CN108625394A - 一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构及其建造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，包括地下结构顶板(1)、墩柱(2)及之间的结构间隙(3)，所述地下结构顶板(1)一侧设有地下结构孔边梁(101)和地下结构孔边挡土墙(102)，地下结构孔边挡土墙(102)之上的部分为地下结构出地面墙(103)，结构间隙(3)内设有柔性填缝件(3)且其顶端和底端设有可伸缩的第二密封件(303)和第一密封件(302)，所述墩柱(2)的一侧设有覆盖在所述结构间隙(3)和地下结构孔边挡土墙(102)顶部的墩柱耳板(201)。本发明还公开了一种地下结构与墩柱分离式柔性节点的建造方法。本发明地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，防止刚性连接导致结构拉裂渗水及地下水通过预留缝隙渗漏。
Description
技术领域
本发明属于站房综合交通和地下结构工程技术领域，更具体地，涉及一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构及其建造方法。
背景技术
城市基础设施建设大力兴起，城市交通枢纽一体化是一个必然趋势，其中，国铁站房与地铁结合一体设计的综合交通枢纽工程也越来越普遍,这种模式下，站房柱、正线桥墩柱和匝道桥墩柱均可能会落在地铁车站结构范围内，与地铁结构合建。
现有的设计多针对地下结构与墩柱整体建设，一方面，桥墩须满足列车以正常时速过站的巨大荷载(且为动载)，另一方面桥墩受上部车流长期运行产生的振动的影响，会使桥墩与主体结构产生不均匀沉降，从而导致地下结构拉裂产生局部裂缝和渗漏问题的出现，甚至结构安全问题。
为避免对地铁结构造成不利影响，提出了桥墩柱与地铁结构分离式施工的做法，现有的桥墩柱与地铁结构分离设计(参见：陈浩.高架桥墩穿越地下结构分离式防水做法[J].天津建设科技,2016,26(04):62-63+67。)中，一方面，地下结构和桥墩柱之间分开，设置地下结构内隔墙,结构整体性差；另一方面，地铁结构顶板处于覆土下方，墩柱与地下结构分离处必然会形成地下水聚集，从而造成地下结构内侧墙的渗漏，现有技术中一般只考虑在地下进行防水做法处理，但防水材料的耐久性有限，时间长了以后容易出现渗漏水的情况，运营维护成本高，影响乘客使用体验。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，地下结构与墩柱分离中间设置结构间隙，结构间隙内填充柔性填缝件，柔性填缝件的柔性形变能够适应缓冲桥墩在列车以正常时速过站的巨大荷载和车流长期运行产生的振动或下沉或形变，减小墩柱和地下结构之间的相互影响；柔性填缝件的上下两端设置第二密封件和第一密封件，第一密封件和第二密封件可伸缩，以适应结构间隙大小的改变实现结构间隙密封功能，防止结构间隙内渗水而造成阴渗隐患；墩柱与结构间隙顶部整体浇注有钢筋混凝土的墩柱耳板，用于遮挡结构间隙防止进水。
为了实现上述目的，本发明提供一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，包括地下结构顶板和墩柱，所述地下结构顶板和墩柱之间设有结构间隙；
所述地下结构顶板靠近所述结构间隙一侧设有地下结构孔边梁和设于所述地下结构孔边梁顶部的地下结构孔边挡土墙，所述地下结构孔边挡土墙伸出地面之上的部分为高于洪涝水位的地下结构出地面墙，所述地下结构孔边梁、地下结构孔边挡土墙和地下结构出地面墙的宽度依次变小；
所述结构间隙内均匀设有将地下结构和墩柱连接成为整体的柔性填缝件且其顶端和底端分别设有可伸缩的第二密封件和第一密封件，以适应墩柱下沉和墩柱和地下结构之间间距的变化，所述墩柱的一侧设有覆盖在所述结构间隙和地下结构孔边挡土墙顶部的墩柱耳板，避免结构间隙内进水。
进一步地，所述第二密封件为L型结构，其较薄的一端设于所述墩柱耳板和地下结构出地面墙之间，较厚的一端设于所述墩柱耳板和结构间隙之间且伸入进所述结构间隙中一段距离。
进一步地，所述地下结构顶板和所述地下结构孔边梁的顶部水平面上设有第一防水层。
进一步地，所述地下结构孔边挡土墙背离所述墩柱的一侧设有第二防水层。
进一步地，所述第一防水层和第二防水层与地面之间设有覆土层。
进一步地，所述墩柱耳板伸出所述墩柱外的长度等于所述地下结构出地面墙的宽度和所述结构间隙宽度之和。
进一步地，所述结构间隙的宽为100～200mm。
