大型地下车站洞室结构设计施工技术论文_刘群

大型地下车站洞室结构设计施工技术论文_刘群

中铁一局集团有限公司广州分公司 广东省广州市 511400

摘要:重庆轻轨3号线与地,铁6号线的地下换乘车站是红旗河沟车站,也是当前全亚洲建设规模最大的地下暗挖车站。依托该项工程,介绍了大型浅埋暗挖洞室主体结构设计方法、支护衬砌设计与施工技术,包括洞群组成、主洞的衔接方式、埋置深度确定、主洞断面设计、高边墙式大断面主洞开挖工法、支护类型等;着重研究了十字交叉节点的结构设计方法,并采用有限元方法进行了结构受力特征分析与开挖过程施工力学计算。通过施工过程的力学分析与结构精细化设计,红旗河沟车站成功建成相关设计施工方法对今后类似超大型地下洞室工程具有一定参考价值。

关键词:地下乘换车站;高边墙式;大断面

引言:

近年来,随着经济的发展社会的进步,交通也得到迅速的发展,轨道交通网络在很多的城市得到了大规模的实施,不断的涌现了地下大型和巨型换乘车站,已经成为基于城市用地紧张背景下的一种最为现实最为实用的选择。北京最大的地下车站之一西单车站,车站采用了双层结构岛式为三拱两柱,采用了暗挖法施工,最小覆盖层厚度为6m,高13.5m,结构宽26.14m。2005年以前跨度最大的地铁车站北京地铁5号线雍和宫站,暗挖断为三层四跨双岛式断面,而截止2010年北京最大的地铁车站为大兴线的首站是新官站,设计为地下五柱六跨箱型框架双层结构双岛式车站,明挖基坑法施工,标准段宽40.9米,上海徐家汇地铁站为一号线大型岛式换乘站,围岩主要为软粘土与淤泥质粘土,明挖法施工,基坑深17m,围岩主要为淤泥质黏土与软黏土。

1 工程概况

城市大型综合交通枢纽一般指涵盖航空港、高速铁路、城际铁路、磁浮铁路、城市轨道又通、公交、长途、出租车和社会车辆等多种又通万式的交通枢纽中心。交通枢纽对其所依托的城市的形成和发展有着很大的导向作用,是城市对外交通和对内交通的桥梁和纽带.并与百姓的公共交通出行息息相关。已越来越受到人们的普遍关汪和重视。

城际铁路在城市大型综合交通枢纽中的节点通常以地下车站的形式出现。城际铁路地下车站是一种新型的车站模式。它不同于普通铁路车站或是城市轨道交通的地下车站,它的站台层以及前后所连接的线路区间通常在地下一层或二层,车站形式更接近于城轨地下车站.但是车站规模要大的多。

城市大型综合交通枢纽是构建集城际铁路、航空、城市轨道交通、公又主、出租车、社会车辆等多种又通万式的“一体化便捷换乘系统”,它必须拥有完善的旅客配套服务体系,并且体现“公交优先、人车分流、以人为本”的设计原则交通枢纽中的各个系统必须同步设计、分期实施,才能最大化实现其价值因此相关土建工程的预留就显得十分重要和必要。

2 红旗河沟洞室结构设计

主洞室的断而形式除满足功能需要外,还应考虑地下洞室结构受力特点、施工方便和工程造价等多个因素。经综合比选,红旗河沟车站主洞室采用马蹄形断而,拱部采用三心圆、边墙采用大半径曲边墙,设仰拱。根据车站的功能需求,不同地段断而大小不同,为尽可能减少开挖量、节省造价,车站主洞室共拟定了A,B,C,D四种大小不同的断而,其中3号线B型断而与6号线D型断而垂直相交,断而形状。B型洞室最大开挖宽度24.3 m,最大开挖高度32.8 m,最大开挖而积727.7 m,D型洞室开挖宽度19.8 m,开挖高度26.2 m,最大开挖而积479.3 m,A, C型断而与B型断而相似。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆A型断而为3号线的普通断而,开挖宽度23.3 m,开挖高度19.9 m ,开挖而积433.7 mZ,C型断而紧连B型断而,靠B,D两型断而的交叉口,为A型与B型断而之间的过渡断而,开挖宽度23.3 m,开挖高度25.1 m,开挖而积547.0 m。

