高架車站結構設計和施工思路研究

1、高架車站結構設計和施工思路研究 一、高架車站設計原則與設計思路1設計思路2設計原則二、結構設計1結構型式2設計規(guī)范和規(guī)程3技術標準4結構分析三、高架車站施工過程中的風險分析及控制措施1施工工藝流程2風險分析及控制措施四、目前仍存在需要解決的問題1.規(guī)范2.程序 一. 高架車站設計思路與設計原則 -1.設計思路 堅持以人為本，全面、協(xié)調、可持續(xù)的發(fā)展觀一線一景一. 高架車站設計思路與設計原則 -1.設計思路 路中站路側站一. 高架車站設計思路與設計原則 -1.設計思路 一. 高架車站設計思路與設計原則- 2.設計原則 (1). 高架車站的結構型式和總體布置應滿足車站的功能和使用要求，并結合站位所

2、處的周邊環(huán)境、城市規(guī)劃、工程地質和水文地質條件進行綜合比選，采用較佳的結構型式，確保結構 安全可靠經濟合理受力明確、傳力簡捷，較好的整體性和延性，方便施工便于養(yǎng)護 一. 高架車站設計思路與設計原則- 2.設計原則 (2). 結構凈空、凈寬尺寸須滿足建筑限界、設備安裝及施工工藝要求?？紤]施工誤差、測量誤差、結構變形及后期沉降的影響。(3). 結構設計分別按施工階段和使用階段進行強度、剛度和穩(wěn)定性計算和裂縫寬度驗算，并采取必要的構造措施滿足抗震、防火、防水防銹、防雷和防迷流等要求。(4). 結構設計應具有足夠的耐久性，軌道交通工程主體結構設計使用年限為100年。(5). 換乘車站的結構設計，要為今

3、后實施的車站預留安全可行的施工條件。 二. 結構設計- 1.結構型式 結構型式 “建-橋合一”型“建-橋分離”型框架結構 橋梁式結構 鋼筋砼框架結構 預應力砼框架結構 框架+橋梁式結構 二. 結構設計- 1.結構型式 建橋合一型二. 結構設計- 1.結構型式 建橋分離型二. 結構設計- 1.結構型式 (2)各型式特點 1)結構形式 “建-橋合一”型 “建-橋分離”型 受力體系不同： 受力合為一體，受力復雜 受力自成體系，受力簡單明確 沉降控制不同: 站內沉降一致，站內外不一致 站內沉降不一致，站內外一致 防迷流措施不同：所有結構均要有措施 僅軌道部分有措施 振動影響不同： 大 小 抗震作用不同

4、： 車站與區(qū)間連續(xù)貫通 車站與區(qū)間交界處結構高度、 質量及剛度有突變 車站的預留或改擴建： 難 易二. 結構設計- 1.結構型式 2)規(guī)范不同 建軌 鐵軌 設計方法不同 極限狀態(tài)設計法 容許應力法 設計基準期不同 50年 100年 安全度和控制值不同 小 大(疲勞) 橫梁配筋方式不同 箍筋 箍筋+斜筋抗震設計要求不同 強柱弱梁 強梁弱柱 二. 結構設計- 1.結構型式 （4）基礎連梁各獨立柱樁基承臺之間宜設置基礎連梁。 二. 結構設計- 2設計規(guī)范和規(guī)程（1）適用性： 1)規(guī)范和規(guī)程選用 通用: 地鐵設計規(guī)范 城市人行天橋與人行地道技術規(guī)范地下工程防水技術規(guī)范相應的無錫地方規(guī)范和規(guī)程 建規(guī):建

5、筑抗震設防分類標準 建筑抗震設計規(guī)范建筑結構荷載規(guī)范混凝土結構設計規(guī)范 建筑地基基礎設計規(guī)范建筑樁基技術規(guī)范 鋼結構設計規(guī)范 砌體結構設計規(guī)范 混凝土結構耐久性設計規(guī)范鐵規(guī)鐵路橋涵設計基本規(guī)范鐵路橋梁鋼結構設計規(guī)范鐵路橋梁鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范鐵路橋涵混凝土和砌體結構設計規(guī)范鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范鐵路工程抗震設計規(guī)范鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規(guī)定規(guī)范對于“建-橋分離”的結構型式，采用各自規(guī)范對于“建-橋合一”的結構型式，兩套規(guī)范并行 二. 結構設計- 2設計規(guī)范和規(guī)程2)變形縫設置設縫： 按規(guī)范不設縫：設置后澆帶 加強分布鋼筋 加強養(yǎng)護 二. 結構設計- 2設計規(guī)范和規(guī)程(

6、2)耐久性耐久性主要強調結構所處環(huán)境與耐久性措施的匹配?；炷两Y構耐久性設計第一：混凝土材料； 第二：結構構造 二. 結構設計- 3.技術標準 (1).荷載標準1). 結構自重鋼筋混凝土構件自重，素混凝土構件自重，鋼結構自重，填充墻自重按墻體材質計算確定。2). 活荷載基本雪壓基本風壓樓、屋面均布活載標準值 項次類別標準備注1站廳、樓梯4.0kN/m22站臺、天橋5.0kN/m23控制室、通信機械室、信號機構室等設備區(qū)5.5kN/m24其他設備用房樓面根據設備的實際重量、動力影響、安裝運輸途徑及工作狀態(tài)確定但不得小于5.5KN/m25廁所、盥洗室2.5kN/m26不上人屋面0.7kN/m2注：