一种地下结构与墩柱分离式柔性节点的建造方法，包括如下步骤：
S1在所述墩柱穿过地下结构的区域对地下结构进行开孔以供所述墩柱通过，并在地下结构和所述墩柱之间预留结构间隙；
S2在地下结构顶板靠近结构间隙的一侧设置地下结构孔边梁，并于地下结构孔边梁的顶端浇注地下结构孔边挡土墙和至洪涝水位以上的地下结构出地面墙；
S3在所述墩柱靠近所述结构间隙的一侧并于地下结构出地面墙之上用钢筋混凝土整体浇筑形成墩柱耳板；
S4在结构间隙中填充柔性填缝件，并用第一密封件和第二密封件对结构间隙进行封堵；
S5对所述地下结构顶板、地下结构孔边梁和地下结构挡土墙进行防水施工；
S6对所述地下结构顶板进行覆土回填，并按相应做法做好地面。
进一步地，所述结构间隙的宽为100～200mm。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明的地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，地下结构与墩柱分离中间设置结构间隙，结构间隙内填充柔性填缝件，柔性填缝件的柔性形变能够适应缓冲桥墩在列车以正常时速过站的巨大荷载和车流长期运行产生的振动或下沉或形变，减小墩柱和地下结构之间的相互影响，防止桥墩与主体结构产生不均匀沉降，从而导致地下结构拉裂产生局部裂缝和渗漏；柔性填缝件的上下两端设置第二密封件和第一密封件，第一密封件和第二密封件可伸缩，以适应结构间隙大小的改变实现结构间隙密封功能，防止结构间隙内渗水而造成阴渗隐患；墩柱与结构间隙顶部整体浇注有钢筋混凝土的墩柱耳板，用于遮挡结构间隙防止进水。
(2)本发明的地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，第二密封件为L型结构，其较薄的一端设于墩柱耳板和地下结构出地面墙之间，较厚的一端设于墩柱耳板和结构间隙之间且伸入进结构间隙中一段距离，该L型结构的第二密封件既保证了墩柱耳板与地下结构出面墙之间的弹性连接实现结构间隙的密封，另外设于地下结构出地面墙和墩柱耳板之间的部分对设于结构间隙上的部分有个支撑作用，使得第二密封件不至于受重力影响而与其上部的墩柱耳板形成缝隙影响防水效果。
(3)本发明的地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，地下结构顶板和所述地下结构孔边梁的顶部水平面上设有第一防水层，地下结构孔边挡土墙背离所述墩柱的一侧设有第二防水层，对地下结构做进一步的防水处理，防止地下结构内进水。
(4)本发明的地下结构与墩柱分离式柔性节点的建造方法，能够适应缓冲桥墩在列车以正常时速过站的巨大荷载和车流长期运行产生的振动或下沉或形变，减小墩柱和地下结构之间的相互影响。
附图说明
图1为本发明实施例一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构的结构示意图；
所有附图中，同一个附图标记表示相同的结构与零件，其中：1-地下结构顶板、2-墩柱、3-结构间隙、4-覆土层、5-第一防水层、6-第二防水层、7-地面、101-地下结构孔边梁、102-地下结构孔边挡土墙、103-地下结构出地面墙、202-墩柱耳板、301-柔性填缝件、302-第一密封件、303-第二密封件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为本发明实施例一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构的结构示意图。如图1所示，地下结构与墩柱分离式柔性节点结构包括地下结构顶板1和墩柱2，墩柱2穿过地下结构，其中地下结构顶板1设于地铁等地下空间的顶部，墩柱2包括站房柱、正线桥墩柱和匝道桥墩柱，地下结构顶板1靠近墩柱2的一侧设有地下结构孔边梁101，地下结构孔边梁101用于与墩柱2之间柔性连接形成整体结构，并与地下结构顶板1一起承担地下结构之上覆土的压力保证地下结构的安全稳定性；地下结构孔边梁101的顶部设有地下结构孔边挡土墙102，地下结构孔边挡土墙102的高度等于地面7与地下结构顶板1之间的高度差，地下结构孔边挡土墙102的宽度小于地下结构孔边梁101的宽度，用于挡住地下泥土等物质，防止对地下结构与墩柱之间连接间隙产生影响,并对地下水进行有效阻隔。
