軌道交通路中高架車站防排水系統分析

梁曉賀

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司,湖北 武漢 430063)

0 引言

城市軌道交通車站根據線路標高、線位敷設方式不同分為地下車站、地面車站與高架車站。地下車站是指線路敷設于地下,車站全部位于地面以下的車站,地面站為線路敷設于路基,軌道層設于地面的車站,高架車站指線路位于地面以上,敷設于高架橋上的軌道交通站點。

高架車站根據線路平面線位不同,分為路中車站及路側車站,路中站為沿城市主干路敷設的站點,路側站是指設于地塊內的車站,路側站因前后區間對城市地塊割裂大,故路中站更為常用。路中站根據車站設備用房位置,可設計為主附合建或附屬外掛兩種形式,附屬外掛路中高架站因首層架空,更為通透,更利于城市景觀效果,因此在周邊場地條件允許下一般優先選用此站型,本文研究范圍亦特指此附屬外掛的路中高架三層站[1-3](見圖1)。

1 新區站概況

金華—義烏—東陽市域軌道交通工程線路總長102.877 km,為6B編組,共設站31座,新區站為本線第10座車站,為路中高架三層側式站,典型附屬外掛路中高架站。車站分三部分,為主體、附屬站務用房及天橋出入口,主體外包長120 m,寬22.2 m,共設4個出入口,兩處位于南側附屬內,為1號,2號出入口,兩處位于北側天橋處,為3號、4號出入口(見圖2)。

車站主體首層為架空層,沿規劃道路路中綠化帶設結構支撐柱,二層為站廳層,設非付費區和付費區,非付費區與兩側天橋出入口連接,付費區設樓扶梯、無障礙電梯通至站臺,三層為站臺層,有效站臺長度120 m,每側站臺寬7.5 m,附屬站務用房設于道路南側,通過天橋連接站廳層,內設車站在該側出入口及設備、管理用房,其中首層為軌道配套用房及車站出入口,二層為出入口通道、供電設備用房及管理用房,三層為通號設備用房,天橋出入口則設于道路北側,含兩處車站出入口[4-6]。

2 防、排水位置分析

車站主體水來源種類較多,主要有屋面雨水、站臺層消防水及清掃水、站臺板下層降板區施工廢水及積水、軌行區列車進站自身攜帶的少量雨水、站臺端部及站臺側墻處飄雨雨水、衛生間的廢水、污水等。不同類別水來源水量及頻率各異,且對乘客乘車體驗舒適度的影響有別,具體如表1所示。

表1 車站主體不同類別水來源特征分析

天橋出入口水來源主要有兩類：一類為屋面雨水;另一類為天橋側飄雨雨水及天橋面清掃水,該部分水來源頻率較高,對乘客舒適度影響較大(見表2)。

表2 天橋出入口附屬用房不同類別水來源特征分析

附屬站務用房水來源種類少且較為常規,主要為屋面雨水、地下室側墻滲水等(見圖3—圖5)。

3 防排水設計原則及排水路徑分析

車站主體及附屬應針對具體不同位置水來源進行相應設防,并將其有序排除,以防為主、防排結合,對水量大、頻率高且對乘客舒適度影響大的部位應進行重點設防,并獨立成排水系統,水量少、頻率低且對乘客舒適度影響小的部位可根據具體情況適當降低設防標準,并可共用排水系統。同時需注意排水管位置路徑的選取及對外漏的排水管的有效遮蔽,以保證車站建筑外立面效果。

排水路徑中管線敷設需固定于主體結構、建筑構件表面并延伸至地面,考慮車站主體及天橋首層為架空層,且架空層設結構柱于路中綠化帶內,因此車站主體、天橋排水點位選取及排水路徑需考慮與架空層結構柱緊密聯系,以達到將雨、污水導至路中綠化內快速排除的目的,附屬站務用房排水路徑則需臨貼建筑側墻將水導至附屬前廣場排除[7-9]。

4 主體建筑防排水設計分析

4.1 設防部位及防水等級

主體建筑設于路中,首層為架空層,結構柱設于路中綠化內,二層為站廳層,三層為站臺層。針對主體建筑不同位置水來源,需對相應部位進行防水設防,即屋面、站臺板、站臺板下、軌行區、站臺端及側墻進行防水設計。屋面水來源量大、頻率高,軌行區行車雨水頻率高、對乘客乘車舒適度影響大,如防水設計不利,對站廳、站臺乘客舒適度影響大,因此設計為一級防水;站臺板、站臺板下水來源頻率低,水量相對小,且站臺板下僅施工時含施工廢水,車站運營后基本無水來源,因此同可設計為二級防水,如圖6所示(實線為一級防水、虛線為二級防水)。站臺端及側墻飄雨通過設站臺端側封及防雨百葉進行設防,基于站臺端行車敞口部分飄雨影響,為便于司機下車瞭望,于站臺端司機瞭望區分別設遮雨亭(見圖7)[10-17]。

4.2 不同設防部位防水做法

4.2.1 屋面防水做法：參國標GB 12J201-P(A4)頁—(A2)頁(由上至下)[18]

