上海地铁2号线东方路车站出入口结构设计综述.pdf

2 摘要本文介绍 j作者设计上海地铁 2号线 末方路站 出入口的 得 供 同行们在今后的地铁 在我国改革开放的大好形势下 我们迎来 了市政建设的春天 地铁 1 号线建成通车后不 久 地铁 2号线的建设也已进入高潮 正在设 计和施工 中的上海市地铁 2号线一期工程贯 穿静安区 黄浦区 浦东新区 是上海市轨道交 通网络中东 西走向的主干线 紧随着城市轨 道交通明珠线的建设也已拉开了序幕 为了满 足车站客流的通过量 一般每个车站需设 3 个 以上的出入 口 其位置选 择面 向地面客流方 向 方便与公交车换乘 出入口是走向地铁车 站的一个窗口 其结构设计质量的好与差直接 关系到整个地铁车站的成功与失败 因此总结 一 下所做的出入口设计心得 对 2号线其它正 在进行的出入口设计和即将新建的明珠线二 期工程出入口设计是有意义的一件事 2 结构设计综述 2 1 出入口围护结构设计 出入口基坑开挖大部分深度 6 8 m 局 部地方 9 l O m 采用直径为 6 0 0的钻孔灌 注桩间隔排列式布桩作为基坑 围护结构 外 加单排 7 0 0双头搅拌桩作为防水抗渗措施 见图 1 钻孔桩与预制式板桩围护相比 有 22 一 结构设计应与车站等强度 也应 土 无噪声等优 点 对周围环境 影响小 比地下连 续墙施工成本 低 工艺 简 单 平面布置更 为灵活 根据出入口的地质条 件 土层情况 开挖深度等状况 采用钻孔桩 加搅拌桩这种基坑 围护型式是适合于出入 口 特点的一种围护方式 根据开挖深度的不同 设计采用三种不同桩长的钻孔桩和搅 拌桩 入土深度为开挖深度的 1 1 1 2倍 不同的 桩长分别设 1 道和 2道钢支撑 在设计 中 通过对桩墙和支撑体系采取 一 定的构造加强措施 如在钻孔 桩和搅拌桩 桩顶设置顶圈梁 使桩头连成一体 有效减小 桩顶位移及地表变形 在钢支撑节点上设 H 型钢 围檩支撑体系 以提高其整体刚度 使钻 孔桩的受力模式与地下连续墙相近似 在具 体计算中将钻孔桩按抗弯刚度等价为一定厚 度的地下连续墙进行内 力计算 2 2 斜通道结构布置型式 斜 通道 包括人行楼梯 3个楼 梯段和 2 个平 台组成 自动电梯 2个 电梯坑及集水 坑 由于建筑功能不同 斜通道底板在纵 横 剖面上凹凸不平 高高低低 给结构计算带来 许多困难 土体开挖过 程中还会造成底板下 地下工程 与隧道 维普资讯 人 行 楼 梯 自动 电梯 及 电梯 坑 全 部包 含 在内 底板规则平整 既方便 了设计计算 叉 方便了施工 加快施工进度 整个斜通道不采 取地基加固措施 节约了工程造价 降低工程 成本 2 3 结构计算模式 出入 口结构纵向较长 一般 为2 0 4 0 m 横向宽度 5 7 m 沿纵向在一定区段上作用 的荷载可以认 为是均匀 不变的 力总是先 向 短方向传递 结构荷载主要由横 向框架承受 沿纵 向截取 i m 长度 作为计算单 元 从而将 空间结构简化成单位 延米长的平面结构进行 分析 出入 口包括通向地面的斜向通道和与 车站站厅层相联接的水平通道两部分 结构 计算模式一般分成三种 见图 3 1 闭合框架 包括水平通道段和部分 斜通道 根据复土变化和通道高度变化选取 控制截面分别进行结构内力计算 I 9 9 8年第 3 期 2 开 口框架 包括部分开 口斜通道 根据侧墙悬臂长度的变化选取控制截面分别 进行结构 内力计算 3 U 形框架 计算范 围在出 入 口转 角处 转角处 的顶板和 底板上 分别 布置 L 1 和 L 2梁 见图 2 作为 u 型框架 的支承点 考虑到实际支承点不是纯铰支点 它能承担 一 定的负弯矩 因此应对顶板和底板 的正弯 矩进行调幅 调幅弯矩作 为铰支 点上 的负弯 矩 如果调幅弯矩较小 顶 底板配筋时 还需 在此布置构造负弯矩钢筋 伸出支座 的长度 应满足规范要求 出入口主体结构计算包括 三方面 内容 荷载计算 内力计算 截面配筋计算 框架内 力计算通常采用两种计算简图 第一种计算 简图中 采用 自重反 力作为底板上的均布荷 载 因为地下工程结构刚度较大 