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1、 ， 锏霄】 品 高 j U 型钢筋混凝土结构用于高地下水位 的地道桥 引道工程 的实践 U L I 3。 上 g 一、前 言 公路和城市道路 的桥梁跨越铁路 (简称上 行 )或穿过铁路 (简称下行 )立体交叉工程， 在 找国较普遍采用下行 的地道桥、 引道、 泵站组 台的立 体交 叉工程。其优点是 能较好地适应铁 路运营条件下进行施工，少 占土 地，景 观 也 美，经济技术指标好 。但是当下行 交 叉 工 程 中，遇有地下高水位时，如何封闭地下水的渗 透和 冻胀影响，确 保路面结 构稳定不 变形，车 辆 通行无 阻，是实施下行方 案的关键 。本文论 述引道工程甩U型钢筋混凝土结构、地遭桥、
2、泵站相结合，在地下高水位下，建成下行立体 交叉工程，获得优 良的工程质量与经济 效益的 工程实 践 二 ， 工 程 概 况 京津塘高速公路在 S TA1 +1 4 0 与 既有的 丰 (台 )双 ( 桥 )铁路相交，夹角1 0 4 。 4 6 ， 由 交通部第 二公 路勘测设计 院设计 ，新 建朐下行 立体交叉工程， 包括 ： 1 S T A1+1 4 0 双孔 闭合 框架钢筋混凝 土 结构的地道桥，桥长3 2 7 2 米 ，宽2 8 5 4 米 ，高 8 2 米 。 2 S TA0+6 0 0 1 +4 3 0 长度 8 5 0 米 的引 道工程， 两侧为现浇钢筋混凝土扶壁式挡土墙 ， 路面
3、 结构为 连续式 双层钢筋 水泥混凝土面层 水泥 稳定砂石 基层，水 混稳定土底基层 。 2 4 3 泵站工程 。 当施工单位进行轻型井点降水前的水文地 质钻探时 ，发现 地下水位高于结构底面 以上 的 最高水位达 3 6 9 3 米 。 路基和路面长期地受地下 水与 冰冻影 响，势必 造成 路基与路面结构不稳 定而破坏 的严 重工程质量 问题 。为此，施 工， 设 计、监理 、建设单位均 认为应变 更设计， 以 确保高速 公路的工程质量。 三、 变更设计方案的比较 1 方 案 一 ： 建设单位委托 北京市政局设计所设计 。该 所 提 出在原设计方案上 ，在 引道工程 的路 面底 基层下 ，加
4、铺双层土工布 的设 计 结 构 ( 见 图 1 ) ，经计算需增加直接费1 1 4 万 元。后 经 论 证 ，一致认为土工布在 封 闭结构 中防止渗水， 在铺 设土工布后 路面基层 的摊铺 和 压 实 过 程 中，土工布极易变 形 而 渗 水 失 效，未 携 通 过 。 2 方案二 ： 分包单位 向建 设单 位提 出，采 用 上 行 方 案 ，经过设计和计算，新建 上行立 体 交 叉 工 程 ，包括 ： ( 1 )新 建跨 越丰双铁 路的曲线段上 的高架 跨线桥 1 座，桥 长2 0 0 米 。 ( 2 )调 整公 路纵坡涉 及路基1 8 3 0 米，增建 箱涵二座，其中填土高 1 0 1 2
5、 米 的高 路堤 4 5 0 米，填土方4 1 万立方米，永久 占地5 3 亩， 用土 占地2 0 5 亩。可省建地遭桥，挡土墙、泵站 水 、 - 一 r 一 ： ! 。 =I一 ： 一 二 ：兰 圈 1 加铺双层土工布结构 的横 断面 图 泥混凝土 路面可改 为沥 青混 凝土路面。 后经论证，需增加投 资1 0 0 2 万元 ，认为 ； ( 1 )高架跨线桥工程造价高，工期 长，施 工难度大。 ( 2 )高路堤填土高达1 0 - - 1 2 米地段，极易 沉降，当年铺路面，质量无保证。 ( 3 ) 占用土地太 多 。 ( 4 )高路堤景观差，行车条件也差。 ( 5 )工程 造价 昂贵 。 (
6、 6 )工程养护条件较好，省 去泵站 的长期 用 电排水 。 最后认为不妥，未获 通过。 3 方 案三 ： 作者 建议在原设计 下行方案上，采 用一 次 顶进修建地道桥，但对引道工程进 行 变 更 设 计 ，改 为含 挡土墙和设 防水层 的U型钢筋混 凝 土结构，封闭地下水侵入，取消连续式双层钢 筋水泥混凝土路面，改建沥青混凝土路面。经 与原设计 比较， 仅增加造 价不足1 0 0 万元 。 经论 证，一致认为此方案封闭地下水可靠，工程质 量较易保证， 投资省。报请交通部和世界银行 驻京律辕高速公路高级监理工程师批准。委托 北京 市城 建设计 院设计 出图，由分包单位北京 市政二公司二工区施工