1)490 mm×490 mm×40 mm,C25細石混凝土預制板,雙向4Φ6。2)20 mm厚聚合物砂漿臥鋪。3)10 mm厚低強度等級砂漿隔離層。4)3 mm+3 mm厚高聚物改性瀝青防水卷材防水層。5)20 mm厚1∶3水泥砂漿找平層。6)80 mm厚泡珠玻璃棉板。7)20 mm厚1∶3水泥砂漿找平層。8)現澆鋼筋混凝土屋面板,結構找坡3%,表面清理干凈。

4.2.2 軌行區防水做法：參國標GB 12J201-P(A8)頁—(A20)頁(由上至下)

1)40 mm厚C20細石混凝土保護層,配φ6Ⅰ級鋼,雙向@150 mm,設分格縫,縫寬20 mm,分格面積為1 m。2)10 mm厚M5水泥砂漿隔離層。3)1.2 mm+1.2 mm厚雙層聚氯乙烯(PVC)防水卷材。4)20 mm厚1∶3水泥砂漿找平層。5)最薄70 mm厚LC5.0輕集料混凝土1%找坡層。6)現澆鋼筋混凝土屋面板,混凝土抗滲等級不小于P6。

4.2.3 站臺板下防水做法：參國標GB 12J201-P(A8)頁—(A20)頁(由上至下)

1)40 mm厚C20細石混凝土保護層,配φ6Ⅰ級鋼,雙向@150 mm,設分格縫,縫寬20 mm,分格面積為1 m。2)10 mm厚M5水泥砂漿隔離層。3)1.0 mm厚聚氯乙烯(PVC)防水卷材+1.0 mm厚氯乙烯防水涂料。4)20 mm厚1∶3水泥砂漿找平層。5)最薄30 mm厚LC5.0輕集料混凝土1%找坡層。6)鋼筋混凝土屋面板,表面清掃干凈。

4.2.4 站臺板防水做法：參國標GB 12J201-P(A4)頁—(A4)頁(由上至下)

1)20 mm厚花崗石板,水泥漿擦縫。2)30 mm厚1∶3水泥砂漿結合層,表面撒水泥粉。3)1.5 mm厚聚氨酯防水層兩道。4)最薄處40 mm厚1∶3水泥砂漿或細石混凝土找0.3%坡,抹平。5)水泥漿一道內摻建筑膠。6)鋼筋混凝土樓板。

4.3 排水系統及排水路徑

屋面雨水量大、頻率高,須獨立成排水系統,軌行區車輛行車雨水頻率較高、對乘客乘車體驗影響較大,宜獨立成排水系統,但因車輛行車雨水量小,且站臺板下施工廢水、站臺板消防水頻率低,站臺清掃水量小,因此可借用軌行區排水系統,即站臺板、站臺板下及軌行區共用排水系統(見圖8)。

屋面雨水采用內排水,設計為結構找坡,于屋面縱向兩側每跨柱邊均設一處雨水口,并設置DN100PVC雨水管,將雨水引沿結構柱邊引導至路中綠化帶內,為保證站廳、站臺層公共區視覺效果,柱側設干掛裝修對雨水管進行包封以進行有效遮蔽,同時考慮架空層頂部外露雨水管的規整排列,將此處雨水管沿結構挑梁外緣內側平行敷設,待其延伸至架空層結構柱處,拐至柱內側后,下至路中綠化帶內,為將此外露雨水管弱化,對其噴涂以淺灰色涂料,顏色與架空層處結構構件趨同。

軌行區同采用內排水,材料找坡,坡向軌行區兩側側墻,于側墻處設排水口,每兩跨一處,設于柱側,并設DN100PVC雨水管將軌行區廢水引至路中綠化帶內排除。站臺板下下沉區域施工廢水,設排水管穿站廳層頂板后,連通至軌行區雨水管共用排水路徑,站臺板下不同梁格間則通過預埋DN100鑄鐵套管連通為一個排水區域。站臺板通過均勻設置幾處地漏,將站臺清掃水及消防水引至軌行區,并借用軌行區排水系統排除,軌行區、站臺板及站臺板下排水系統排水管遮蔽、弱化及規整處理與屋面同。

各部位排水點位置及排水路徑見相應平面排水單元見圖9—圖13。站廳層公共衛生間污、廢水設計為同層排水,該區域結構板下沉,將污、廢水管敷設于填充層,以減少架空層排水管外露,污、廢水干管則設于架空層柱內側,沿柱排至化糞池。

5 附屬天橋及出入口防排水設計分析(以北側天橋為例)

5.1 設防部位及防水等級

天橋首層為架空層,二層為通道,橫跨規劃道路,分別連接主體、出入口及附屬站務用房。附屬天橋及出入口水來源主要為屋面雨水、橋面飄雨雨水及清掃水,因此分別于天橋屋面及橋面進行設防。因屋面雨水頻率高量大,對乘客乘車舒適度關系密切,因此防水等級為一級設防,天橋橋面水量較小防水等級可為二級設防。天橋設防部位防水等級示意圖見圖14。