而地基相对 2 3 维普资讯 图 3 来说较松软 所 以假 定地基反 力为直线 2 4 图 2 分布 第二种计算简图中 假定地基为弹性半 无限平面 按弹性地基上的框架计算 内力 与 一 般平面框架的区别在于底板承受未知的地 基弹性反 力 从计算结果可以看到 框架按弹 性地基求出的内力与按均布反力求出的内力 不全相同 特别是对底板的影响更大些 在设 计中采用哪一种计算简图进行 内力计 算 应 结合工程实际情况综 合分析确定 2 4 结构抗浮计算 地铁 出入 口埋深一般为 6 8 m 与 站厅 层联接的水平通道由于有一定厚度的复土层 一 般均能满足结构抗 浮要求 而斜 向通道部 分随着地面复土的减少 部分结构段不能满 足结构抗浮要求 为此采用出入 口与围护结 构中的钻孔灌注桩相联接方法 利用钻孔桩 的重量及 其与土的摩擦 力和结构共 同抗浮 在钻孔灌注桩中预先埋入钢筋与出入口顶板 和底板位置相对应 待施工出入 口顶板 底板 时再将预埋钢筋弯入 2 5 出入口接头构造 出入 口与车站主体的联接是很重要的一 个设计环节 为适应出入 口与车站的沉降差 改善使用条件 采用车站外做 s型柔性接头 在车站外 0 5 m 处设置第 一道变形缝 相距 3 m处再设第二道变形缝 缝内设有剪切杆 在变形缝 内侧面留出沟漕 并设 有 n 形 止 水带 再盖以有引流功能的装饰板 如果 出入 地 下工 程与 罐道 n nU H 维普资讯 E l 水平通道距离较长 应根据工程具体情况 中间再加设 一道变形缝 主要是考虑到荷载 沿纵向可能不均匀分布以及地基反 力不均匀 引起结构产生裂缝 出入口底板纵 向钢筋应与地下墙在同一 位置处预留的钢筋连接器相连接 侧墙纵向 钢筋应与车站 内衬在同一位置处预留的钢筋 连接器相连接 如果由于设计变动造成出入 E l 位置改变 预先没有预留钢筋连接器 此时 需在接 口处凿去部分混凝土结构 直至露 出 内衬钢筋 布置开 E l 箍筋与原钢筋焊接 焊接 长度按规范要求 顶板位置处需在地下连续 墙上凿去设计梁高范围内的混凝土 顶板纵 向钢筋应与车站 内衬在出入口位置处布置 的 钢筋混凝 土过梁所预留的钢筋连接 器相连 在与车站预 留的出入 口位置 下 需凿去洞 口 范围内的地下连续墙 因此施工过程中必须 采取措施 如设钢支撑用 以支撑上部地下墙 的重量 待地下墙开洞范围内两侧边 暗柱与 顶端过梁钢筋混凝土达到设计强度形成框架 作用后才可拆支撑 3 结语 1 出 入 口设计 首 先 要 确保 工 程 的 安 全可靠 符台国家现行的有关规范 规程 同 时考虑加快施工进度 减少投资费用 以体现 结构设计的先进性和 台理性 2 认真仔细阅读工程地质报告 因为 根据 2 号线一般地铁车站 出入 口埋深情况 出入 口位 于 号或 号土层内 这两层土部 属于上海地区的软土层 地基承载力低 施工 时易引起流砂现象 设计时应考虑这一因素 3 电梯坑底板 侧墙等一些小构件也 应选取正确的计算模式进行结构 内 力计算 在结构构造上应予以重视 收稿 日期 1 9 9 8 年 4月 2 3日 英国 Z E D仪器公司专家来沪技术交流 Z E D隧道 导向测量系统是上海市地铁总公司和上海隧道工程股份有限公司联台开发和 应用项 目 该项 目将 Z ED仪器公司的 2 6 1隧道导向系统应用于软土隧道盾构施工 并在地铁 1 0 号盾构施工中进行试验 英国 Z ED公司的麦克先生于 6月底来沪进行为期 1 0天的技术交流 7 月韧 在隧道公司的会议 中心举行了技术交流会 麦克先生介绍了 Z E D仪器公司简况 Z E D隧道导 向系统作为产品已有 1 0 0多套应用 于盾构施工 奠法海峡 隧道施工使用过 9套 Z E D 唐振华高工介绍了地铁盾构施工的隧道测量原理和方法 麦克先生对隧道股份公司技术人员进行了 Z E D隧道导向系统的技术培训 主要介绍了 Z E D2 6 1系统的组成 控制单元的使用方法 台成 终端的操作以及系统安装调试的注意事项 在地铁 1 0号盾构施工现场 麦克先生检查了 Z E D系统的安装 并调整了系统参数