张瑞纳
随着铁路开发建设，地、县级城市为了集约用地，构建、串联更合理、更便捷的立体交通流线，线正下站房逐渐成为中小型客站的典型站型之一。高架铁路线正下火车站站房的铁路车场采用高架式布局，客站采用线正下式布局，在规范安全性限制160km/h时速以内，站房结构形式可采用“桥建合一”或“桥建合一”与“桥建分离”的组合结构形式。桥建合一范围内正线承轨层为桥梁工程，到发线承轨层及站台梁板为房建结构工程。本文主要以中小型站房为参照，浅析这一类站房桥建合一范围内的防排水方式。
在新一轮的铁路建设热潮中，多数铁路客站的主要对象主要集中在地、县级，这类客站多属于中小型客站。为了集约用地，构建、串联更合理、更便捷的立体交通流线，线正下站房逐渐成为中小型客站的典型站型之一。借地理优势，高架铁路线正下火车站站房的铁路车场采用高架式布局，客站采用线正下式布局，即客站主体空间位于高架铁路线路下方的站房形式。结合城市规划及一些站城融合的相关设计，越来越多的铁路客站对于桥下空间的利用及空间组织已有了比较成熟的处理方式，同时也得益于该类站型站场与客站主体空间独有的方位优势，形成了非常便捷的进出站流线，大大节省了进出站时间。
由于此类客站接口工程较多，且站前站后工程时常不同步实施，加之现场实施精度不同，导致后期站房工程实施时限制因素较多，接口工程衔接不佳，留有许多漏水隐患。且中小型站房高架桥上站台一般设置站台小雨棚，仅覆盖站台区域，线间未覆盖，线间雨水直落承轨层，雨水通过承轨层排水系统组织排水，桥下站房室内空间漏雨隐患较大，围护结构尤其是承轨层的防水、排水方式，以及接口工程处的相关防水、排水方式尤为重要。
高架铁路线正下火车站站房漏水的隐患有多种，常见的有以下几点：
（1）桥梁承托轨道与其一一对应，铁路桥梁整体顺轨道呈带状结构，桥梁常规设计为标准跨径，一跨跨度为24m或32.7m，线正下站房室内工程范围一般为七跨或九跨，在桥梁每个标准跨接口处垂直轨道方向的变形缝处存在漏水点。
（2）多条轨道与轨道之间、轨道与站台之间平行轨道方向的变形缝容易形成漏水点。
（3）铁路桥墩尺寸较大且异形结构选用较多，桥墩处防水构造实施不易，产生漏水隐患。
（4）对于线正下站房来讲，承轨层相当于其空间属性上的屋面，当该屋面采用重力或者虹吸排水时，排水管网的路径及管径选用不当也会造成排水不利，从而引起漏水隐患。
1. 防水设计
高架铁路线正下站房的站台、站台雨棚等位于承轨层之上，即位于站房主体正上方，其防排水能力对站房本体也有比较直接的影响。中小型高架铁路线正下火车站站房上方站台一般采用站台小雨棚，大多数仅覆盖站台区域，未覆盖轨道上方。站台小雨棚防排水系统一般相对站本体较为独立，不与站房本体排水系统发生关系，站台小雨棚一般采用二级防水。
随着中小型线正下站房设计手法逐渐成熟，顺应造型变化，也有不少站台大雨棚与小雨棚相结合设计的站房，一般在站房主体区域结合站房造型设置屋面，屋面跨越线路上方，形成线间立柱大雨棚，在大雨棚覆盖区域，可阻挡雨水直接落入站房本体正上方的轨行区，为承轨层的防排水系统增加了一道保护伞，减少了站房本体的漏水隐患，站台大雨棚排水系统结合站房屋面整体排水路径统筹考虑，一般采用一级防水。
2. 排水设计
（1）站台小雨棚排水设计
桥建合一范围内，站台小雨棚屋面通过有组织排水，经雨水立管引入站台空腔，于空腔内引横管从桥建合一分界处（站房室外）顺桥墩落地引入室外地面排水系统，再引入站场排水系统。
