論清水混凝土在地鐵車站工程中的應用

胡建國 馮 杰 陳 宏

（中鐵第六勘察設計院集團有限公司， 天津 300306）

0 序言

清水混凝土是直接利用混凝土成型后的自然質感作為飾面效果的混凝土，又稱裝飾混凝土，因其極具裝飾效果而得名。清水混凝土是混凝土材料本身最高級的表達形式，它顯示了其本身最本質的美感，體現了“素面朝天”的品位。

從20世紀20年代誕生開始，發展到現在世界上越來越多的建筑師采用清水混凝土工藝。由于我國傳統的審美觀觀念，導致采用清水混凝土工藝相對較晚，其應用也較多的局限于廠房、道路橋梁等方面。但隨著綠色建筑的客觀需求、環保節能意識的不斷提高，返樸歸真的思想逐漸深入人心，清水混凝土材料逐步在各種地上公共建筑得到了應用，地下建筑應用依舊相對較少。

隨著我國經濟的快速發展，地鐵也隨城市規模不斷擴大而發展迅猛，截至2017年，我國共有31個城市的地鐵建成通車，車站個數超過2 500個。清水混凝土在我國地鐵工程中的應用主要以高架線路為主，如北京地鐵15號線高架段、廣州地鐵 4號線高架橋工程，而在地下車站工程中應用還較少。本文結合深圳市城市軌道交通11號線南山站工程，從設計角度介紹清水混凝土在南山站中的應用情況，以期能為同類工程提供借鑒。

1 工程概況

深圳市城市軌道交通11號線工程東起福田，西至深圳機場，線路全長約51.9公里，設站18座。南山站為11號線東起第5個車站，位于南山區桂廟路/濱海大道與南山大道的交叉路口，沿濱海大道東西向布置，與規劃12號線十字換乘，且沿11號線車站上下平行設置有同步實施的桂廟路下穿隧道（雙向8車道），如圖1所示。綜合各種邊界條件，11號線南山站采用地下三層14m島式站臺車站，其中地下一層為桂廟路下穿隧道，地下二層為站廳層，地下三層為站臺層，其豎向關系如圖2所示。

圖1 南山站總平面圖Fig. 1 Nanshan subway station general layout

圖2 南山站橫剖面圖Fig. 2 Cross section of Nanshan subway station

2 裝修材料及風格思考

本站為地下三層雙柱三跨車站，且地下一層為市政隧道空間，經結構計算，地下二、三層內部結構柱尺寸需采用0.9m×1.3m方柱（或是直徑1.2m圓柱）。若按常規建筑、結構設計理念，本站結構柱將采用方柱，且若采用傳統搪瓷鋼板的裝修風格，其裝修后柱體尺寸為至少為1m×1.4m，導致裝修后柱體尺寸偏大大，嚴重影響車站內部整體效果。經綜合權衡后，為保證車站室內效果，設計采用直徑1.2m圓柱。同時為進一步減少裝修后的柱體尺寸，且順應綠色、環保的趨勢，經設計人員與業主共同探討后，率先在本站提出采用清水混凝土柱進行試點。車站裝修方案結合清水混凝土柱考慮，設計效果如圖3、圖4所示。

圖3 南山站站廳層清水混凝土柱效果圖Fig. 3 Effect picture for architecture concrete post for the Hall Floor of Nanshan Station

圖4 南山站站臺層清水混凝土柱效果圖Fig. 4 Effect picture for architecture concrete post in the Platform of Nanshan Station

3 清水混凝土的優點及經濟分析

清水混凝土是典型的綠色混凝土，它屬于一次澆注成型，不做任何外裝飾，表面平整光滑、色澤均勻、棱角分明、無碰損和污染，只在表面涂一層或兩層透明的保護劑。因而其具備了天然、環保、節能、經濟等特點。

為進一步分析清水混凝土的經濟性，筆者對假設南山站采用清水混凝土柱、搪瓷鋼板柱的費用進行了對比分析，費用分析對比如表1所示：

表1 柱立面裝修費用分析對比表Table 1 Analysis and contrast table for decoration spendings for the vertical section of the post

從上表可得出，清水混凝土柱費用節省非?？捎^，每根柱體可節約93.8%的裝修費用，真正達到了節能的作用。

4 清水混凝土的缺點及應對措施

4.1 工藝要求高

清水混凝土對施工工藝要求很高，如控制不好，很容易出現跑模、麻面等情況。同時天然狀態下冷熱替換會使混凝土外表產生熱脹冷縮的現象，長期以往會導致混凝土表面可能產生裂縫。

針對以上問題，在設計階段制定了相關標準及施工要求，施工要求主要為混凝土選材、混凝土配合比、模板工程、鋼筋工程、混凝土生產運輸、澆筑、養護及修補等幾個方面，這些方面主要由混凝土廠商及施工單位進行控制，本文不再進行詳細闡述，僅對成品的技術標準進行介紹。本站確定清水混凝土主要技術標準如下：

