復(fù)雜橋樁區(qū)地鐵車站設(shè)計淺析

1、復(fù)雜橋樁區(qū)地鐵車站設(shè)計淺析【摘要】本文以北京地鐵十號線(含奧運支線)一期工程在東三環(huán)區(qū)域的幾個地鐵車站為例,結(jié)合車站的建筑形式、管線處理、橋樁保護以及商業(yè)開發(fā),簡要分析在復(fù)雜橋樁區(qū)的地鐵車站設(shè)計思路,以期對此后在這種條件下的地鐵車站設(shè)計能有所借鑒。【關(guān)鍵詞】地鐵車站橋樁北京地鐵十號線一期工程在東三環(huán)的線路走向根本與東三環(huán)的道路走向一致,東三環(huán)的此段幾乎每個路口都有高架立交橋,線路在穿越立交橋的同時在穿插路口設(shè)站,一來吸引客流,二來合理利用城市空間。但是由于橋樁的影響,使得在橋下修建地鐵車站變得非常困難,而進展橋樁樁基托換加固等技術(shù)又會使建立本錢大大進步。在這種情況下,一種新的車站建筑形式別離式

2、站臺形式(假島式)出現(xiàn)了。這種車站形式的主要思想是將車站縱向地一分為二,中間通過聯(lián)絡(luò)通道來實現(xiàn)客流連接和換乘,這樣就能使橋樁位于車站構(gòu)造兩部分的中間,因此可以有效地避開橋樁的影響。本文通過對工體北路站(團結(jié)湖站)、呼家樓站、光華路站、國貿(mào)站四個在橋樁區(qū)車站的設(shè)計思路分析、研究,討論在復(fù)雜橋樁區(qū)的地鐵車站設(shè)計形式與思路。1橋樁區(qū)地鐵車站及周邊環(huán)境概況本文討論區(qū)域為東三環(huán)南路從長虹橋至國貿(mào)橋,在這個區(qū)域共有四座大型立交橋,即長虹橋、京廣橋、大北窯橋和國貿(mào)橋。1.1長虹橋概況及地鐵工體北路站設(shè)計長虹橋為橫跨工體北路的雙向六車道道路城市立交橋,位于東三環(huán)路與工體北路(農(nóng)展館南路)穿插口,設(shè)計荷載:汽-

3、超20t,掛-120t;全橋共設(shè)四道伸縮縫,橋面主跨為連續(xù)梁,采用板式支座;其余為簡支梁,采用球形支座。橋基為樁基,樁徑1,樁長2228.7,每46根為一組。樁基主要穿過粘土、粉土、沙、卵石地層,樁端位于圓礫、卵石層;第二層潛水標高-26.38(2002.12.2),第三層承壓水標高-20.81(2002.12.2)。針對本橋的構(gòu)造形式和橋樁情況及地下管線埋深等,橋下的地鐵工體北路站設(shè)計為別離島式暗挖車站,站位跨路口布置,左右線分別位于東三環(huán)北路東西兩側(cè)輔路下,別離設(shè)置。車站位于312號墩之間,該段根底樁底標高為-7.8-13.3,穿插路口橋跨最寬35,遠期預(yù)留16線上穿而過。車站主體構(gòu)造與橋

4、樁間隔 為3.44.3,車站橫向設(shè)置的迂回風道及聯(lián)絡(luò)通道,間隔 橋樁構(gòu)造的間隔 約為3.212.3。車站位于東三環(huán)路與工體北路十字穿插路口。車站西南角為兆龍飯店;東南角為高層住宅和規(guī)劃中的寫字樓;東北角為中國文聯(lián)及中信實業(yè)銀行;西北角為外交公寓。三環(huán)路中間為高架立交橋,受其影響,車站為雙層別離島式站臺形式,中部設(shè)橫通道連接,左右線分別設(shè)置于立交橋兩側(cè),車站主體橫跨工體北路與東三環(huán)穿插口,為跨路口站位。車站中心里程為K18+729.464,總長度187.834。軌面埋深22.324,站廳地面提升高度平均17.50,車站構(gòu)造頂部覆土5.79.7。位于路口的四個角各設(shè)置一個出入口,疏散通道設(shè)置在東北