桥建合一范围外，站台小雨棚屋面通过有组织排水，经雨水立管穿桥面，就近顺桥墩引入地面排水系统，再引入站场排水系统。
（2）站台大雨棚排水设计
桥建合一范围内，站台大雨棚排水系统结合站房本体屋面整体排水组织统筹考虑，一般采用虹吸排水系统，国内有许多专业厂家可配合进行设计。
1. 承轨层防水设计
桥建合一范围内，主要为站房工程范围，站场到发线下方空间均利用混凝土承轨层及站台下层混凝土板作为站房主体屋面；
站场正线桥梁承轨层作为部分站房主体空间属性上的屋面，站后站房工程设计阶段也需要同步对桥梁设计出相关要求，建议正线桥梁承轨层在站房室内区域采用连续梁体系，尽可能减少站房主体空间正上方的桥面变形缝，减少漏水点，同时可正线桥梁梁下加设混凝土屋面，可增加一道防水保护措施。
到发线承轨层及站台下层混凝土板作为站房主体屋面应采用一级防水；
正线桥下增设的混凝土屋面作为加强防水构造，可采用二级防水或三级防水。
承轨层混凝土结构板所处方位不同，其构造做法也不同，桥梁结构自身长久的耐久性及较好的防水性能非常值得借鉴，在桥建合一范围内，房建结构承轨层构造做法可参考桥梁承轨层构造做法加以组合优化，参考做法如下：
（1）线路下方结构承轨层构造做法：
①轨道道渣（详站场设计要求）；
②保护层60厚（C40细石纤维混凝土）；
③5厚高聚物改性沥青防水卷材+2厚高聚物改性沥青防水涂料股道中心处242厚C40细石纤维混凝土找4%坡；
④高强度挤塑板（抗压强度≥550kPa）；
⑤钢筋混凝土楼板（承轨层）；
（2）站台板下承轨层标高结构板构造做法：
①40厚C20细石混凝土，内配φ6@150双向钢丝网片；
②10厚低强度等级砂浆隔离层；
③5.0厚SBS改性沥青防水卷材+2.0高聚物改性沥青防水涂膜20厚1∶2.5水泥砂浆找平层；
④挤塑聚苯保温；
⑤20厚1∶2.5水泥砂浆找平层；
⑥素水泥浆一道；
⑦现浇自防钢筋混凝土底板（抗渗等级P8）。
（3）线间沟构造做法：
①40厚防水砂浆保护层；
②5厚高聚物改性沥青防水卷材+2厚高聚物改性沥青防水涂料最薄处30厚C20细石混凝土找坡层；
③挤塑板保温层；
④钢筋混凝土楼板（承轨层）。
2. 承轨层排水设计
（1）桥建合一范围内到发线承轨层采用钢筋混凝土结构，线间水找坡集中引入线间沟，线间沟找坡汇至承轨层结构柱处，根据设计划分的汇水面积测算对应区域的雨水流量，根据汇水分区合理设置雨水斗、雨水立管，再顺结构柱引入站房室内地面排水系统，再引入站场排水系统或市政排水系统。
（2）正线桥桥面排水通过梁部2%人字坡汇聚至防撞墙内侧排水管后，根据雨水流量设置雨水斗、雨水立管，顺桥柱管落地后接入站房内部地面排水系统，水流汇集引入室外排水系统，再引入站场排水系统或市政排水系统。
正线桥梁下同时可设置有防水的不上人混凝土屋面，用以防止线间水透过线间漏点渗入站房室内空间。此屋面仅考虑少量渗漏水的排水，可顺桥梁柱设置雨水斗、雨水立管，雨水管落地后接入站内排水系统，再引入站场排水系统或市政排水系统。
（3）站房内地面排水系统容量需同时考虑正线、到发线线间雨水引入的总流量，统筹进行排水路径及排水管径进行设计。
3. 管排管径设计
正线桥面排水系统设计相对较为成熟，非常值得借鉴。排水管管径大小取决于集中排水的汇水面积及雨量大小，线间承轨层采用单跨还是多跨集中排水也是管径控制主要因素。下文以深圳至江门铁路东莞滨海湾站站房为例，进行站房承轨层排水管管径设计模拟分析。
