引言
城市的飞速发展，铁路与城市道路相交形式多样，近些年，由平交路口改为下穿形式，这极大的缓冲了城市的交通压力，越来越多的市政工程将其选为设计的方向，下穿铁路因设计友好、利于交通疏导和城市美观等特点而被广为运用[1-3]。介于在地下水位较高的地方，下穿铁路的防水技术问题是一大难点。道路运行过程中，防止地下水对U型槽结构的破坏以及修补措施显得尤为重要，因此，防患于未然，工程师们要对结构的防水充分的了解，这显然是必要的。在施工中，对结构实体防水[4-6]的影响因素了解不充分，技术方面不完善，极易对下穿铁路造成重大的安全隐患。本论文介绍了峨眉山路下穿铁路立交工程U型槽结构防水设计与施工技术，为同类工程提供参考。在该工程施工区域内，钻探深度范围内均揭露地下水，地下水为潜水和基岩裂隙水类型，混合水位高度介于1.7~6.0m，混合水位高程在9.09~12.87m之间，水位较高，防水至关重要。
1工程概况
本项目位于秦皇岛，道路由北向南依次下穿预留津山外绕高架桥、京哈铁路、津秦高铁共6条铁路线。峨眉山北路为南北向城市主干路，该路段的设计时速为50km/h。第一段设计终点接北侧既有下穿津秦框构北侧；第二段设计范围位于南侧既有下穿津秦框构南侧U槽段落，U型槽分左右幅，单幅路堑外宽23.9m，内宽20.9m,内设12m机动车道和8m非机动车道。封闭路堑底板厚度1.5m，墙体厚度1.5m，总高8.501-10.344m，墙顶设护栏。
平面设计图如图1。
U型槽设计如下：
左幅K0+346.9~K0+404.249，设置U型槽结构，长度57.349延米，分为3个板块，编号U1~U3，并联合抗浮桩进行抗浮。右幅 K0+346.9~K0+407.068，设置 U 型槽结构，长度 60.349 延米，分为 3 个板块，编号 U’1~U’3，并联合抗浮桩进行抗浮。 左幅 K0+497.723~K0+506.9，设置 U 型槽结构，长度 9.177 延米，为1个板块，编号 U4，并联合抗浮桩进行抗浮。右幅 K0+497.723~K0+506.9，设置U型槽结构，长度9.177 延米，为1个板块，编号 U’4，并联合抗浮桩进行抗浮。 
图1 道路平面设计图
横断面布置形式如下：
U 槽段落（K0+346.900～K0+405.659、K0+497.723～K0+506.900）：
1.65m（绿化带）+1.5m（U 槽边墙）+3m（人行道）+5m（非机动车道）+0.9m（U 槽边墙）+0.5m（路缘带）+11m（机动车道）+0.5m（路缘带）+1.5m（U 槽边墙）+8.9m； 中央分隔带）+1.5m（U 槽边墙）+0.5m（路缘带）+11m（机动车道）+0.5m （路缘带）+0.9m（U 槽边墙）+5m（非机动车道）+3m（人行道）+1.5m（U 槽边 墙）+1.65m（绿化带）=60m(全宽)。
主路路面采用向外 1.5%的横坡，非机动车道采用向内 1.5%的横坡，人行道采用向内 1.0%的横坡。
2 防水设计方案
2.1 防水基本要求
结构物受地下水影响严重，下穿铁路的U型槽结构防水措施对整体结构影响至关重要[7]。在该工程中，结构体U型槽采取C40防水钢筋混凝土，掺入复合型阻锈防腐防水剂，抗渗标号 P8，防水等级二级，联合抗拔桩抗浮，U型槽底板采用150mm素混凝土垫层、4 mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材以及50 mm厚细石混凝土作保护层的形式进行整体外防水，边墙采用4 mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材和砂浆找平层的形式进行墙体防水，具体设计如下图2。
图2 U型槽防水设计构造
2.2施工缝防水措施
考虑到施工作业强度，U型槽结构是需要分段浇筑的，故需要设置施工缝。在施工缝左右400mm宽度范围增设柔性防水层和加强层，在施工缝之间，浇筑前预留钢筋和钢筋套管作为传力杆，以保证结构力的传递，钢边橡胶止水带设置在边墙的施工缝的中部，只设置一道，底板施工缝同样采用相同的防水措施，止水带的相关设计如下图3-图4所示。