5、出入口處。東北風亭位于路口東北角中國文聯(lián)北面的拆遷綠地內(nèi);西南風亭位于路口西南角兆龍飯店南面的拆遷綠地內(nèi),和外電纜進車站通道結(jié)合設(shè)置。為了減小車站地下部分規(guī)模,將冷凍機房設(shè)置在車站東北風道地下二層內(nèi),冷卻塔設(shè)置在此處地面綠化帶內(nèi)。1.2京廣橋概況及地鐵呼家樓站設(shè)計京廣橋為橫跨朝陽北路的雙向六車道道路城市立交橋,位于東三環(huán)路與朝陽北路穿插口。橋梁上部構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁和簡支梁,由兩幅連梁組成;橋墩為鋼筋混凝土墩柱和帶預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁的預(yù)制墩柱,承臺5.55.5;根底均為樁根底,樁徑1.2,4根為一組,支座為球型支座和盆式支座。橋面寬28.0,雙向六車道,設(shè)中央隔離帶。針對本橋的構(gòu)造形式和

6、橋樁情況及地下管線埋深等,橋下的地鐵呼家樓站設(shè)計為別離島式暗挖車站,站位跨路口布置,左右線分別位于東三環(huán)北路東西兩側(cè)輔路下,別離設(shè)置車站位于1926號墩之間,該段根底樁底標高為-7.0-10.0,樁型按端承摩擦樁考慮,樁底全部落于第二層卵石層。樁底較車站底板低3.36.3。全橋長687.96,車站主體構(gòu)造位于朝陽路立交橋1926號樁之間,車站范圍內(nèi),2223樁之間橋跨最寬為35,遠期預(yù)留6線下穿而過,其余橋跨均為27。車站主體構(gòu)造與橋樁承臺間隔 為4.876.25,車站橫向設(shè)置的迂回風道及聯(lián)絡(luò)通道,間隔 橋樁承臺間隔 約為3.8010.65。車站位于東三環(huán)路與朝陽北街十字穿插路口。車站西南、西

7、北角為高層住宅;東南角為朝陽劇院、首創(chuàng)集團擬建大型綜合效勞社區(qū)(包括居注商業(yè)、辦公等);東北角為紫荊豪庭高層公寓及高層住宅;三環(huán)路中間為朝陽北高架立交橋。受東三環(huán)路高架立交橋的影響,車站左右線路分別位于立交橋兩側(cè),線間距47.2,采用別離島式站臺形式,中部設(shè)橫通道連接。車站總長178.30,左、右線總寬各為11.20,軌面埋深23.26,站廳地面提升高度平均17.50,車站構(gòu)造頂部覆土7.311.3。位于路口的四個角各設(shè)置一個出入口,其中東南角增設(shè)一處與首創(chuàng)開發(fā)工程結(jié)合的出入口,西南角出入口分兩處出入地面;東北和西北出入口間隔 周圍建筑物防火間距均小于9,在設(shè)計出入口時應(yīng)采取防火措施。西北風亭

8、位于路口西北側(cè)高層建筑之間;東南風亭位于路口東南側(cè)朝陽劇院以北首創(chuàng)開發(fā)工程用地西北角。為了減小車站地下部分規(guī)模,將變電所和冷凍機房設(shè)置在車站東南角朝陽劇院北側(cè)綠化地內(nèi),并與東南出入口1合建;冷卻塔設(shè)置在此處地面建筑屋面。長虹橋和京廣橋為同一個類型的構(gòu)造形式,橋樁沿東三環(huán)路不是很密集,間距大致在1435之間,橫向為兩排橋樁,間距在25左右,綜合以上分析可知,工體北路站和呼家樓站車站設(shè)計結(jié)合橋樁和地下管線情況,車站的左右線構(gòu)造設(shè)置在橋樁之外,通過橫向通道連接,利用現(xiàn)有的橋樁形式,并有效的減少了施工期間的群洞效應(yīng),施工期間對車站主體和橋樁均提供了有效保護,躲避了施工風險,降低了工程造價。目前車站主體