（1）桥建合一范围内，到发线轨行区汇水面积：3163.4平方米（南北两侧到发线汇水面积各为1581.7平方米）；
正线桥梁下混凝土防水屋面面积：6013.5平方米。
（2）雨水管径选择
根据深江铁路全线小流域计算分析，对面积在10km2以下的小流域，百年一遇小流域流模公式为：
按照上述公式计算在百年一遇降雨情况下的设计流量及推荐管径（流速按1m/s考虑）如下：
通过上述公式可知，在滨海湾站南侧（5）到发线和北侧（6）到发线的桥建合一范围内，汇水面积可划分为7段，各段线间排水沟贯通，在每段设置1处排水孔，接DN160管径引至地面落砂井。共计14根DN160排水管。在滨海湾站正线桥梁范围内，汇水面积可划分为7段，各段线间排水沟贯通，在每段设置1处排水孔，接DN200～DN250管径引至地面落砂井。共计4根DN250排水管，10根DN200排水管。
（3）地面排水管管径选择
桥建合一范围内，南侧（5）北侧（6）到发线与正线部分共划分为3个分区排水，各分区排水立管与桥面排水立管汇入地面同一排水管的组合情况如下：
排水管渠流量计算公式为：
公式中：Q—设计流量（m3/s）；
A—水流有效断面面积（m2）；
ν—流速（m/s）；
恒定流条件下排水管渠的流速按如下公式计算：
公式中：ν—流速（m/s）；
R—水力半径（m）；
I—水力坡降；
n—粗糙系数。
按照上述公式计算，1 W-1 E 轴地面雨水管管径为274.7mm；
3W-1W及3E-1E轴的地面管径均为339.8mm；
1/4W-3W轴、1/4E-3E轴、6W-1/4W、6E-1/4E轴地面管径均为293.8mm；
为保证地面排水管满足屋面排水要求，1W-1E轴选用雨水管管径为300mm；
3W-1W及3E-1E轴的选用雨水管管径均为350mm；
1/4W-3W轴、1/4E-3E轴、6W-1/4W、6E-1/4E轴选用雨水管径均为300mm；
北侧（6）到发线与南侧到发线情况相同。
为保证铁路桥梁的耐久性，桥梁结构的顶面均铺设密闭有效的防设施，防排水系统由防水层、保护层、泄水管组成。
为保证桥面排水通畅，有砟轨道桥面排水一般采用采用两侧排水方式，挡砟墙及电缆槽的积水均通过挡砟墙内侧泄水管排出，桥梁顶面挡砟墙内侧设置2%的人字型排水坡，在挡砟墙内侧桥面板沿纵向间距4m设置外径为160mm的PVC泄水管。当梁体设于平坡上时，保护层施工时，可根据泄水孔位置沿纵向设置不小于3%左右的的流水坡。
1/4桥面汇水示意图
当桥下建筑或环境等对桥梁排水有要求时，桥面客车采取集中排水方式，为避免雨水直接排放，一般采取沿着桥面下翼缘板或腹板设置纵向桥面集中排水管将桥面排水收集后汇至桥墩，再顺桥墩引入地下管网，其中根据排水量或实际情况可单孔或多孔汇流后引致桥墩后引入地下管网，集中排水的横断面及纵断面示意图如下：
集中排水横段面示意图
高架铁路线正下火车站站房范围内承轨层的保护层及防水层均位于道砟下方，维修养护不易，施工质量尤为重要。设计根据现行相关规范及经验积累来校核，主体结构一般不会出现漏水现象，实际维修养护工作量较少，当发现承轨层局部位置渗水漏水时，可局部或整跨替换保护层及防水层。维养部门应定期对承轨层防排水相关附属工程进行检查，尤其在大雨大风极端天气时，应增加检查频次，扩大检查范围，及时排除相关隐患，可有效避站内漏水隐患问题。
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