車站結(jié)構(gòu)PPT精品文檔

1、1第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式及選擇 第三章 地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) (1)結(jié)構(gòu)型式 矩形框架結(jié)構(gòu) 根據(jù)功能要求，可以設(shè)計(jì)成單層、雙層、單跨、雙跨或多層多跨等型式。 2明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 單跨單層車站3明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 鋼管混凝土柱三跨單層車站4明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 上下重疊車站5明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 拱形結(jié)構(gòu) 一般用于站臺(tái)寬度較窄的單跨單層或單跨雙層車站，可以獲得良好的建筑藝術(shù)效果。 明斯克地鐵東站6明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 莫斯科地鐵車站7明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 8明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) (2)整體式結(jié)構(gòu)與裝配式結(jié)構(gòu) 現(xiàn)澆鋼筋混凝土：防水性和抗震性能好，能適應(yīng)機(jī)構(gòu)體系的變化，不需要大型

2、起吊和運(yùn)輸設(shè)備；但混凝土澆注質(zhì)量不易控制，施工效率低、工程進(jìn)度慢。 裝配式結(jié)構(gòu)：構(gòu)件批量生產(chǎn)，質(zhì)量較易控制，而且可以提高施工進(jìn)度；但接頭是防水的薄弱部位。 9(3)構(gòu)件選型與設(shè)計(jì) 明挖地鐵車站結(jié)構(gòu)由底板、側(cè)墻及頂板等以及樓板、梁、柱等內(nèi)部構(gòu)件組合而成。 頂板和樓板頂板和樓板 a.a.單向板單向板( (梁式板梁式板) )： 將板支承在與車站軸線平行的縱梁和側(cè)墻上，單向受力。這種結(jié)構(gòu)方案具有施工簡單、省模板、可以利用底板至梁底的空間沿車站縱向布置管線，結(jié)構(gòu)的總高度較小等優(yōu)點(diǎn)，故在明挖地鐵車站中獲得了廣泛的應(yīng)用。 明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 10明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) b.b.井字梁式板井字梁式板 板由縱橫

3、兩方向高度相等的梁所支承，雙向受力，故板厚可以減薄。為使結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理，兩個(gè)方向梁的跨度宜接近相等，一般為67m。井字梁式板由于造價(jià)較高，僅在地鐵車站中荷載較大的頂、樓板或因施工需要才被采用。c.c.無梁板無梁板 沒有梁系，將板直接支承在立柱和側(cè)墻上，傳力簡捷、省模板，但板厚度較大且用鋼量較多。d.d.密肋板密肋板 密肋板具有重量輕、材料用量較少等優(yōu)點(diǎn)。 11明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 底板底板 采用以縱梁和側(cè)墻為支承的梁式板結(jié)構(gòu)。立柱立柱 一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。側(cè)墻側(cè)墻 當(dāng)采用放坡開挖或用于工字鋼柱、鋼板樁等作基坑的臨時(shí)護(hù)壁時(shí)，側(cè)墻多采用以頂、底板及樓板為支承的單向板。 當(dāng)采用地下

4、連續(xù)墻或鉆孔灌注樁護(hù)壁時(shí)，可利用它們作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分或全部。 12明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 側(cè)壁支護(hù)與內(nèi)襯墻之間的構(gòu)造視傳力方式的不同，可有兩種處理辦法： 重合式結(jié)構(gòu)：當(dāng)側(cè)壁支護(hù)與內(nèi)襯墻之間需要敷設(shè)防水夾層時(shí)，為了保證防水效果，在支護(hù)和內(nèi)襯之間、支護(hù)與板之間一般不用鋼筋拉接。內(nèi)襯墻的作用主要是承受地鐵使用期間的水壓力，并為車站提供光潔的內(nèi)表面。 復(fù)合式結(jié)構(gòu)：通過對(duì)連續(xù)墻的鑿毛、清洗，當(dāng)連續(xù)墻與內(nèi)襯結(jié)合面的剪應(yīng)力超過7mpa時(shí)，尚需在二者之間設(shè)置拉接鋼筋以保證剪力傳遞。 13明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 當(dāng)連續(xù)墻直接作為主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻或與內(nèi)襯墻形成整體結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)中需要考慮先期修建的連續(xù)墻與頂、樓、