5.2 不同設防部位防水做法

5.2.1 屋面防水做法

1)吊頂層：0.5 mm鍍鋁鋅彩涂穿孔壓型鋼板HV-1025(穿孔23%)。2)防塵層：0.25 mm隔氣膜。3)吸音棉：50 mm吸音棉24 kg/m3。4)支撐層：1.0 mm不銹鋼絲網50 mm×50 mm。5)保溫層：100 mm玻璃保溫棉+鋁箔64 kg/m3。6)防水透氣層：0.49 mm防水透氣膜。7)屋面板：0.9 mm直立鎖邊鋁鎂錳合金屋面板65/400。

5.2.2 天橋橋面防水做法：參國標GB 12J201-P(A5)頁—(A7)頁(由上至下)

1)鋼箱梁天橋結構。2)焊接φ10鋼筋網(@100 mm×100 mm)。3)C40細石混凝土(40 mm厚)。4)90 mm厚1∶6水泥焦渣填充層。5)20 mm厚1∶3水泥砂漿找平層。6)1.5 mm厚聚氨酯防水層。7)20 mm厚1∶3干硬性水泥砂漿結合層。8)20 mm厚防滑地磚。

屋面雨水量大、頻率高,應獨立成排水系統,但考慮天橋橋面飄雨雨水、清掃水量相對較少,因此可借用屋面雨水管及排水路徑。

5.3 排水系統及排水路徑

天橋屋面為鋼結構雨棚,屋面2%找坡坡向兩側雨水溝,雨水溝內設雨水口,屋面雨水管沿鋼結構雨棚柱外側干掛裝修內至天橋鋼箱梁底部,貼天橋結構柱延伸至地面,天橋橋面1%找坡,坡向兩側排水溝,溝內設地漏,地漏設排水管穿鋼箱梁后接入屋面雨水管,將天橋面雨水、清掃水排至地面。因天橋首層為架空層,僅結構支撐柱落地,排水管需依托天橋結構支撐柱延伸至地面排水,因此天橋鋼結構屋面雨水口及天橋橋面地漏位置選取應靠近結構柱,以最大限度縮短排水路徑,并減少天橋橋面橫向雨水管外露,保證天橋立面效果,具體天橋排水路徑示意圖見圖15—圖18。

6 附屬設備用房防排水設計分析

車站附屬站務用房設于路側地塊內,為地下1層、地面3層,1層為軌道配套用房及車站出入口,2層為出入口通道、變電設備用房及管理用房,3層為通號設備用房。附屬站務用房主要防、排水位置為屋面及地下室側墻處,考慮軌道交通系統變電設備、通號設備等使用安全,屋面及地下室防水等級設計為一級,具體防水做法有如下幾點。

6.1 屋面防水做法：參國標GB 12J201-P(A4)頁—(A2)頁(由上至下)

1)防滑地磚,水泥砂漿勾縫。2)20 mm厚聚合物砂漿鋪臥。3)10 mm厚低強度等級砂漿隔離層。4)1.2 mm+1.2 mm厚雙層聚氯乙烯(PVC)防水卷材。5)20 mm厚1∶3水泥砂漿找平層。6)最薄處30 mm厚LC5.0輕集料混凝土2%找坡層。7)泡沫玻璃板120 mm厚。8)現澆鋼筋混凝土樓板,表面清掃干凈。

6.2 地下室防水做法

地下室底板防水做法參國標GB 10J301—16—1[19](由下至上)：1)防水混凝土底板。2)50 mm厚C20細石混凝土。3)隔離層。4)3 mm+3 mm厚自黏聚合物改性瀝青防水卷材(聚胎脂)。5)20 mm厚1∶2.5水泥砂漿找平層。6)100 mm～150 mm厚C15混凝土墊層。7)素土夯實。

地下室側墻防水做法參國標GB 10J301—18—1C(由外至內)：1)2∶8灰土分層夯實。2)50厚擠塑聚苯板保護層。3)3 mm+3 mm厚自黏聚合物改性瀝青防水卷材(聚胎脂)。4)20 mm厚1∶2.5水泥砂漿找平層。5)防水混凝土側墻。

附屬站務用房屋面雨水通過屋面材料找坡引至屋面端側墻結構柱處,沿結構柱設雨水管下至首層,雨水管出側墻后將雨水排至地面硬化廣場,地下側墻滲水通過地下側墻四周導流溝引至集水井提升至室外管網內排除。

7 結語

軌道交通高架車站防、排水設計是站點設計的重難點之一,其防、排水設計應針對不同水來源位置、數量、頻率及對車站使用影響重要性等特點進行具體分析,并對相應部位進行不同等級的防水設計,同時應綜合考慮排水路徑便捷及管線的有效遮蔽等因素,對車站不同位置的排水系統進行梳理排列,以達到在不影響建筑立面效果前提下將車站雨污水匯集并迅速排除的目的,滿足站點日常使用的基本要求,并有效提高乘客乘車舒適度體驗。