7、。 工程竣工通车一年来， 工程质量 优 良，效果 显著 。 四 、U型 钢筋 混凝 土结 构 设 计 与施 工 (一 )设计概要 ： 1 水文及地质 ： 地表以下：轻亚粘 土 ( 可 塑 ) 、亚 粘 土 (可塑 )、粉砂 (饱和 )亚 粘土沉 积、底板 基底位于粉砂与亚粘土层。最高水位3 2 3 O 米， 滞水位 2 9 5 O 米。地下水对路基渗透和冻胀影 响很大 (见 图2)。 2 结构 ： U型钢筋混凝土结构的宽度，按高速公路 路基宽度2 6 3 9 1 米设计，全长8 5 0 米。 为保证 结构混凝土伸 缩和利于施工 ，每 隔2 O 米设 一道 变形缝，缝内设遇水膨胀橡胶止水带，并从
8、底 板至侧墙背面设防水层，封闭地下水对结构侵 蚀和渗透。底板厚 窿O 3 D 4 米，侧墙 ( 挡土 墙 )顶面宽度0 3 5 米 ， 内侧垂直 ， 外侧 按不 同墙 晦毒 二 羔 = -_ 1_L f l C i 睾 每一 f l 掣 一 I I 一底 板2 一 侧墙 (挡土 墙 ) 3 一地 道桥4 一 地 下最 高水 位 图 2 U型铜筋 混凝 土结构纵剖 面图 高设斜度。底板与侧墙结构配置不同直径 的双 层钢筋，混凝土标号2 5 MP a ，抗渗 B 6。U型 钢筋混凝土结构底板以上铺设沥青混凝土路面 结构 ( 见图s ，4)。 U型钢筋混凝土结构设计，考虑了抗冻、 抗渗，抗浮、抗震烈
9、度8 。 。 I u型钢筋混凝土结构2 一沥青混凝土路面结构3 一方沟4 一防撞栏杆5 一浆砌片石截水沟 6 一 护 网 图 3 U 型钢 筋混凝土 结构 范围的公路横 断面 图 (二 )施工概 述 ： I 井点降水和基槽开挖 ； 轻型井点设在两侧沟槽外侧 l 米，各打一 排井点，间距 1 5 米，采用 8 1 O米两种井点 管，有效地将地下水 降至底板 以下O 5 I 米。 2 6 基槽开挖采用机械化作业，人工整平基底。 2 结构施工 ： ( 1 )基槽整平干燥后，浇筑1 O 厘米混凝 垫层，然后浮铺油毡，机喷改性沥青，再铺油 毡一层，经试验达到抗 渗 O 6 O 8 MP 8，浇 图 4
10、U型 钢 筋 混 凝 土 结 构 横 剖 面 图 ( 率 图未 示结 构 钢筋 ) 筑 5 厘米豆石混凝土保护层，要求混凝土密实 确保了路面结构 的稳定不变形。保证了京津塘 与防水层紧密接触，起到保护层作用。高速公路的畅通无阻，效果显著 为今后类似 ( 2 )底板按每隔2 0 米长分仑跳挡施工，支 工程提供了新的结构设计。 立模板，绑扎钢筋，并在双层钢筋间每隔 2 米 2 U型 钢筋混凝土结构整体性能好，俺 设4 ， 1 6架立筋，增强刚度以确保质量。混凝土 墙即为挡土墙，路面可铺i 掰 青混凝土结构，节 浇筑采 用商品混 凝土，两台泵车泵送 ，插入 式 省工程造价，缩短施 工期 。 与平板振
11、捣器振实 ， 按分仑全幅连续浇筑完成。 - 3 u 钢筋混凝土结构的防水材料，采 当相邻混凝土达到 1 0 MP a ，方 可 进行补挡。 用北京市城建设计院科研产品，如。遇水膨胀 ( 3 )侧墙施工随底板施工进鹱交叉进行。 率达4 0 0 的遇水膨胀橡胶腻子， 作为施工缝的 侧墙背面防水层为聚酸脂涂膜防水材料，可冷 止水条，效果 良好，又适于在现浇混凝土时设 操作，施工较易。在施工缝的阴阳 角 涂 膜 二 置，以及采用改性沥青防水层，粘结性能好， 层玻璃网布作附加补强层，每隔2 0 米一道a底 延伸率大，具有 良好低温柔性，可 冷 操 作 施 板与侧墙的中央部位设置3 X 2 厘米嵌固的遇水 工，防水效果好。 膨胀橡胶腻子，施工时用钢卡子定位固定。止 4 这次立体交叉工程的实践体会，对于 水缝处放置硫化合成橡胶片。 公路或城市道路与既有铁路相交的立体交叉工 ( 4 )U型钢筋混凝土结构完成后，进行 路 程，采用下行方案较上行方案的景观好，行车 面结构的分层全幅摊铺、压实施工。当水泥稳 安全好，占地少，工程质量较易做好，技术经 定砂石基层成活，完成 负重后，进行侧墙背面 济指标较好。 肥槽 回填料 至地下水位 以上 1米，方可停 止降 水，拆 除井点 。 五 、 几点体 会 1 谈工 程建 成一年来，实践证明 ，u型 钢筋混凝 土结 构有 效地封 闭地下水渗入结构， 2 7
