軌道交通地下車站建筑排水優(yōu)化研究

賴樹炎

（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣州 510010）

1 地下車站滲水的現(xiàn)狀及來源

截至2020年年底，我國（不含港澳臺）共有41個(gè)城市開通城市軌道交通運(yùn)營線路190條，運(yùn)營里程約6 300 km，且絕大部分城市軌道交通線路城區(qū)段均為地下線，車站為地下站。經(jīng)調(diào)研，南方城市地下車站普遍結(jié)構(gòu)滲水比較嚴(yán)重，給軌道交通運(yùn)營維保帶來很大困難，甚至部分城市還出現(xiàn)市政水管破裂后，未控制好車站頂板、側(cè)墻防水施工質(zhì)量，導(dǎo)致車站站廳、站臺出現(xiàn)較大滲水情況，給乘客出行帶來不便[1]。地下車站滲水的主要來源為頂板、側(cè)墻與底板結(jié)構(gòu)滲水。

2 地下車站防水設(shè)計(jì)原則

2.1 地下車站結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在于“防”

遵循“以防為主，剛?cè)峤Y(jié)合，多道防水，因地制宜，綜合治理”的原則，采取相適應(yīng)的防水措施，地下工程以混凝土結(jié)構(gòu)自防水為主，以接縫防水為重點(diǎn)，并輔以防水層加強(qiáng)防水，滿足結(jié)構(gòu)使用要求。根據(jù)GB 5015—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：地下車站、行人通道和機(jī)電設(shè)備集中區(qū)段的防水等級為一級，不得滲水，結(jié)構(gòu)表面應(yīng)無濕漬。地下車站主體及相關(guān)接縫段（施工縫、后澆帶、變形縫）基本上設(shè)置2～3道防水措施。

2.2 地下車站建筑排水設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在于“疏”

由于國內(nèi)軌道交通建設(shè)工期短，地下車站土建主體工程中防水施工質(zhì)量很難有效控制，容易導(dǎo)致地下車站主體工程出現(xiàn)滲水，個(gè)別城市還出現(xiàn)過因結(jié)構(gòu)滲水過多無法及時(shí)排除，車站設(shè)備區(qū)、公共區(qū)積水，地鐵機(jī)電管線及設(shè)備長期泡水而影響運(yùn)營安全的情況。

地下車站設(shè)計(jì)受地面場地、工程投資等因素控制，車站規(guī)模往往受到一定的限制，待機(jī)電設(shè)備管線等安裝完成后，檢修空間相對較小，一旦出現(xiàn)滲水情況很難發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)，即便發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)也缺失堵漏工程的操作空間，導(dǎo)致堵漏工作十分困難，因此在地下車站設(shè)計(jì)階段，配套的建筑防水工程至關(guān)重要。建筑防水的重點(diǎn)就是將結(jié)構(gòu)滲水及時(shí)、高效地導(dǎo)引至集水井或廢水泵房，再通過水泵抽至室外。

3 地下車站建筑防水設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

地下水主要通過地下車站的底板、頂板、側(cè)墻的薄弱點(diǎn)（施工縫與變形縫）滲入車站內(nèi)部。因此，建筑防水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是做好底板、頂板、側(cè)墻的薄弱點(diǎn)（施工縫與變形縫）的滲水疏導(dǎo)方案，同時(shí)處理好車站生活與消防用水的排水方案。

3.1 現(xiàn)主流、通用建筑排水方案存在的問題

目前，國內(nèi)現(xiàn)有的建筑防水設(shè)計(jì)方案及相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，無法滿足對南方沿海地區(qū)城市的地下車站排水工程要求，主要問題如下：

1）離壁墻內(nèi)地漏的設(shè)置規(guī)定為30～50 m宜設(shè)一個(gè)φ50～100 mm的地漏。由于土建施工工期短，且經(jīng)常趕工期，地漏套管預(yù)埋偏位或堵塞導(dǎo)致離壁溝內(nèi)排水不暢，且φ50 mm地漏偏小，導(dǎo)致溝內(nèi)長期積水，同時(shí)由于地下水長時(shí)間滲漏，部分地漏還因滲水鈣化堵塞。