5、底板等水平構(gòu)件的連接，一般有兩種構(gòu)造方案： a.在連續(xù)墻內(nèi)預(yù)埋彎起鋼筋，將其扳直后與水平構(gòu)件的內(nèi)外層主筋搭接(或焊接)，澆注混凝土后水平構(gòu)件與連續(xù)墻連成一體，并通過墻上預(yù)留的凹槽傳遞豎向剪力。 b.通過事先進(jìn)埋在連續(xù)墻內(nèi)的鋼筋連接器(接駁器)與水平構(gòu)件的主筋連接。 14明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) (3)抗浮設(shè)計(jì)必要性 浮力對(duì)車站結(jié)構(gòu)的作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：a當(dāng)浮力超過結(jié)構(gòu)自重與上覆土重量之和時(shí)，結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)上??；b導(dǎo)致結(jié)構(gòu)底板等構(gòu)件應(yīng)力增大。 所以明挖車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)就施工和使所以明挖車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)就施工和使用的不同階段進(jìn)行抗浮穩(wěn)定性檢算，并按水反用的不同階段進(jìn)行抗浮穩(wěn)定性檢算，并按水反力的

6、最不利荷載組合計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)力。力的最不利荷載組合計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)力。 15明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 明挖車站結(jié)構(gòu)的抗浮措施 施工階段：a降低地下水位減小浮力；b在底層結(jié)構(gòu)內(nèi)臨時(shí)充水或填砂，增加壓重；c在底板中設(shè)臨時(shí)泄水孔，消除浮力；d在底板下設(shè)置拉錨。使用階段：a增加結(jié)構(gòu)厚度。 b在結(jié)構(gòu)內(nèi)部局部用混凝土填充，增加壓重。 c在底板下設(shè)置拉錨。 d在底板下設(shè)置倒濾層。 16明挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 素混凝土抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，應(yīng)結(jié)合各城市類似工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般多在1.051.20之間選用。17蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 2蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 逆作法的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)型式與施工期間對(duì)地面交通的處置要求關(guān)系密切

7、。結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件常兼有臨時(shí)結(jié)構(gòu)和永久結(jié)構(gòu)的雙重功能。多跨結(jié)構(gòu)需設(shè)置中間豎向臨時(shí)支撐系統(tǒng)，與側(cè)墻共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)封底前的豎向荷載。 18蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 大多數(shù)交匯于同一節(jié)點(diǎn)的各構(gòu)件不同步施工，必須考慮它們之間的連接問題。必須根據(jù)上部框架結(jié)構(gòu)抵抗不均勻沉降的能力及節(jié)點(diǎn)連接的精度要求，嚴(yán)格控制邊、中樁的絕對(duì)沉降量及差異沉降量。用逆作法施工的側(cè)墻和立柱的混凝土施工縫，必須采用特殊施工方法和處理技術(shù)。逆作法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題 結(jié)構(gòu)型式 19蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 中間柱：施工階段hd400400288工字鋼 間距4.2m使用階段6001000勁性給柱連續(xù)墻20蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 鉆孔灌注鉆孔灌注

8、21蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 側(cè)墻 基坑的臨時(shí)護(hù)壁與永久結(jié)構(gòu)的側(cè)墻合二為一或作為側(cè)墻的一部分 中間豎向臨時(shí)支撐系統(tǒng) a設(shè)置的必要性 施工期間豎向力的傳遞有2種方法： (a)利用基坑兩側(cè)的擋墻傳遞豎向力，此時(shí)車站主體為一單跨結(jié)構(gòu)。 (b)設(shè)置中間豎向臨時(shí)支撐系統(tǒng)，與基坑兩側(cè)擋墻共同傳遞豎向力。 22蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) b系統(tǒng)的組成 中間豎向臨時(shí)支撐系統(tǒng)由臨時(shí)立柱及其基礎(chǔ)組成。c系統(tǒng)的設(shè)置方式 (a)在永久柱的兩側(cè)單獨(dú)設(shè)置臨時(shí)柱。 多見于早期修建的逆作車站，優(yōu)點(diǎn)是施工占路時(shí)間較短，且對(duì)臨時(shí)柱施工精度的要求較低；但由于立柱的間距較密，構(gòu)件較多，不僅給暗挖土方作業(yè)帶來困難，而且還增加了作業(yè)程序。 23蓋