3 施工工序协调

根据各自设计情况、专业要求和总包单位统一划分的施工区域,分别明示各区域各工序前置条件,且用书而形式告知前置工序专业。制订出土建、机电安装、装修等专业各工序穿插流程图,各方依此执行。建立健全各专业施工负责人通讯联络图,便于施工工序的协调。

土建结构浇混凝土之前,各专业预埋管件需与土建配合协调。机电专业人员配合土建及时检查预留、预埋位置的准确性。非公共区、设备用房上部的大型风管,在土建施工前,提前集中施工。

合理安排施工工序。风、水、电等管径较大的先施工,先布置管径较大的管线,后布置管径较小的管线;遇管线交叉时,应小管避让大管,压力流管道避让重力流管道;综合桥架先施工。

装修工程分顶棚、墙而和地而,其中:公共区墙而装修量大,管线相对较少,其他专业施工时,尽量先施工该部位,便于装修施工能提前介入,减少装修的工

期压力。顶棚大部分线槽、桥架施工完后,没有大型构件时,尽快介入地而施工,同时对地而做成品保护。大量专业管线分布在顶棚上,待线槽、桥架、线缆基本布设完成后,天棚吊顶的吊杆介入施工,待其他专业验收完后,进行顶板安装。

协调工作应注意的其他问题:a 定期对所发生的问题进行总结并完善管理。b总包单位尽量配齐各专业的管理人员,提高管理人员的综合素质和协调能力。c对参加各项协调会议的人员提出相应要求,力求使会议决定的事项能得到顺利落实。

4 结语

地下连续墙结构形式现己较为成熟,但因地层地质情况不同,接头措施不同,施工方法也不尽相同,还需要结合实际情况,不断进行完善。本工程嵌岩地下连续墙施工关键工序在于槽段的开挖,施工前需综合分析连续墙穿越地层地质情况、可能的成槽开挖时间等因素,从而合理选择施工方法、成槽设备以及

单元槽段的长度、钢筋笼起重设备等。结合本工程地下连续墙施工经验,特提出如下建议,以供探讨:

对于不入岩或嵌岩较浅连续墙,冲击钻可以在较短时间内冲孔至设计标高的,建议采用冲击钻液压抓斗成槽,单元槽段长度以5到6m为宜,开挖时采用“三冲两抓”的方法,即首先使用冲击钻冲击两端及中间3个导向孔,然后使用液压抓斗挖掘预留的两段土体。对于地层中存在较厚砂层,成槽过程中容易塌方时,单元槽段长度以3 m为宜,采用“两冲一抓”的方法,即首先使用冲击钻冲击两端2个导向孔,然后使用液压抓斗一次抓取中间预留土体,以保证尽快完成混凝土的浇筑。

对于嵌岩较深,冲击钻成孔时间较长,液压抓斗成槽机难以发挥其使用效率时,建议仅使用冲击钻加方锤进行成槽。一般不建议采用双轮铣进行成槽,主要原因为施工成本较冲击钻方法成倍增加,且岩石强度较高(超过60 到80MPa)时,功效并不显著。当然其成槽槽型规则以及垂直度的优点也是明显的。

参考文献:

[1]王凯.浅埋暗挖地铁车站结构型式和施工方法优化研究[D].北京交通大学,2016.

[2]朱根桥.轨道交通大型十字换乘地下车站施工动力响应及控制技术研究[D].重庆大学,2016.

[3]李凡.超大规模地下铁路车站大跨度穹顶结构力学性能及施工方案优化研究[D].北京交通大学,2014.

[4]王来斌.特大断面小净距地下车站围岩压力特征研究[D].重庆大学,2012.

[5]彭莲.山区城市轨道交通沿线地下空间综合利用理论与方法研究[D].重庆交通大学,2012.

[6]何周伟.京张城际铁路八达岭地下车站单拱大跨超大断面结构方案优化研究[D].北京交通大学,2013.

[7]晋学辉.红旗河沟大型暗挖车站施工力学研究[D].重庆交通大学,2012.

论文作者:刘群

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期

论文发表时间:2018/2/28

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