图3 边墙和底板施工缝设计
图4 止水带、止水条做法
2.3变形缝防水措施
对于较长的道路，结构会产生不同的力，使得底板等结构产生不同的沉降，因此会使得U型槽开裂影响结构的使用寿命，因此U型槽在相隔一段距离需要 设置变形缝，因每段U型槽长度在16m-24m之间，所以该U型槽变形缝设置在U1-U4各自分段处。U型槽的变形缝是防水的重中之重。关于变形缝的防水做法，由外向里加以设置柔性防水层和柔性加强层，加强层上方铺设50mm后细石混凝土，外贴式橡胶止水带被设置在侧墙及底板，1道规格为300mm宽，双组分聚硫密封膏在侧墙和底板内侧布设1 道，中间位置布设带注浆管钢边橡胶止水带,中间空心圆环与变形缝中心线重合，安放到边墙与底板厚度的1/2处，做到平直顺的要求，待混凝土达到设计强度厚后，为防止破坏止水带，拆模时，聚苯板安装在变形缝的里外侧，填缝紧密平实。底板处的止水带应该使用盆式安装法，使其安装到底板处，其边墙同样使用此方法安装，其两翼与水平方向的夹角成15-20°。在变形缝中设置1道规格为30mm*30mm的ZOJ型遇水膨胀止水条，其作用是，当遇到结构漏水时，遇水反应膨胀以达到密封的效果，保证U型槽不会收到水的侵害。相关变形缝处理做法见图5。
图5边墙与底板变形缝防水设计
3防水施工技术
3.1防水混凝土施工技术
U型槽防水施工的最后屏障是混凝土结构，作为抗渗等级较高的混凝土，施工工艺要求高且配合比准确无误。在防水混凝土达到一定设计强度后，应及时施作防水层，在环境中长期暴露防水混凝土是不恰当的，应该及时施工防水层。
3.2止水带施工工艺及注意事项
止水带的埋设位置需要精确，其空心圆环应与伸缩缝中心线重合，转角处不得设置止水带的接缝，转角转弯做成半径R≥200mm的圆弧。必须妥善固定于钢筋套中，并在止水带的侧边用铁丝绑扎牢固，以防止移位。,当止水带在某些部位无法安装的时候，比如遇到钢筋无法穿过时，用遇水膨胀止水条进行连接。止水条应与止水带纵向搭接长度应该不少于50mm,施工中，腻子条被设置在迎水面一侧，安装结实可靠。防水加强层与大面防水层材质相同。
3.3变形缝做法与措施
首先，变形缝处设置传力杆，传力杆与防水设置应该做好密封措施，止水带中心气孔需要放置在变形缝的中部位置，预留好的位置安装止水带应该做到准确无误。变形缝处的止水带接缝形成密封结构。边墙内侧需留30.0 mm×80.0 mm 的预留凹槽。进行混凝土作业前，施工人员检查止水带的破损情况，确保符合隐蔽工程的工艺要求。1道柔性防水加强措施设置在变形缝左右400 mm 范围内，加强层与基本层采用同等的卷材。采用盆式安装的止水带被安置在底板和边墙处，施工时应注意，止水带不应被触碰，防止变形。
3.4抗拔桩与底板连接处处理措施
在抗拔桩外壁，柔性防水层以上铺设0.8mm厚的钢板压条，使用专用密封胶或者双组分聚硫密封膏5mm，加以高渗透性改性环氧防水涂料进行防水措施。最后用专用封口胶进行密封处理，详细做法见图6。
图6连接点设计构造
4结语
峨眉山北路下穿铁路U型槽结构，其地处较高水位区域，因此，该工程的防水问题需要重视，为防止来自地下水对其U型槽的侵害，既要充分了解对结构防水的影响因素，又要对施工技术加以完善，对可能影响结构施工与运营的防水问题，应做到防患于未然，保证结构的使用年限。为此，在防水设计方案中，筛选了施工缝处理技术、变形缝处理技术、结构外包整体防水处理技术、止水带防水工艺与抗拔桩节点防水做法等内容，系统阐述了在U型槽结构防水方面的技术措施，在类似的U型槽结构中，极少情况下，U型槽侧墙与底板会出现个别漏洞问题。因此，工程师们设计的此类防水措施科学合理，应推广应用至同类结构的防水施工中。
参考文献
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