2）離壁溝寬度與擋水坎厚度不一，未做詳細(xì)規(guī)定。現(xiàn)有建筑通用圖中離壁墻寬度與擋水坎厚度公共區(qū)與設(shè)備區(qū)厚度不一致，且水溝寬度僅120 mm，寬度較小，無法滿足施工人員伸手進(jìn)入離壁溝內(nèi)進(jìn)行防水施工，且擋水坎厚度不一，土建施工人員經(jīng)常施工錯(cuò)誤。

3）施工縫未設(shè)置不銹鋼接水槽或擋水坎。因土建施工質(zhì)量較差，導(dǎo)致車站頂板、底板、側(cè)墻施工縫漏水、滲水[2]。

3.2 建筑排水優(yōu)化方案

針對目前國內(nèi)建筑排水設(shè)計(jì)問題，研究對地下車站建筑排水優(yōu)化方案。

1）關(guān)于結(jié)構(gòu)頂板的滲水工程。車站結(jié)構(gòu)頂板施工縫、變形縫均增設(shè)不銹鋼接水槽。

車站主體工程沿車站橫向設(shè)置接水槽，接水槽需沿車站橫向?qū)б林邪咫x壁溝，同時(shí)在離壁溝相應(yīng)落水點(diǎn)300～500 mm處設(shè)置地漏，導(dǎo)引至軌行區(qū)軌道邊溝。車站主體工程與附屬工程交界處，施工縫與誘導(dǎo)縫處設(shè)置縱向不銹鋼接水槽，接水槽超過30 m后必須設(shè)置落水管，導(dǎo)引至離壁溝，并在離壁溝相應(yīng)位置300～500 mm處設(shè)置φ100 mm地漏，導(dǎo)引至軌行區(qū)邊溝，如圖1所示。

2）關(guān)于側(cè)墻滲水工程。車站所有的迎土結(jié)構(gòu)側(cè)墻內(nèi)側(cè)均設(shè)置離壁溝。為便于土建施工單位施工，離壁溝寬度統(tǒng)一為170 mm，擋水坎厚度統(tǒng)一為80 mm。離壁溝內(nèi)設(shè)置防水層2道，離壁溝內(nèi)地漏按20～30 m設(shè)置，地漏均為φ100 mm。公共區(qū)段離壁溝內(nèi)地漏與離壁溝外地漏分開設(shè)置，在通道導(dǎo)管連通，如圖2所示。

圖1 地下車站頂板增設(shè)接水槽圖

圖2 設(shè)計(jì)優(yōu)化示意圖

3）關(guān)于結(jié)構(gòu)底板滲水工程。車站底板滲水工程主要是在車站主體與附屬交接處發(fā)生，優(yōu)化方案是在施工縫與變形縫兩側(cè)設(shè)置100 mm高擋水坎，并設(shè)置地漏連通至站臺軌行區(qū)。設(shè)備區(qū)風(fēng)道/環(huán)控機(jī)房構(gòu)造做法，采取明溝，不設(shè)置蓋板。設(shè)備區(qū)及出入口通道構(gòu)造做法，采取暗溝，設(shè)置蓋板，如圖3所示。

4）關(guān)于地漏檢修孔設(shè)置。設(shè)備區(qū)每個(gè)設(shè)置離壁墻的房間均設(shè)置地漏及離壁溝檢修孔，公共區(qū)每個(gè)地漏均設(shè)置檢修孔，用于檢修地漏及清除離壁溝垃圾。

圖3 設(shè)計(jì)優(yōu)化示意圖

4 結(jié)語

經(jīng)過以上建筑排水設(shè)計(jì)的優(yōu)化，統(tǒng)一離壁溝寬度、擋水坎厚度，便于土建施工方施工，并在變形縫與施工縫處增設(shè)擋水坎、接水槽，同時(shí)要求擋水坎應(yīng)與車站主體工程同步實(shí)施，盡可能減少擋水坎的滲水工作，同時(shí)在驗(yàn)收階段做好24 h閉水試驗(yàn)工作，可以有效解決結(jié)構(gòu)滲水問題。在進(jìn)行城市軌道交通地下車站設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)建筑整體結(jié)構(gòu)以及各區(qū)域功能進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，通過建筑排水優(yōu)化方案能有效解決地下車站積水問題，減少后續(xù)后期運(yùn)營維護(hù)工作，提升設(shè)計(jì)品質(zhì)。