结合已建成地铁车辆段实例，主要从上盖屋面找坡、排水沟及变形缝形式进行分析，总结上盖屋面防排水构造类型，进而归纳出适用于不同情况下的车辆段上盖屋面防水构造做法。
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车辆段上盖屋面防排水构造选型和适用性分析
◎刘亚琦
地铁车辆段作为地铁后勤保障基地，占地面积大，土地容积率较低，为缓解城市用地紧张，设置上盖并进行物业开发已成为当前提高土地利用率的有效方法。由于盖上与盖下建筑功能不同，盖上为多、高层民用建筑，盖下为地铁停车列检区及配套用房，且盖下建筑通常先于上盖物业建成，因此，上盖屋面作为盖下保护屏障须考虑远期上盖物业施工作业及永久性活荷载对盖板防排水功能的影响。
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此外，地铁车辆段上盖受温度、不均匀沉降、抗震等因素影响须设置变形缝，在已建成工程实例中，上盖屋面变形缝处均出现了渗漏点，对盖下地铁运营造成一定影响。为确保盖下地铁运营安全，选择合适的防排水构造及做好变形缝防水尤为关键。
一、上盖屋面找坡类型
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1.结构找坡。
建筑找坡主要通过改变屋面垫层厚度来实现，受找坡距离影响较大，根据规范，屋面排水坡度采用建筑找坡宜为2%。因上盖屋面构造包含有找平层、防水层及保护层等，屋面本身具有一定的厚度，找坡距离越长，垫层越厚，屋面结构荷载加大，需控制找坡距离。
提取时间和温度对于样品的提取效率影响很大。实验发现，60℃条件下提取，烧瓶内的甲醇溶剂沸腾，溶剂蒸汽进入冷凝管内，冷却后的液态溶剂回滴入提取器中，能够起到温浸的作用，而温度继续升高后，烧瓶内的甲醇溶液剧烈沸腾，提取溶液损失较大，所以选择60℃作为热回流提取温度。热回流提取2 h后，提取筒中提取液颜色较深，说明仍有物质不断地溶解在提取溶液中。提取4 h后提取筒中提取液颜色变得很浅。提取6 h后取筒中提取液颜色与4 h时没有差异，说明果实中的物质已经完全被浸出。经检验热回流提取4 h树莓酮检出量高于提取2 h，但与提取6 h后的树莓酮检出量相比较差异不大，所以本研究选择4 h作为提取时间。
2.建筑找坡。
根据相关规范，平屋面排水坡度采用结构找坡不应小于3%，由于上盖面积大和跨度长，找坡距离通常长至50~100m以上，如按规范采用3%的坡度，盖板找坡提升高度需在1.5m~3.0m，建设成本加大且不利于上盖物业开发找平利用。因远期上盖屋面将会调整为结构转换层或停车库，在满足功能前提下，上盖屋面坡度按1%控制，大大降低了提升高度并节省了投资，目前多个工程实例已采用1%坡度，且取得较好的效果，如侨城东车辆段、深云车辆段等。
结合实例，此类排水沟通常宽度为0.3~0.6m，深度0.2m~0.4m，沟底设置雨水斗。此类排水沟主要受结构梁的制约，一方面因结构下凹，排水沟的设置路径需避免横穿上盖板下的结构主梁和次梁，如结构梁不采用下凹处理，则排水沟被主梁或次梁分隔成若干段，且每一段须设置落水口，增加了管材工程量。另一方面，对结构梁进行局部下凹处理，使排水管贯通，减少了落水口，但增加了施工难度和施工模板耗材。此类排水沟适用于排水高度有要求的情况，如采用虹吸雨水斗，排水高度不小于200mm。
在已建成工程实例中，还采用了结构和建筑混合找坡方式，一方面减少建筑找坡厚度，节省投资；另一方面是为了变形缝处结构板标高保持一致，便于变形缝节点防水处理。
地铁车辆段占地面积普遍大至十几万甚至几十万平方米，同时，上盖屋面也大至十几万平方米，如深圳侨城东车辆段占地约22.8万平方米，上盖面积约14万平米；机场北车辆段占地约15.8万平方米，上盖面积约11.6万平方米。上盖屋面汇水面积大，如何迅速排除屋面积水，找坡是解决问题的关键，屋面通常采用结构找坡、建筑找坡两种方式。对于车辆段上盖，由于面积大且形状不同，因此，两种找坡方式适用条件也不同。