9、挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 臨時(shí)柱永久柱24蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) (b)臨時(shí)柱與永久柱合一。可以簡化暗挖作業(yè)的施工程序、縮短工期并減少投資；隨著施工技術(shù)水平的提高和施工機(jī)械的發(fā)展，目前已為大多數(shù)逆作法車站采用。永久柱25蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) (c)臨時(shí)柱與永久柱合一，同時(shí)增設(shè)臨時(shí)柱。 當(dāng)柱的設(shè)計(jì)荷載很大時(shí)，可采用此種方式。 永久柱臨時(shí)柱永久柱26蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) d. 臨時(shí)立柱的選型 多采用鋼管混凝土柱或h鋼柱。鋼管混凝土柱可直接作為永久柱；h鋼柱則作為永久性的勁性鋼筋。 e. 柱下基礎(chǔ) 柱下基礎(chǔ)可采用條基或樁基。條基是在施工中柱前，在車站柱底部的暗挖小隧道內(nèi)完成的。 27蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) 節(jié)

10、點(diǎn)構(gòu)造 a.基本要求 傳力可靠、構(gòu)造簡單、在蓋挖逆作的特定施工工藝條件下可以操作、且不影響后續(xù)工序的作業(yè)。 b.關(guān)鍵節(jié)點(diǎn) 側(cè)墻與頂板、樓板和底板等水平構(gòu)件的連接； 后澆梁與中間柱的連接； 中間柱與基礎(chǔ)的連接； 28蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) c.側(cè)墻與頂板等水平構(gòu)件的連接 為了保證作用在頂板上的覆土荷載和地面車輛荷載的順利傳遞，頂板與側(cè)墻之間最好采用搭接。d.后澆梁與中間立柱的連接 一般可在中間柱的兩側(cè)布置連續(xù)雙梁，由雙梁承受節(jié)點(diǎn)彎矩，剪力則由焊接或鉚接在中間立柱上的牛腿傳給立柱。 . 后澆梁與鋼管柱的連接 . 梁與h型鋼柱的連接 29蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu) e.中間柱與其基礎(chǔ)的連接 中間立柱應(yīng)錨固在

11、柱基混凝土內(nèi) .h鋼柱與鋼管樁的連接 .鋼管柱與灌注樁的連接 (a)樁、柱混凝土的澆注： (b)鋼管柱的錨固： 30礦山法施工的車站結(jié)構(gòu) 3礦山法施工的車站結(jié)構(gòu) 礦山法施工的地鐵車站，視地層條件、施工方法及其使用要求的不同，可采用單拱式車站、雙拱式車站或三拱式車站，根據(jù)需要可作成單層或雙層。單拱車站隧道 31礦山法施工的車站結(jié)構(gòu) 雙拱車站隧道 雙拱塔柱式車站:這種車站在兩個(gè)主隧道之間間隔一定距離開有橫向聯(lián)絡(luò)通道，雙層車站還可在其中布置樓梯間。兩個(gè)主隧道的凈距一般不小于1倍主隧道的開挖寬度。 32礦山法施工的車站結(jié)構(gòu) 雙拱立柱式車站: 早期多用于石質(zhì)較好的地層中采用。 33礦山法施工的車站結(jié)構(gòu)

12、三拱車站隧道 34盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu) 4盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式由兩個(gè)并列的圓形隧道組成的側(cè)式站臺(tái)車站特點(diǎn)由兩個(gè)并列的圓形隧道組成的側(cè)式站臺(tái)車站特點(diǎn) a除橫通道外，一般施工較簡單； b工期及造價(jià)均優(yōu)于其它型式的盾構(gòu)車站； c總寬度較窄，可設(shè)置在較窄的道路之下； d適用于客流量較小的車站。 35盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu) 36盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu) 為保證橫通道順利施工，可對(duì)盾構(gòu)隧道的襯砌采取下列之一的結(jié)構(gòu)措施： a在開洞部位的襯砌中用一些特殊設(shè)計(jì)的異形加強(qiáng)管片取代原有的標(biāo)準(zhǔn)管片，以便在開洞的四周形成一個(gè)能承受和傳遞荷載的閉合門洞體系。b施工橫通道前，沿開洞的四周裝配預(yù)制鋼筋混凝土框架，