地下结构挡土墙102的顶部设有地下结构出地面墙103，地下结构出地面墙103设于地面7之上，并位于洪涝水位以上，地下结构出地面墙103除了实现建筑功能还可用作为休闲平台，地下结构出地面墙103的宽度小于地下结构孔边挡土墙102的宽度，地下结构孔边挡土墙102顶部用于承载地面7的靠近地面的一层，地面7的靠近地面与地下结构出地面墙103底端的内侧接触，用于与地下结构出地面墙103一起形成平整的地面上部结构。
地下结构顶板1的顶部水平面和地下结构孔边梁101的顶部水平面上均设有第一防水层5，地下结构孔边挡土墙102背离墩柱2的一侧设有第二防水层6，第一防水层和第二防水层到地面7之间设有覆土层4，覆土层4为对地下结构顶板1进行覆土回填形成的覆土层。
作为优选，第一防水层5和第二防水层6的可选择相同的防水做法，也可采用不同的防水做法，进一步地，防水做法可采用抹压或涂刷具有防水能力的涂料的涂膜防水做法,用混凝土、水泥砂浆等材料同时掺入防水剂构成的刚性防水层做法或用沥青和适量粉料加热调制成热沥青膏胶结料，将防水卷材分层铺贴于屋面、地下建筑、储水构筑物的内外表面的卷材防水做法中的一种，或者兼用其中的多种做法，实现对地下结构顶板1、地下结构孔边梁101顶部和地下结构出地面墙103侧墙的防水，防止覆土层中聚集的地下水长期渗透的阴渗隐患，导致最后地下结构出现漏水的问题。
地下结构出地面墙103、地下结构孔边挡土墙102和地下结构孔边梁101靠近墩柱2的一侧平齐，且与墩柱2之间设有结构间隙3，结构间隙3用于使地下结构与墩柱分离，缓冲桥墩在列车以正常时速过站的巨大荷载和车流长期运行产生的振动的影响。结构间隙3内设有柔性填缝件301，柔性填缝件301均匀地设于结构间隙3内，其可发生柔性形变，以适应墩柱2在受到荷载和车流运行的振动发生下沉或形变，减小墩柱2与地下结构之间的相互影响；同时通过柔性填缝件301将地下结构和墩柱2连接使其形成一个整体结构，保证地下结构和墩柱的承载能力，同时柔性填缝件301横向上的柔性形变能够缓冲地下结构与墩柱之间横向上间距变化减小对结构的冲击。
墩柱2于地下结构出地面墙103的顶部设有墩柱耳板201，墩柱耳板201通过在墩柱2周边设置钢筋混凝土整体浇注而成，墩柱耳板201伸出墩柱2外且覆盖在地下结构出地面墙103和结构间隙3之上，墩柱耳板201伸出墩柱2外的长度等于地下结构出地面墙103的宽度和结构间隙3宽度之和，用于遮挡结构间隙3和结构出地面墙103，防止水进入到结构间隙3内，保证结构间隙3内的干燥性，防止地下结构内侧墙的阴渗隐患导致最终出现漏水。
结构间隙的上下两端分别设有第一密封件302和第二密封件303，用于对填充有柔性填缝件301的结构间隙3进行密封，在保证地下结构和墩柱之间整体性和承载能力的前提下，保证密封性实现防水功能；第一密封件302和第二密封件303均为柔性密封件，均可发生柔性形变实现伸缩，以适应桥墩在列车以正常时速过站的巨大荷载和车流长期运行产生的振动的影响下结构间隙3大小的改变实现密封功能。其中，第一密封件302设于结构间隙3的底部，第二密封件303为L型结构，其较薄的一端设于墩柱耳板302和地下结构出地面墙103之间，较厚的一端设于墩柱耳板201和结构间隙3之间且伸入结构间隙3中一段距离，该L型结构的第二密封件303既保证了墩柱耳板201与地下结构出面墙103之间的弹性连接，同时也实现了结构间隙3的密封，另外设于地下结构出地面墙103和墩柱耳板201之间的部分对设于结构间隙3上的部分有个支撑作用，使得第二密封件303不至于受重力影响而与其上部的墩柱耳板201形成缝隙影响防水效果。
一种地下结构与墩柱分离式柔性节点的建造方法，步骤如下：
S1在墩柱2穿过地下结构区域，对地下结构进行开孔以供墩柱通过，并在地下结构和墩柱2之间预留结构间隙3；
作为优选，结构间隙3宽为100～200mm；
S2在地下结构顶板1靠近结构间隙3的一侧设置地下结构孔边梁101，并于地下结构孔边梁101的顶端浇注地下结构孔边挡土墙102，并使得地下结构孔边挡土墙102顶部的地下结构出地面墙103伸出地面之上至洪涝水位以上；
S3在墩柱2靠近结构间隙3的一侧并与地下结构出地面墙103之上用钢筋混凝土整体浇筑形成墩柱耳板201；
S4将墩柱2与地下结构之间的结构间隙3中填充柔性填缝件301，并在结构间隙3的底端用第一密封件302对结构间隙3进行封堵，在结构间隙3和地下结构出地面墙103与墩柱耳板201之间设置第二密封件303对结构间隙3顶部进行封堵；
S5按照防水设计要求，采用相应的防水做法对地下结构顶板1、地下结构孔边梁101和地下结构挡土墙102进行防水施工。
