摘  要 针对地铁车站中三缝设置，以工程实例为佐证，提出三缝设置的原则和注意事项，以及多地区、多形式的地铁三缝设置问题的经验总结。

关键词 地铁车站 施工缝 伸缩缝 诱导缝 合理化设置

 

      目前，地下车站一般为现浇的狭长框架混凝土结构，具有尺寸厚、体积大的特点。其作为普通的钢筋混凝土结构，又常年埋置于地下，不可避免的会因为施工工艺、地基沉降、内外温差等因素产生裂缝。裂缝对地铁的危害性极大，会导致渗漏水，甚至会影响到车站的使用功能等等。故如何控制裂缝的产生，一直是结构界讨论的话题。

      本文主要依据笔者从事地下结构的设计经验，探讨目前地铁车站中三缝的合理化设置。

 

      地铁设计中常见的三缝主要包括施工缝、沉降缝、伸缩缝。其中，设置施工缝主要是出于施工作业的需要，可以通过其实现分段浇筑，减少超长或大体积混凝土结构的收缩应力。沉降缝则是为了适应不同地基或不同体量的构筑物差异沉降的需要。而伸缩缝主要是为了适应大体积混凝土长期受内外温差影响产生变形的需要。

 

      车站施工缝主要包括环向施工缝和纵向施工缝。一般由施工单位结合本工程的施工方案，根据当地设计经验而确定。但必须遵循的原则是:

      ( 1) 施工缝应留在剪力较小的部位，如 1/4 ～1 /3柱跨范围内。

      ( 2) 施工缝应避开结构的薄弱环节，如车站楼扶梯等大孔洞处。

      ( 3) 施工缝一般位于结构的切平面内，并垂直于结构面法线方向。

      ( 4) 施工缝设置还要考虑施工方案的简便易行，在施工段数划分上应该考虑和伸缩缝合二为一。

      间距是施工缝设置的主要问题。目前明挖车站的施工缝，各地标准不尽相同。如深圳地铁施工缝采用8 ～12 m 间距; 上海地铁因为设置有伸缩缝，故中间不再设置横向施工缝，缝间距 24 m 左右; 北京地铁设置基本与上海相同。不同实践表明，放坡开挖或采用复合式侧墙的结构，结构表面的干缩裂缝基本能够控制; 而采用叠合式侧墙时，则裂缝较多。可见，施工缝与结构内外部的约束条件以及伸缩缝的形式、间距等关系密切。

      除此之外，施工缝间距还有混凝土浇筑时的外部气候条件有关，有实践经验表明，冬季浇筑的地铁车站裂缝明显小于夏季。故夏天施工的车站，施工缝间距还有必要较之冬季缩短。

      以西安地铁春季施工的车站为例，该车站长约130 m，框架高约 20 m，施工分段方案如图 1、图 2 所示。车站结合诱导缝设置横向施工缝，将车站分成五段，每段间距26 m 左右。纵向施工缝又将车站分成 4 层，每层每段混凝土方量不超过 900 m³。施工时外界温度 13°左右，施工期间采取正常养护措施，截止目前一直没有出现裂缝迹象。

      车站沉降缝一般设置于车站主体和附属之间，释放因体量大小的不同和地基承载力不同造成的差异沉降。沉降缝的设置要注意以下几点问题:

      ( 1) 沉降缝将结构物从上至下分开，缝宽一般为 20 mm。

      ( 2) 沉降缝偏离主体侧墙外皮的距离一般不小于 1 200 mm 且不宜过大，1 200 mm 是根据 150 mm的围护结构施工外放量 + 甩筋长度 35 d 确定的。

      ( 3) 沉降缝两侧要满足防水加强层和接水槽的施工要求，故两侧 500 mm 范围内不能有突出板面的梁等。

      ( 4) 沉降缝一般设置为水平缝，不能设成转折而造成应力集中，且有利于预埋钢板的防水施工。

      ( 5) 图 3、图 4 是根据工程经验列举 2 种沉降缝设置的正误对比。

      伸缩缝的设置是出于控制大体积混凝土温度应力的考虑，故一般在车站主体设计中经常遇见。伸缩缝又分诱导缝和变形缝，根据各地的水位和地质情况不同，其适用范围也各有不同。如深圳、合肥、西安、杭州等地车站主体结构都采用诱导缝，北京、青岛等地车站主体结构均采用变形缝，而郑州和长沙标准站车站主体结构不设缝等等。前者诱导缝，为一种顶板、中板不完全断开而底板连通的缝，常用于在地质条件差、水位高的地区。后者变形缝，为一种贯通结构整个横断面的断缝，常用于地质条件好、水位低的地区。其中变形缝类似沉降缝做法，诱导缝的设置则需要注意以下几点:

      ( 1) 诱导缝设置有两种形式: 一种设置在柱中间即( 双柱式) ; 一种设置在纵梁跨距 1/3 ～1/4 处。前者与后者比较，立柱钢筋容易与橡胶止水带相碰，施工较为困难，故通常采用后者。

      ( 2) 诱导缝间距: 诱导缝间距不宜过大或过小。间距过大会加大诱导缝裂缝，如果超过橡胶止水带的张拉能力则会产生漏水; 间距过小，则会增加施工难度。一般诱导缝间距在 24 m 左右为宜。

      ( 3) 诱导缝的配筋: 当设计确定了诱导缝间距后，可以通过诱导缝中的钢筋配筋量来控制裂缝宽度 W。目前，诱导缝的纵向钢筋一般为正常截面钢筋量的 30% ～40%。

      ( 4) 诱导缝的防水做法各地基本相同，唯一不同的是各地防水材料的选用不同。以西安地铁为例，介绍一下诱导缝处防水的基本，见图 5。

      ( 5) 合理的诱导缝设置还要避开一些重要孔洞和设备基础，以避免诱导缝处开裂后对设备的影响。

 

      本文主要归纳了地铁车站中三缝的设置原则及注意事项，通过对实践经验的总结，探讨如何通过合理化设置三缝，来达到有效控制地下结构混凝土裂缝的目的。当然除了设计上采取合理设缝外，还需要采取多种针对性技术措施，如施工单位精心施工、严格养护条件等等，才能从多角度防止地下结构裂缝的产生。

 

1 孙智勇，张丁盛． 地铁车站诱导缝位移的分析计算［J］．都市快轨交通，2009( 1)

2 刘国彬，李文勇． 地铁车站诱导缝位移的分析计算［J］．岩土工程学报，2000( 2)