砂浆填满；如太厚，亦可将中间部分先填以粘土。

3、沉降缝的施工质量要求

沉降缝端面应整齐、方正，基础和涵身上下不得交错，应贯通，嵌塞物应紧密填实。

4、保护层

各式有圬工基础涵洞的基础襟边以上，均顺沉降缝周围设置粘土保护层，厚约20cm，顶宽约20cm。对于无圬工基础涵洞，保护层宜使用沥青混凝土或沥青胶砂，厚度10—20cm。

三、工程概况

该工程为某市一新建客运枢纽中心连接东、西广场并穿过营业线铁路的人行通道工程，新建人行通道框架与铁路近似正交，下穿铁路部分通道总长92m。框架内边尺寸为7m（宽）×4.55m（高），外边尺寸为8.3m（宽）×6.05m（高），顶板厚度0.7m，底板厚度0.8m，侧墙厚度0.65m。共穿越铁路正线及站线10股道，轨顶至通道框架顶约1.9m。其中下穿正线的32m地下人行通道采用3节预制钢筋混凝土箱涵平行顶推施工。

因地质不均匀，且在雨天连续施工，导致顶进箱涵基底松软泥泞，最终顶进到位后2条沉降缝出现了高低“错台”现象。第一条缝平均宽度为6cm（设计缝宽3cm）；第二条缝边墙左侧上宽11cm，左侧下宽7cm，边墙右侧上宽10cm，右侧下宽6cm；第二条缝顶板处缝宽平均10.5cm（错位高差7cm），底板处缝宽平均6.5cm（错位高差6.5cm）。

四、处理方案

（一）、方案依据

1、现场勘查资料；

2、《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367-2006）；

3、《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22-2008）；

（二）、处理的相关说明

1、处理的技术标准

本次处理遵循原设计处理的基本思路，以期完善沉降缝缝宽和防水止水效果。

2、处理目的要求

受框架上方营业线铁路运营的影响，本次处理需在尽可能短的时间内完成。通过本次处理，达到设计缝宽要求，且确保沉降缝位置止水效果达到设计规范要求。

（三）、处理方法

1、第二条沉降缝，分四边采取不同方式处理如下：

左侧沉降缝：详施工方案4.1。

右侧沉降缝：详施工方案4.1。

顶板沉降缝：详施工方案4.2。

底板沉降缝：详施工方案4.3。

2、第一条沉降缝，分四边采取不同方式处理，处理方法为：在第二条沉降缝处理方法基础上，取消部分工艺（1、用自制铝介板压紧PVC板，使PVC板所占据空间宽度为3～4cm,右侧空间采用高强灌浆料填充密实。2、错台挂网批荡处理）。

（四）、施工方案

4.1、侧面沉降缝处理施工工艺

1）、 沉降缝内外侧表面人工清理平整；

2）、 在沉降缝最内侧安装两根钢管，钢管壁开小孔，作为二次灌浆使用；

3）、 用自制铝介板压紧PVC板，使PVC板所占据空间宽度为3～4cm,右侧空间采用高强灌浆料填充密实；

4）、安装引水PVC管；

5）、沉降缝外侧灌注弹性聚氨脂膨胀密封胶封口；

6）、预埋钢管进行二次高压灌浆。

4.2、顶板沉降缝处理施工工艺

1）、沉降缝内外侧表面人工清理平整；

2）、顶板错台部位采用挂网批高强砂浆修复处理（钢网用Φ6@200*200植筋钢筋固定在板面）；

3）、用自制铝介板压紧PVC板，使PVC板所占据空间宽度为3～4cm,右侧空间采用高强灌浆料填充密实；

4）、安装两根钢管，钢管壁开小孔，作为二次灌浆使用；

5）、顶板面骑缝用结构胶粘贴V型伸缩铝板，安装完毕后铝板表面涂刷结晶防水胶。

6）、顶板底安装引水PVC管；

7）、灌注弹性聚氨脂膨胀密封胶封口。

8）、预埋钢管进行二次高压灌浆。

4.3、底板沉降缝处理施工工艺

1）、 沉降缝内外侧表面人工清理平整；

2）、底板错台部位采用挂网批高强砂浆修复处理（钢网用Φ6@200*200植筋钢筋固定在板面）；

3）、用自制铝介板压紧PVC板，使PVC板所占据空间宽度为3～4cm,右侧空间采用高强灌浆料填充密实；

4）、安装两根钢管，钢管壁开小孔，作为二次灌浆使用；

5）、底板底安装引水PVC管；

6）、灌注弹性聚氨脂膨胀密封胶封口。

7）、底板面骑缝用结构胶粘贴V型伸缩铝板，安装完毕后铝板表面涂刷结晶防水胶；

8）、预埋钢管进行二次高压灌浆。

五、结论

通过本次方案处理，达到了预期要求，所有缝宽调整为原设计的3cm，缝范围的防水止水满足设计及规范要求，该工程也在沉降缝处理完成后顺利通过了竣工验收。