明挖地铁车站结构设计各阶段设计要点

地铁院朱宏海,明挖地铁车站结构各阶段设计要点,2008.5,目录,投标设计初步设计招标设计施工图设计工作体会,（一）、结构投标设计文件组成：,1、设计说明：说明文字及计算和插图2、设计图纸：结构纵断面图、施工场地及交通疏解图、管线改签图、施工方案图,一、投标设计,（二）、投标设计要点：,1、业主招标意图：挑选有实力的设计院，挑选方案。2、设计：(1)、投标就是投标；(2)、方案新颖有亮点；（3）、设计文件完整（说明、计算及插图）(围护结构方案)设计图：施工场地布置及交通疏解图；管线迁改图,一、投标设计,（二）、投标设计要点：,施工场地布置及交通疏解图,一、投标设计,钢便桥,车站施工围档和施工场地（9700平方米）,盾构始发施工场地（4400平方米）,配线施工场地（1200平方米）,车站施工场地一般：40005000m2(不含结构占地），不宜太大（场地租用费用）。施工围挡距离围护结构外边要求：一般情况3m，施工便道5m。盾构始发场地：40005000m2，盾构起吊场地：15002000m2交通疏解：一个车道3.5m，人行道2m（综合交通疏解）采用钢便桥或混凝土梁+预制板铺盖系统；部分工点采用盖挖结构。,（二）、投标设计要点：,管线迁改图,一、投标设计,管线迁改原则：平行与车站管线临时迁改至车站边，横跨车站管线悬吊保护。要点：1、大直径管线车站避让；2、注意重力管迁改后的坡度；3、大埋深管线车站避让；4、若有太多管线迁改，需重新考虑车站站位和车站施工方法。,（二）、投标设计要点：,一、投标设计,结论：交通疏解、管线迁改、地质条件控制车站结构方案（结构型式、工法）,（一）、初步设计结构重点：,二、初步设计,结构设计的重点：选择合适的车站主体围护结构、稳定车站的施工方法、施工步骤、拟定主体结构的主要构件（梁、板、柱）尺寸、防水模式、抗浮措施、给概算专业提供工程数量。,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,围护结构选型,地下连续墙、钻孔灌注桩、人工挖孔桩、SMW、套管咬合桩、土钉等。,地下连续墙,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,围护结构选型,钻孔灌注桩（含旋挖钻机成桩）,人工挖孔桩,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,围护结构选型,套管咬合桩,SMW工法桩,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,围护结构选型,放坡开挖、土钉墙,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,围护结构选型,结论：结合车站型式、周边环境、交通疏解、地质条件选择合适的围护结构。重点是参考本地既有基坑围护结构型式、习惯做法和当地机具情况确定。,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,围护结构选型,围护结构计算：建议采用理正深基坑计算软件。（不建议使用启明星软件，特别是施工图设计，可用其校对）。,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,围护结构选型,围护结构计算：同时需要进行以上验算。,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,围护结构选型,特别提醒：1、紧靠车站围护结构设置的积水井，对应部分围护结构需要加深。2、深度较大（2m)的积水井四周应进行围护设计。(可考虑采用放坡、喷锚支护、钢板桩、旋喷桩、搅拌桩加固）,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,主要结构构件尺寸的拟定,车站主要结构构件尺寸拟定：板、柱、边墙:按底板作用在弹性地基上的平面闭合框架结构进行内力分析。,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,主要结构构件尺寸的拟定,车站主要结构构件尺寸拟定：顶、中、底纵梁：按多跨连续梁计算。,1、建议均按矩形断面设计。,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,主要结构构件尺寸的拟定,通道风道过梁、过梁柱,结论：通道风道顶、底过梁、过梁柱应按一期施工完成设计。,不覆土、不拆脚受架有困难；后期施工有风险。