（1）垂直度、平整度的允許偏差應小于混凝土結構工程施工質量驗收規范的要求；模板拼縫嚴密平整，無明顯錯臺痕跡，無明顯凹凸及錯位。

（2）顏色：要求清灰色且色澤均勻，無明顯色差。

（3）表面：密實整潔，面層平整；無油跡，無銹斑、無粉化物，無流淌和沖刷痕跡，無蜂窩麻面、無裂紋；無明顯的氣泡、砂帶和黑斑現象。

（4）混凝土保護層準確，無露筋現象；預留孔洞應整齊平整，應盡量一次澆筑，特殊情況下在天花以上部分設施工縫。

（5）避免氧化。澆筑之后必須涂抹維護漆，避免氧化后帶來的裂縫。要挑選透氣而且單向呼吸的漆，這樣能夠阻撓外界的潮氣和有毒氣體。

深圳地處南方，無冰凍氣候，未對此項作相關要求，如地處冰凍地區，需凍融穩定性好，施工的時分避免冰冷濕潤的冬天。

4.2 預留、預埋要求高

地鐵工程系統繁雜、管線較多，采用清水混凝土柱需預留預埋情況較多，很容易出現遺漏或預留預埋錯誤的情況。如未預留預埋好相關管線，則柱的整體感觀較差，影響整個車站的效果。效果對比如圖5、圖6所示。

圖5 未預留預埋清水混凝土柱實景圖Fig. 5 Reality picture for unreserved and unembedded architecture concrete post

圖6 采用預留預埋清水混凝土柱實景圖Fig. 6 Reality picture for reserved and embedded architecture concrete Post

針對此問題，在設計階段進行了深化設計，南山站在清水混凝土柱內預留預埋了動力與照明專業的插座及疏散指示、AFC專業預埋管，信號專業在站臺的緊急停車按鈕。經前期各專業密切配合后，各柱分別繪制了詳細的預留預埋圖，如圖7～9所示。

圖7 清水混凝土柱預留預埋設計平面圖Fig. 7 Design plan for reserved and embedded concrete post

圖8 清水混凝土柱預留預埋設計剖面圖（一）Fig. 8 Cross-section picture 1 for reserved and embedded architecture concrete post

雖各柱均有相應的預留預埋圖，在實施階段還需做好施工配合工作，設計在混凝土澆筑前需到現場核查，保證預留預埋實施到位，才能保證最終實施效果。

5 南山站清水混凝土柱的社會效益

南山站清水混凝土柱的率先嘗試，不僅為本站取得了明顯的經濟效益，也起到了美化站內視覺效果的作用，為地下地鐵車站裝修理念起到了引領作用。也正因為其創新性的引領作用，南山站清水混凝土柱的裝修理念被中國土木工程協會評為“城市軌道交通技術創新項目”，在全國軌道交通工程中予以全國推廣，起到了良好的社會效益。

6 清水混凝土地鐵工程中應用展望及相關搭配方案

6.1 清水混凝土裝飾板在地鐵車站中的應用

現階段我國地鐵車站裝修主要以搪瓷鋼板、人造大理石、烤瓷鋁板、鋼鈣板為主，而清水混凝土板應用較少。從環保、穩定性、耐火、耐化學腐蝕、防潮防霉、是否易清潔等角度綜合分析，清水混凝土板均適用于地鐵車站工程，且表面處理多樣，色彩豐富，同時造價相對較低，筆者建議可結合車站裝修概念及車站柱體、天花造型，加大清水混凝土裝飾板的應用。

6.2 清水混凝土在地鐵車站結構側墻中的應用

如清水混凝土直接在地鐵車站側墻中應用，則無需再外包裝修板，節約車站裝修造價，同時結合混凝土柱打造裸裝效果。而現階段限制清水混凝土在地鐵側墻中應用的控制因素為防水問題，地鐵車站的防水等級為一級，不允許滲水，結構表面無濕漬。采用以結構自防水為主，外防水（附加防水）為輔的綜合性防水方案，但因施工質量很難控制，往往達不到較好理想的效果，因此清水混凝土在地鐵車站側墻中的應用還較少。長沙市軌道交通 3號線洋湖濕地站側墻采用清水混凝土施工，因還未通車運營，最終效果需拭目以待。筆者認為隨著施工技術的不斷進步及新技術的應用，清水混凝土最終可在地鐵車站側墻中廣泛應用。

6.3 地鐵工程中與清水混凝土搭配的天花方案

與清水混凝土搭配的天花主要有簡裝與裸裝兩種方案。簡裝即以大型龍骨或相應型材為主、天花大面積鏤空的裝修方案，此方案對公共區管線及橋架安裝工藝要求較低。裸裝即不采用天花，現地鐵裸裝風格以工業風為主，此方案對公共區管線及橋架等安裝工藝較高，同時需在其外部進行一定的涂裝。

7 結束語

現階段我國地鐵車站基本以精裝理念為主，裝修形式和效果基本雷同，且裝修費用投入巨大。而地鐵車站作為一個城市重要的公共建筑，非常有必要采用不同的表達形式，從而提升城市品位，也進一步響應國家綠色、環保號召。地鐵工程投資大，主要為政府投資興建，同時我國地鐵工程運營基本處于虧損狀態，難以回收成本。因此，清水混凝土既是一種區別于普通車站裝修形式，同時也有于控制工程投資，可在地鐵工程中推廣應用。

相對于清水混凝土在民建中的廣泛應用，目前地鐵車站中清水混凝土的應用還缺乏較為成功、經典的案例，本文也僅對清水混凝土在地鐵車站柱中的應用及相關設計問題進行了論述，其他方面還需廣大同行的進一步研究。