摘要:随着城市轨道交通的发展,大量城轨高架车站建成投入使用,有部分车站出现了渗漏水现象,严重影响客站正常使用功能。一般渗漏水是房屋构筑物工程主要病害之一,但由于城轨线下式高架车站结构的特殊性,结构渗漏比普通房屋渗漏治理难度更大,给维护工作带来很大困难。我们在治理珠三角某城轨高架车站结构渗漏过程中,通过对全线高架车站渗漏进行现场调查、分析、研究工作,结合各站不同情况提出渗漏治理应遵循的原则及不同渗漏部位采取的具体治理措施,有效解决了结构渗漏水问题。
关键词:高架车站;结构伸缩缝;渗漏;防治 引言
城际轨道交通是一种快速、便捷的交通工具,近年来在我国发展非常迅速。在珠三角地区已建成多条城际轨道线路投入使用,但由于在结构防水设计、施工方面仍存在一些技术缺陷问题,给房建设备单位维护工作带来了一定的困难。本文主要针对既有线下式高架车站结构伸缩缝漏水问题处治应对措施进行分析总结,希望能够给予相关工作者一定的参考、借鉴意义。
随着城际轨道交通的发展,实现“以桥代路、节约用地”的目的,把高架线路引入城市轨道交通建设中,派生出“建桥结合”、“建桥分离”等多种建桥合建的车站典型结构形式。 其中“建桥结合”车站,是指建筑与桥梁构件之间既相互独立又密切相关的一种建桥结合结构(包括“桥式站房”和“建式站房”),一方面结构相互独立,一方面相互间存在力的传递。另外,“建桥分离”车站分为车站建筑和高架桥,车站建筑包在高架桥之外,高架桥从房屋建筑中穿过,二者在结构上完全分开。该类车站从外观上看似一个整体,实际上由完全独立的桥梁结构和建筑结构组合而成,轨道梁及桥墩与车站(包括站厅、站台层)的框架通过设置变形缝,使其各自形成独立的结构体系。目前珠三角地区已投入运营的车站多为此类结构形式。此类车站结构简单,传力明确,可防止列车运行对车站的影响,缺点是两独立结构体系沉降不均匀,伸缩缝防水问题不好处理,下面结合既有城际铁路车站渗漏治理工作进行分析、探讨。
1 渗漏特征分析 1.1站房结构分析
珠三角某城际铁路有18座站房为线下式高架车站,属于“建桥分离”车站结构,轨道梁每长32m设有一道伸缩缝,车站站台层及轨道层上部设雨棚,雨棚中部(股道上方)为通透式采光带(窗),下雨时雨水通过采光带进入轨道层。轨道层下部设站房(站厅、办公、设备用房等)。
1.2渗漏特征分析
雨水通过采光带进入轨道层后再通过损坏的伸缩缝或排水口流入站房内.从渗漏位置分布情况来看,分散点漏现象主要出现在站厅层及办公、设备用房内,集中线状渗漏主要在站厅
柱子、帽梁上,有些雨水从伸缩缝位置流入帽梁、柱子,造成帽梁、柱子出现大面积渗漏现象。
该线路投入运营后,近年来陆续出现不同程度的渗漏水问题,虽然多次组织进行整治,但整治效果不明显,漏水问题一直未能根治,在社会上造成负面影响,2014年,维管单位决心彻底解决车站渗漏水问题,组织人员对每个车站逐一进行了详细现场调查,发现全线18座座高架车站有17座出现不同程度的渗漏水问题,占高架车站的94%。其中伸缩缝损坏是造成渗漏的主要原因,各站伸缩缝总共有1180m,其中557m损坏,占总数的47%;另外轨道层(箱梁间)排水口损坏也是是造成站厅层及办公用房点漏的主要原因,排水口总共有568 处,已损坏28处,占总数的5%。根据排查情况,我们对问题进行了分类整理,渗漏水问题分类见如下调查分析统计表。
2 渗漏原因分析
为准确有效地对站房进行渗漏治理,首先对渗漏情况进行分析找出主要原因十分必要。引起渗漏的原因较多,有主观、客观原因,有设计、施工、材料及周边使用环境的原因,但大多数渗漏的产生主要与人为因素、施工工艺及施工方法有关。经组织现场调查分析,主要有如下几方面的原因:
2.1轨道梁结构伸缩缝损坏的原因,轨道层厢粱(包括边缘防撞墙)结构伸缩缝处的填充、防水材料失效,产生松脱或明显漏水缝隙,导致伸缩缝出现渗漏,雨水沿轨道梁端部(伸缩缝位置)流至下部帽梁顶部,沿柱子流入站内,造成站厅层柱边位置漏水。 2.1.1伸缩缝安装不规范。伸缩缝为非搭接式,填充、防水材料固定牢靠没有依托,受动荷影响易脱落。
2.1.2伸缩缝端部施工不规范,如防撞墙、电缆槽位置未按图施工,留有缺口造成渗漏。
2.1.3长期受列车动载作用、天气温度变化大影响,防水材料与桥梁结合部位存在裂缝,甚至松脱落。
2.2轨道梁间排水系统损坏的原因
2.2.1轨道层(箱梁桥面)部分排水口堵塞,造成桥面排水不畅积水,部分水从伸缩缝处渗漏;