,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,主要结构构件尺寸的拟定,满足盾构始发、起吊、过站要求：,盾构始发孔：7500 x11500mm,盾构出土孔：5000 x7500mm,重点检算盾构孔边梁截面（平面及空间计算）,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,主要结构构件尺寸的拟定,满足盾构始发、起吊、过站要求：1、盾构始发及起吊,盾构过站：1690mm，2550mm,盾构始发：12000mm，4000mm，38000,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,主要结构构件尺寸的拟定,满足矿山法区间连接、施工要求：,底板下落：4300mm（冷冻管施工需要，区间连接需要）,边墙外放：2800mm,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,主要结构构件尺寸的拟定,抗浮设计（大跨底板受力）,K=,结构自重+覆土+侧壁摩阻力,水浮力,1.15,K=,结构自重+覆土,水浮力,1.05,1、车站抗浮措施（永久，整体抗浮）：a、抗浮压顶梁，b、抗拔桩、c、抗浮外伸腋板。2、施工期间抗浮（未覆土或未完全覆土）：临时积水井,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,主要结构构件尺寸的拟定,抗浮设计（大跨底板受力）,1、车站抗浮措施（永久，整体抗浮）：a、抗浮压顶梁，b、抗拔桩、c、抗浮外伸腋板。2、施工期间抗浮：临时积水井,（二）、初步设计要点：,二、初步设计,周边建(构)筑物保护及概算,1、车站周边建（构）筑物保护及措施：a、设沉降隔离桩（旋喷桩、搅拌桩、钻孔桩灯）；b、注浆加固地层和基础；c、基础处理（筏板基础，桩基托换）等。特别注意摩擦桩。（有措施、有数量）,2、概算：给概算专业提供详尽的工程数量（前期工程数量、数量系数、不确定项）。,（三）其它：,二、初步设计,地铁车站与常规地下结构区别,1、地铁的主体结构工程，设计使用年限为100年。2、地铁工程相关要求更高：a、防水要求，b、杂散电流防护，c、接地设计等。,（三）其它：,二、初步设计,地铁车站抗震设计,1、车站结构设计计算中在内摩擦角()中考虑。2、车站四周土体，根据地勘报告中土体K值，用弹簧模拟。3、按抗震构造要求设计。,（三）其它：,二、初步设计,地铁车站人防设计,1、地铁车站一般作为战时人员庇护所；分重要车站和次要车站，设计要求不同。2、人防荷载按相关规范和技术要求取用；覆土大于等于3米车站，人防工况不是控制工况。,（一）、招标设计结构重点：,三、招标设计,结构设计的重点：在初步设计基础上进一步细化、深化，特别是落实车站施工场地、交通疏解方案、管线迁改方案、车站工法、车站主体围护结构型式、工程数量。特别提示：1、总价包干项（控制方案、数量）；单价项（数量不要少太多，避免出现少一半数量的情况）,（一）、招标设计结构重点：,三、招标设计,特别提示：周边建（构）筑物基础详细交代，给出保护、加固措施。,（一）、施工图设计结构重点：,四、施工图设计,结构设计的重点：在初步设计、招标设计基础上深化、细化设计，偏重于各构件及构件连接的设计、结构细部处理。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,围护结构设计,1、斜撑段围檩设计：a、钢筋混凝土围檩；b、围护结构中预埋钢板（环）与钢围檩焊接（绑条、绑板）；c、抗剪螺栓。（斜撑段钢围檩焊接成整体）。2、支撑间距：一般3米，第一道支撑和换撑间距考虑加大。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,围护结构设计,1、尽量避免设置倒撑（施工困难，极少有实施）：a、调整各道支撑位置；b、调整支撑水平间距；c、采用双拼支撑；d、调整围护结构配筋。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,顶、中、底板配筋（板带）,1、车站顶板、中板一般分柱上板带、跨中板带配筋，中板配筋不分板带。2、各层板主要主筋及构造筋拉通配置，可不细分。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,边墙配筋,1、底板外侧钢筋伸入边墙作为边墙附加钢筋，边墙外侧钢筋伸入底板作为底板附加钢筋。2、边墙拉筋一般不作抗剪钢筋，若边墙截面不满足要求，可考虑。边墙拉筋不能做成封闭箍筋，施工困难。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,边墙配筋,1、顶板外侧钢筋不宜伸入边墙作为边墙附加钢筋，边墙外侧钢筋不宜伸入底板作为底板附加钢筋，施工困难。