13、用以支撐開洞部位的管片環(huán)。37盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu) c拼裝盾構(gòu)隧道的管片時(shí)，在洞口的頂、底部逐環(huán)安裝被分割為與管片環(huán)同寬的鋼梁，然后連成整體，形成受力結(jié)構(gòu)。d用預(yù)應(yīng)力鋼絲束把洞頂及兩側(cè)一定范圍內(nèi)的管片串連起來以后進(jìn)行張拉，形成承載結(jié)構(gòu)，同時(shí)在開洞四周的內(nèi)襯中用h型鋼框架予以加強(qiáng)。38盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu) 由3個(gè)并列的圓形隧道組成的三拱塔柱式車站特點(diǎn)a除橫通道外，一般施工較簡單；b總寬度較大，一般為2830m，故在較寬的路段內(nèi) 方可使用； c為復(fù)合型站臺(tái)。在集散廳范圍為島式站臺(tái)，集散 廳以外部分由于兩旁側(cè)隧道被斜隧道隔開，為側(cè) 式站臺(tái)。適用于中等客流量的車站；d適用于工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較差的

14、地層；e由于車站被塔柱分為3個(gè)單獨(dú)的站廳，建筑藝術(shù) 效果不如立柱式車站。 39盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu) 4041盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu) 三拱立柱式車站 包括兩個(gè)平行的旁側(cè)隧道，他們在與中央包括兩個(gè)平行的旁側(cè)隧道，他們在與中央站廳相連接的地方斷開，中央站廳為拱圈所跨站廳相連接的地方斷開，中央站廳為拱圈所跨越，該拱圈通常為高出旁側(cè)的兩個(gè)隧道拱圈。越，該拱圈通常為高出旁側(cè)的兩個(gè)隧道拱圈。 42盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu) 43盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu) 襯砌型式襯砌型式 盾構(gòu)車站用盾構(gòu)施工的部分一般采用鋼筋混凝土管片，管片除包括封頂塊、鄰接塊和標(biāo)準(zhǔn)塊等常規(guī)類型外，在門洞區(qū)和梁柱相交節(jié)點(diǎn)處有時(shí)還采用異形管片。 盾構(gòu)車站中

15、用礦山法施工的部分一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土襯砌；橫通道也可采用鑄鐵管片和鋼板襯砌。 44高架車站結(jié)構(gòu) 5高架車站結(jié)構(gòu) 高架車站的結(jié)構(gòu)形式，首先應(yīng)滿足車站的功能布置要求，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐某鞘幸?guī)劃，地面道路及工程地質(zhì)條件進(jìn)行綜合考慮后而定。高架車站可采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、橋梁式結(jié)構(gòu)、框架+橋梁式結(jié)構(gòu)。45高架車站結(jié)構(gòu) （1）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu): 適用于用地范圍大，車站體量大的地段，可做成雙層甚至三層，以利于開發(fā)利用。 46高架車站結(jié)構(gòu) （2）橋梁式結(jié)構(gòu): 適用于用地范圍小，客流量小，車站體量小的地段。 47高架車站結(jié)構(gòu) （3）框架+橋梁式結(jié)構(gòu): 行車部分的梁和區(qū)間梁相同，并與站臺(tái)部分的梁板脫開，以防止

16、列車行駛時(shí)的振動(dòng)對(duì)車站主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，適用于用地范圍大的地段。 48換乘車站結(jié)構(gòu) 6換乘站的隧道襯砌結(jié)構(gòu) 換乘方式 從結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)進(jìn)行分類，有以下三種基本方式：在兩個(gè)或幾個(gè)單獨(dú)設(shè)置的車站之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道等換乘設(shè)施； 修建供兩條或多條線路使用的聯(lián)合換乘站。 在兩座相交車站的局部，修建公用的換乘節(jié)點(diǎn)。 49換乘車站結(jié)構(gòu) 如果從線路在車站內(nèi)的位置來區(qū)分，則有：兩條線路設(shè)于同一水平上的車站； 兩條線路設(shè)于不同水平上的重疊式車站； 兩條線路設(shè)于不同水平上的交叉式車站。在兩個(gè)或幾個(gè)單獨(dú)設(shè)置的車站之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道等換乘設(shè)施 (a)(b)50換乘車站結(jié)構(gòu) (c)(d)(e)51換乘車站結(jié)構(gòu) 兩條線路設(shè)于同一水平上的車站 這種情況下