S6对地下结构顶板1进行覆土回填，并按相应做法做好地面。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，包括地下结构顶板(1)和墩柱(2)，其特征在于，所述地下结构顶板(1)和墩柱(2)之间设有结构间隙(3)；
所述地下结构顶板(1)包括靠近所述结构间隙(3)一侧设置的地下结构孔边梁(101)和设于所述地下结构孔边梁(101)顶部的地下结构孔边挡土墙(102)，所述地下结构孔边挡土墙(102)伸出地面之上的部分为高于洪涝水位的地下结构出地面墙(103)，所述地下结构孔边梁(101)、地下结构孔边挡土墙(102)和地下结构出地面墙(103)的宽度依次变小；
所述结构间隙(3)内均匀设有将地下结构和墩柱(2)连接成为整体的柔性填缝件(3)且其顶端和底端分别设有可伸缩的第二密封件(303)和第一密封件(302)，以适应墩柱(2)下沉和墩柱(2)和地下结构之间间距的变化，所述墩柱(2)的一侧设有覆盖在所述结构间隙(3)和地下结构孔边挡土墙(102)顶部的墩柱耳板(201)，避免结构间隙(3)内进水。
2.根据权利要求1所述的一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，其特征在于，所述第二密封件(303)为L型结构，其较薄的一端设于所述墩柱耳板(302)和地下结构出地面墙(103)之间，较厚的一端设于所述墩柱耳板(201)和结构间隙(3)之间且伸入进所述结构间隙(3)中一段距离。
3.根据权利要求1所述的一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，其特征在于，所述地下结构顶板(1)和所述地下结构孔边梁(101)的顶部水平面上设有第一防水层(5)。
4.根据权利要求1～3所述的一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，其特征在于，所述地下结构孔边挡土墙(102)背离所述墩柱(2)的一侧设有第二防水层(6)。
5.根据权利要求5所述的一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，其特征在于，所述第一防水层(5)和第二防水层(6)与地面之间设有覆土层(4)。
6.根据权利要求1所述的一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，其特征在于，所述墩柱耳板(201)伸出所述墩柱(2)外的长度等于所述地下结构出地面墙(103)的宽度和所述结构间隙(3)宽度之和。
7.根据权利要求1所述的一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构，其特征在于，所述结构间隙(3)的宽为100～200mm。
8.一种如权利要求1～7中任一项所述的一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构的建造方法，包括如下步骤：
S1在所述墩柱(2)穿过地下结构的区域对地下结构进行开孔以供所述墩柱(2)通过，并在地下结构和所述墩柱(2)之间预留结构间隙(3)；
S2在地下结构顶板(1)靠近结构间隙3的一侧设置地下结构孔边梁(101)，并于地下结构孔边梁(101)的顶端浇注地下结构孔边挡土墙(102)和至洪涝水位以上的地下结构出地面墙(103)；
S3在所述墩柱(2)靠近所述结构间隙(3)的一侧并于地下结构出地面墙(103)之上用钢筋混凝土整体浇筑形成墩柱耳板(201)；
S4在结构间隙(3)中填充柔性填缝件(301)，并用第一密封件(302)和第二密封件(303)对结构间隙(3)进行封堵；
S5对所述地下结构顶板(1)、地下结构孔边梁(101)和地下结构挡土墙(102)进行防水施工；
S6对所述地下结构顶板(1)进行覆土回填，并按相应做法做好地面。
9.根据权利要求8所述的一种地下结构与墩柱分离式柔性节点结构的建造方法，其特征在于，所述结构间隙(3)的宽为100～200mm。
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- 2018-05-23 CN CN201810502330.9A patent/CN108625394B/zh active Active
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| CN108625394B (zh) | 2023-10-27 |
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