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,顶板加强配筋,1、通风道范围顶板跨中配筋应加强：内力重分配。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,立柱设计,1、中立柱箍筋按构造和抗震要求加密。2、立柱与板相交部位柱混凝土先浇注。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,楼梯、扶梯设计,1、楼扶梯孔边梁设置不能影响楼扶梯净空。2、楼扶梯柱设置不能影响公共区使用功能。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,站台板设计,1、站台板下支撑，除风道设混凝土或砖墙外，一律采用设梁、柱支撑。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,站台板设计,1、站台板下支撑，除风道设混凝土或砖墙外，一律采用设梁、柱支撑。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,轨顶风道设计,1、注意轨顶风道结构找坡，板厚度渐变。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,预埋件设计,1、扶梯吊环设计：构造要求、受力检算。2、扶梯吊环不能设置在两根近距离梁之间，吊环方向与扶梯运行方向一致。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,纵梁及施工分段设计,1、顶纵梁尽量不要上翻或部分上翻；底纵梁尽量不要下翻。（多与相关专业沟通）。2、车站主体结构一般不宜设置后浇带（有明确要求除外），设计文件中一般不宜交代跳段施工。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,防水设计,1、不是全部施工缝都要预埋注浆管（带注浆管的施工缝设置在车站顶板、站厅侧墙施工缝，车站与区间、通道、风道接口位置，及容易漏水部位）。2、防水设计图原则上有结构设计人员设计。设计参数及指标要求：按通用图,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,杂散电流防护设计,1、测量端子和连接端子设置高出轨面300mm。,（二）、施工图设计要点：,四、施工图设计,杂散电流防护设计,1、设有牵引变电所的车站需要设排流端子。,（一）、与地铁工程相关方关系及处理：,五、工作体会,业主、设计咨询、承包商、施工监理、质监和安监,1、与业主关系：甲方乙方2、业主工作重点：a、进度b、安全c、质量3、尊重和理解，坚持设计立场。,（一）、与地铁工程相关方关系及处理：,五、工作体会,业主、设计咨询、承包商、施工监理、质监和安监,1、与设计咨询关系：设计咨询代政府审查。2、充分尊重设计咨询：a、态度认真b、严肃对待咨询意见c、沟通3、坚决杜绝不诚实的咨询意见处理和回复。,（一）、与地铁工程相关方关系及处理：,五、工作体会,业主、设计咨询、承包商、施工监理、质监和安监,1、与承包商关系：同为乙方，合作伙伴（联合体）。2、承包商关注：a、经济性b、进度c、安全3、理解承包商：a、工程的可操作性（工程实施者），b、多去现场多向承包商学习，c、倾听承包商要求和建议，d、在安全前提下，尽量给予关注，满足其正常要求。,（一）、与地铁工程相关方关系及处理：,五、工作体会,业主、设计咨询、承包商、施工监理、质监和安监,1、与施工监理关系：合作伙伴。2、监理工作重点：a、对业主负责b、工程安全和进度3、尊重施工监理，及时沟通、各司其职。4、合理处理监理不合理要求（安全、质量）。,（一）、与地铁工程相关方关系及处理：,五、工作体会,业主、设计咨询、承包商、施工监理、质监和安监,1、与质监和安监关系：政府监督部门。2、尊重，按设计相关规范规定处理。,（二）、配合施工：,五、工作体会,1、认真看图。2、多去工地、工程经验积累。3、认真的态度和时效性。,（三）、与相关专业的关系及开会：,五、工作体会,1、多与相关专业沟通，尽量多学习相关专业知识。2、多参加会议，特别是审查会和技术方案讨论会。敢于发言和汇报（一般汇报和投标汇报）（有利于培养逻辑思维、心理承受能力和表达能力）。3、多做项目（各种项目，特别是未曾做过的项目）。4、设计文件质量（满足正常要求，杜绝前后矛盾）。5、借鉴和处理。,谢谢大家！,（三）其它：,二、初步设计,地铁车站人防设计,1、地铁车站一般作为战时人员庇护所；分重要车站和次要车站，设计要求不同。2、人防荷载按相关规范和技术要求取用；