9、和附屬部分根本施工完畢,從現(xiàn)場情況來看,比預(yù)期效果要好,特別在控制橋樁的差異沉降方面。1.3地鐵光華路站設(shè)計京廣橋往南一直到光華路橋之間,為正在建立的北京市BD中心區(qū),周邊均為大型辦公集中區(qū)。此處橋樁均為引橋處橋樁,其間距較大,且埋深較淺,相對來說對車站設(shè)計的制約條件較少,結(jié)合地下管線情況,為減少別離島式車站的線間距,合理利用橋樁區(qū)之間的空間,減少暗挖施工的斷面高度,本站設(shè)計為三個獨立的主體部分,中間為雙層形式,兩側(cè)為單洞軌行區(qū),中部通過橫通道連接。車站位于東三環(huán)路與規(guī)劃商務(wù)中心街十字穿插路口的三環(huán)輔路下,東南角為中央電視臺新址;東北角為樂成國際、首創(chuàng)呼家樓商務(wù)中心、萬達大廈等;西南角為財富中

10、心、北京住總集團、嘉里中心等;西北角為一正在開發(fā)的大型商務(wù)中心工程。受線路間距的影響,車站為三洞別離島式站臺形式,中部設(shè)橫通道連接,線間距為40,兩邊為29單層單洞,中間為13雙層單洞構(gòu)造形式。車站總長169.2,軌面埋深21.26,站廳地面提升高度平均15.50,車站構(gòu)造頂部覆土8.014.0。位于十字穿插路口的四個角內(nèi)各設(shè)置一個出入口,緊急疏散通道結(jié)合設(shè)置在西北出入口內(nèi)。東北出入口接合垂直電梯沿東三環(huán)設(shè)置在新建商務(wù)中心前面的市政綠化帶內(nèi);東南出入口與東南風亭結(jié)合設(shè)置在東南角中央電視臺新址前面的綠化帶內(nèi),并預(yù)留與新建建筑物遠期結(jié)合的條件;西北出入口與緊急疏散通道和垂直電梯結(jié)合設(shè)置在路口西北角

11、,財富中心門前市政地塊內(nèi),并預(yù)留與新建建筑物遠期結(jié)合的條件,地面部分與西北風亭結(jié)合設(shè)置以減少對地面景觀的影響;西南出入口沿東三環(huán)路設(shè)置在財富中心門前綠化帶內(nèi),并預(yù)留與新建建筑物遠期結(jié)合的條件。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.1.4國貿(mào)橋概況及地鐵國貿(mào)站設(shè)計東三環(huán)路與建國門外大街十字穿插路口處的國貿(mào)橋為三層互通式立交橋。橋東西向橫跨東三環(huán)沿建國門外大街布置,橋面寬28.0,雙向六車道;橋梁上部構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁和簡支梁,由兩幅連梁組成;橋墩為鋼筋混凝土墩柱和帶預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁的預(yù)制墩柱,承臺5.55.5;根底均為樁根底,樁徑1.2,4根為一組;支座為球型支座和盆式支座。南北向橋為三層立交橋,橫跨建