找坡厚度与屋面排水沟的形式有关，如采用材料找坡形成的内天沟，还需考虑找坡屋面最浅处高度满足排水沟最低要求。由于建筑找坡垫层会加厚，投资加大，因此，建筑找坡仅适用于上盖屋面形状极不规则且结构找坡实施有难度的区域，且找坡距离不宜超过20m。
二、上盖屋面排水沟形式
上盖屋面排水路径为屋面找坡汇集至排水沟，排水沟通过雨水斗排水立管排至地面雨水系统，雨水系统再通过雨水管排至市政雨水管网。排水沟的构造形式直接影响着屋面排水性能，而排水沟的形式需结合上盖找坡形式、屋面构造及落水口形式来确定，工程实例中，主要采用了结构下凹排水沟和材料找坡排水沟形式，如深圳长圳车辆段采用了结构下凹排水沟形式，机场北车辆段采用了材料找坡排水沟的形式。
1.结构下凹排水沟。
2003年，王宝江等[13]在国内首次将荧光素作为油田示踪剂，在大幅度降低成本的同时，取得了良好的应用效果。
图1 结构下凹排水沟剖面示意图
图2 材料找坡排水沟剖面示意图
2.材料找坡排水沟。
此类排水沟主要按传统屋面内天沟做法设置，位于上盖屋面构造层之上，不受上盖结构梁影响，设置路径较为灵活，落水口的数量大大减少，但受上盖屋面构造层厚度影响较大，如构造层厚度不足，排水沟深度较浅，不利于屋面有组织排水，且对上盖找坡层施工质量要求较高。适用于建筑找坡屋面以及排水高度要求不高的情况。在已建成工程实例中，还有设置于上盖边缘外侧的外天沟，近年来，由于城市景观要求的提升，设置于市区内的地铁车辆段上盖边缘需采用垂直绿化等美化措施，因此，不建议采用外天沟做法。因此，平缝适用于盖板作为停车库或设备转换层的区域。
上盖找坡还与变形缝的划分有一定的关系，上盖最低点标高通常保持一致，如变形缝划分不均或不规则，容易形成盖板找坡距离不同而导致相邻变形缝单元最高点标高不一致而形成错层，进而不利于变形缝防水节点处理。因此，结构找坡适用于上盖屋面相对规整、变形缝单元划分比较均衡，找坡高度相差不大的区域。
三、上盖变形缝选型
变形缝一直以来是屋面防水的最薄弱的节点，也是设计和施工的重难点，变形缝的防水处理的好坏直接关系到盖下的地铁运营安全。根据相关规范要求，变形缝设置的跨度不能超过55m，在满足结构要求的基础上，变形缝的布置应遵循“多后浇带，少设变形缝，减小缝宽，裁弯取直”的原则。
结合已建成工程实例，主要采用了平缝和高缝两种构造做法，如深圳塘朗山车辆段采用了平缝做法，深云车辆段、侨城东车辆段等采用了高缝的做法。
图3 平缝构造示意图
1.平缝。
平缝主要优点在于上盖屋面无凸出构筑物，且上盖场地较为平整，有利于上盖后期物业开发。但上盖物业开发时施工荷载及活荷载容易对变形缝处防水层及密封胶造成破坏导致渗漏。如上盖采用种植屋面并覆土，变形缝处防水层可能会因年久老化无法防止覆土渗透水，此外，平缝的防水节点施工时还需设置预埋件，对结构找坡标高一致性和施工质量有较高要求。
图4 高缝构造示意图
2.高缝。
高缝主要优点在于挡水槛顶端设有混凝土盖板保护层，两侧可采取加强措施最大限度保护变形缝处防水层，减少施工荷载对其影响，能有效避免种植屋面底板渗透水浸湿。但因挡水槛凸出屋面板形成高差，对后续上盖物业开发造成不便，远期上盖施工作业时可结合屋面构造层厚度和覆土找坡减少高差产生的影响，因此，高缝适用于种植屋面及盖板作为设备转换层的区域。
四、结论
综合防排水构造在实际工程中的应用情况，从经济、适用、安全的角度去评价，现阶段地铁车辆段上盖宜优先选用结构找坡、建筑排水沟及高缝的做法，同时，还需综合上盖物业开发等客观条件，摸索出具有针对性的解决方案。随着新技术、新材料的发展和应用，上盖屋面防排水构造一定会得到最优解决方案。
（作者单位：广州地铁设计研究院股份有限公司）
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