7、1.對自動扶梯等需要吊裝的設備荷載，在結構計算時還應考慮設備吊點所設置的位置及起吊點的荷載值。2.對設有接觸網支柱，尚應計入接觸網支柱荷載值。 二. 結構設計- 3.技術標準 二. 結構設計- 3.技術標準 3).地震作用地震設防烈度及抗震等級地震設防烈度：6度設計基本地震加速度值：設計地震分組：第一組建筑場地類別：類設計設防烈度及抗震等級4).制動力或牽引力車站及與車站相鄰兩側100m范圍內的區(qū)間雙線橋應計兩線制動力或牽引力，每線制動力或牽引力按列車豎向靜活載的10計算。 二. 結構設計- 3.技術標準 （2）工程材料1)混凝土強度等級現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土強度等級不低于C30；預應力鋼筋混凝

8、土結構等級不低于C35；地下室混凝土強度等級不宜低于C30，抗?jié)B等級不低于S6。2)鋼筋或鋼材普通鋼筋：HPB235、HRB335、HRB400預應力鋼筋：鋼絞線s-1860、鋼絞線級以上的粗鋼筋或碳素鋼絲鋼結構：Q235B鋼Q345DQ355qD 二. 結構設計- 3.技術標準 （3）. 基礎沉降控制標準沉降值50mm且不均勻沉降產生的附加力雙控 二. 結構設計- 4.結構分析 （1）強度和剛度（2）計算程序：通用程序（主要為內力計算的有限元法，精度較高） （最不利內力需人工進行各種荷載組合） 專用程序 （采用剛性樓板假定以減少自由度，從而減少計算的工作量） （能自動計算并輸出最不利內力及配

9、筋） 二. 結構設計- 4.結構分析 （3）框架計算1)工況組合選取及荷載計算難點： 力的組合特殊力： 豎向力動力作用 水平力T1、T2、T3、橫向搖擺力、制動力或牽引力、風力力的取值及組合：T1與T2不同時組合，取其大值與其它力相組合 T3不與地震力同時組合 制動力或牽引力，按列車豎向靜活載的10計算 地震工況時列車活載不考慮動力作用計算： 根據以上原則，定出需計算的工況，再對每個工況進 行內力計算，最后針對不同構件選定最不利內力進行 斷面配筋計算。 二. 結構設計- 4.結構分析 2) 程序的選取及模型、參數的合理選用程序的選?。篠ATWE計算模型的合理簡化塔樓的處理：不同塔樓的同一層看成

10、是整體協(xié)調變形樓板開大洞的處理：第一，在SATWE前處理的“特殊梁柱定義”項中，定義彈性節(jié)點，這表明該節(jié)點不受剛性樓板假定的限制，其平動及轉動自由度獨立； 第二，在“參數修正”項中重新計算風荷載，使彈性節(jié)點上也作用有風力； 第三，進行“數據檢查” 二. 結構設計- 4.結構分析 參數的合理選用扭轉耦連對于車站平面很不對稱的結構，在地震分析時宜考慮扭轉耦連。周期折減系數通過調整“周期折減系數”可以達到用SATWE作框架計算時，地震力比實際小的情況 梁內力計算活載的最不利布置一定要考慮活載的最不利布置，SATWE程序提供了這種功能。 二. 結構設計- 4.結構分析 3)鋼筋混凝土框架橫梁及框架柱的

11、計算工況一：鐵路規(guī)范規(guī)定的主力工況工況二：工民建規(guī)范規(guī)定的抗震工況控制工況：框架橫梁，鐵路主力工況 框架柱，工民建抗震工況控制或鐵規(guī)主力工況控制框架橫梁的抗剪箍筋計算：由建規(guī)計算 三.高架車站施工過程中的風險分析及控制措施 1.施工工藝流程整個車站施工的工藝流程如下： 三.高架車站施工過程中的風險分析及控制措施 2風險分析及控制措施（1）做好施工組織設計（2）查明地下管線（3）重視絕對標高（4）鉆孔樁清孔（5）控制好“建-橋分離” 車站的沉降值 （6）適時張拉預應力筋（7）注意鋪裝層厚度的不同（8）做好防水處理（9）確保保護層厚度（10）加強施工縫防護（11）加強超長結構養(yǎng)護（12）柱內鋼筋焊接三.高架車站施工過程中的風險分析及控制措施 (13)嚴格檢測 1)樁基檢測 靜載：n1%總樁數且3根動力測試短樁：方法：可采用低應變動測:數量：打入樁（或壓入樁）30%總樁數;且10根 灌注樁 50%總樁數;且10根長樁：打入樁（或壓入樁） 可采用高應變動測 5%總樁數;且5根灌注樁 可用聲波透射法 50%總樁數;且10根 三.高架車站施工過程中的風險分析及控制措施 2)防迷流檢測樁基檢測接地電阻測試須10歐姆3)耐久性的檢測 氯離子擴散系數 電通量 碳化深度抗裂性 三.高架車站施工過程中的風險分析及控