2.2.2部分排水口套管脱落,轨道箱梁里用于桥面排水的塑料排水管在箱梁板底处的接头断裂损坏,水从断裂处流出并沿箱梁流入站房。
2.2.3原设计在轨道层每隔4米设置排水孔,实际排水孔部分被改造封堵数量达不到设计要求,排水能力不足。 3 渗漏处治措施 3.1治理原则
要彻底解决渗漏水问题,必须从根源上予以彻底解决,我们认为要因地制宜,考虑到正在使用中的车站要确保运营安全,不宜大拆大改地进行整治,特别是影响行车安全的轨道层
整治方案、材料的采用尤为重要,我们认为轨道层宜用“堵”“疏”结合的方法,首先要确保行车安全,尽量不改动和增加原有临轨区设备为原则;轨道层下方则宜用“引”的方法,这样全方位综合治理,才能达到最佳效果。
3.2治理方法:主要采用“堵”、“疏”“引”的相结合方式进行治理。具体有如下四项方案措施。
治理方案一:轨道面层的“疏”,清疏、修复桥面排水口和箱梁内排水管口连接处。检查轨道梁顶排水坡度,保证箱梁顶积水能顺利通过泄水孔排出,杜绝雨水积累在伸缩缝两侧而渗漏进站厅中。检查、修复轨道梁内部排水管是否有破损、松动状况,UPVC管连接处采用丝扣连接加环氧树脂粘接,应保证连接牢固,保证排水顺畅不漏水。
治理方案二:做好轨道梁顶端防水措施。轨道梁顶防水主要解决轨道梁伸缩缝处防水填充材料失效的问题,属于从源头治“堵”的措施。即清除轨道梁伸缩缝处原有失效的防水填充材料后,在轨道梁顶沿伸缩缝两侧制作10cm×10cm混凝土挡水块,然后在两块挡块间直接采用防水材料(聚氨酯密封膏)填满,最后在表面涂一层改性沥青防水卷材。同时,对缝内原有引水软管作维护处理。梁端封闭后适当调整梁面排水坡,使水流向梁面积水孔。 治理方案三:轨道梁底引水措施。轨道梁底引水主要用于解决轨道梁伸缩缝处的防水填充材料失效后将流下的水引走,属于“引”的措施。即在轨道梁端部板底两侧沿伸缩缝方向采用不锈角钢做滴水线,并采环氧树脂将不锈角钢粘固在轨道梁底面上新同时做不锈钢接水槽接水,用UPVC引水管联接后进行排水。但前提是板底沿伸缩缝方向必须具备安装条件,轨道梁端部板底沿伸缩缝方向要有工作人员安装的作业空间。
3.3处治效果
结合现场详细调查情况,我们将整治车站按现场条件进行分类处理。 满足各项条件的1#、4#、9#、12#、14#车站按1、2、3、4方案进行整治; 帽梁顶部不具备装挡水基条件的3#、5#车站按1、2、3方案进行整治;
箱梁端部不具备装接水槽条件的2#、6#、7#、8#、10#、11#、13#、15#、16#、17#车站按1、2、4方案进行整治。
按照以上措施,对车站渗漏进行分类整治,通过几年来的观察,取得了很好的治理效果。 4 渗漏防控措施
综合以上渗漏原因、处治措施分析,渗漏水主要根源是设计缺陷,要彻底根治,必须从源头上做好防控,特别是从设计阶段就要考虑做好渗漏防控措施。
4.1由于车站站台层及轨道层上部设雨棚,雨棚(股道层上部)为通透式采光带,雨水从采光带直接进入股道层,当下层防水措施不到位时造成渗漏。如果采用全覆盖式站台雨棚,没有雨水进入轨道层,不存在渗漏问题,但车站站台雨棚通风采光会受影响。该城轨铁路全线18高架车站车站中,唯一一座没有出现渗漏水的车站,是轨道层上部采用全覆盖式站台雨棚,没有雨水进入轨道层,从而避免了渗漏问题。
4.2由于轨道层伸缩缝(包括防撞墙)处的填充防水材料受动荷载影响易松脱失效,水直接从伸缩缝处渗漏进入下面站房,如采用搭接式伸缩缝结构,伸缩缝填充材料结构稳定性好不易松动,可有效延长结构和材料寿命,提高防水效能。
4.3轨道层下设置防水隔层,在股道层下部与站房(站厅、办公、设备用房等)间设置防水结构层,雨水流入隔层顶部后有组织排出,不影响下部用房正常使用。 5 结束语
处理房屋渗漏水最传统的方法就是堵漏,综合以上分析,对于既有城轨铁路 “建桥分离”线下式高架车站,要以考虑行车安全,不改动和增加原有临轨区设备为原则,宜采用
“堵”“疏”“引”结合的方法,全方位综合治理,才能达到最佳效果;对于新建线路,要汲取经验教训,从设计阶段做好防控措施,从源头上杜绝设计缺陷。 参考文献:
[1]王华.城市轻轨高架车站结构设计研究[学位论文].北京交通大学2011.
[2]张海.建桥合一地铁高架站整体结构分析方法探讨.甘肃科技纵横.2009.38(3).148-149.
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