12、國門外大街和光華路;東西向橋沿東三環(huán)路布置,構(gòu)造形式及橋樁情況同東西向橋。國貿(mào)橋構(gòu)造形式復(fù)雜,橋樁密集,地下管線互相交織,考慮橋樁布置及地下管線情況,國貿(mào)地鐵站設(shè)計為別離島式車站。為躲避中間橋樁密集區(qū),車站線間距比較大,為盡量減少地下施工對橋樁的影響,故盡可能的壓縮車站地下部分規(guī)模,減少大的開挖空間。為此,本站的設(shè)備管理用房全部設(shè)置在橋北側(cè)的綠化帶內(nèi)。車站位于東三環(huán)路與建國門外大街十字穿插路口的北三環(huán)路下。車站東南角為中服大廈、招商局大廈、惠普大廈;西南角為建外SHU、銀泰大廈;西北角為國貿(mào)中心、新建國貿(mào)三期等大型商務(wù)建筑。受橋樁的影響車站為雙洞別離島式站臺形式,中部設(shè)橫通道連接,線間距為80

13、,為212雙層雙洞;為減少車站地下部分的規(guī)模,冷凍機房和變電所設(shè)置在國貿(mào)橋北側(cè)的橋下綠化帶內(nèi)。車站總長131.2,軌面埋深22.49,站廳地面提升高度平均16.30,車站構(gòu)造頂部覆土6.49.2。東南出入口分為出入口A與B,其中出入口A沿建國門外大街設(shè)置在中服大廈的南面市政綠地內(nèi),出入口B穿過建國門外大街,布置在招商局大廈的門前地塊內(nèi),并預(yù)留南向的接口條件,出入口A與垂直電梯結(jié)合設(shè)置;東北出入口沿東三環(huán)路布置在北京儀器廠的門前拆遷地塊內(nèi),并預(yù)留南向的接口條件;西北出口在國貿(mào)展覽廳門前的市政地塊內(nèi)一分為二,并預(yù)留與展覽廳的接口條件。車站風亭在北側(cè)的國貿(mào)橋下設(shè)置兩個,在南側(cè)的大北窯橋下設(shè)置一個,風

14、亭為低矮風亭。2橋樁區(qū)地鐵車站設(shè)計分析分析以上四個地鐵車站的建筑形式及構(gòu)造處理方法,可以看出復(fù)雜橋樁區(qū)的地鐵設(shè)計要把握以下幾個原那么:(1)要根據(jù)橋及橋樁的實際情況和周邊的環(huán)境來決定車站的建筑形式。各個車站都選擇了別離島式車站的形式,但是光華路站為三洞構(gòu)造形式(如圖1所示),其余車站為雙洞形式;根據(jù)橋樁的間距、大孝深度、構(gòu)造形式等決定車站的橫通道的寬度,呼家樓站在橫通道里面布置設(shè)備管理用房,工體北路站在橫通道里面布置變電所等用房。(2)車站的建筑設(shè)計要根據(jù)橋及周邊環(huán)境來統(tǒng)一考慮。本區(qū)域的地鐵車站都處在復(fù)雜橋樁區(qū)和繁華的商業(yè)區(qū),車站建筑設(shè)計時要重點考慮橋樁、線路、地下管線、地面環(huán)境、商業(yè)開發(fā)等因素,使得車站設(shè)計成為銜接整個區(qū)域空間的樞紐;車站內(nèi)部設(shè)計要根據(jù)別離島式車站的特點,滿足設(shè)備和運營的需要,同時兼顧美觀等要素。(3)車站主體施工時要減少對橋樁的影響,對橋樁的保護要作為專題來研究解決;根據(jù)車站構(gòu)造情況,合理組織開挖順序,嚴格把握施工質(zhì)量,親密關(guān)注地面及橋樁的沉降情況,盡量減少群洞效應(yīng)。這部分內(nèi)容將在另一個專題中討論。(4)此區(qū)域車站地處繁忙交通要道,施工時要做好危急情況預(yù)警機制。3完畢語影響地鐵車站設(shè)計的情況比較繁雜,在做地鐵車站的設(shè)計過程中要根據(jù)實際情況來選擇車站的構(gòu)造形式。城市