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摘要：苏州市轨道交通5号线苏嘉杭站是11m中庭无柱岛式站台的车站，具有独具特色的建筑特点及高难度叠合墙体系的结构形式。车站中庭区域结构板大开洞，公共区内无柱。本文结合工程实例探讨中庭无柱结构形式的设计难点、应采取的构造措施以及实际施工过程中遇到的工程问题，为以后的地铁车站提供了设计借鉴。
关键词：大跨度；中庭；无柱；叠合墙；地铁车站；设计
1 站位及地质概况
1.1 车站位置
苏州市轨道交通5号线苏嘉杭站位于金鸡湖大道与东环高架交叉口的东侧、和苏嘉杭高架交叉口的西侧，沿金鸡湖大道大致东西走向布置，地面交通繁忙。车站东端头位于金鸡湖大道及东环快速路出入口闸道下，施工期间需要保持交通顺畅。公共区为中庭无柱矩形框架结构，设备区为双层双柱矩形框架结构，车站采用明挖顺作法施工，车站顶板覆土厚度约2.83m~3.30m。
1.2 工程地质条件
（1）站区范围内地层从上到下依次分布为：①1杂填土层（Q4）；①3素填土层（Q44）；③1黏土（Q32-3）；③2粉质黏土（Q32-3）；④1粉质黏土（Q32-2）；④2粉砂夹粉土（Q32-2）；⑤1粉质黏土（Q32-2）；⑤1A粉土夹粉质黏土（Q32-2）；⑦2粉砂夹粉土（Q32）。
（2）水文地质条件。本场区地下水分潜水、微承压水及承压水三类。孔隙潜水主要赋存于浅部填土和黏性土层中。微承压水赋存于第一隔水层下的粉（砂）土层中，赋水性中等。承压水主要赋存于深部的粉（砂）土层中。承压水头埋深在3～5m左右。地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水及干湿交替环境中具微腐蚀性。
（3）场地地震基本烈度：根据国家、江苏省地震烈度区划资料及可行性研究报告，地震基本烈度为Ⅶ度。
2 车站结构形式的选择
本站结构设计与与普通地下两层岛式地铁车站存在着众多差异，存在不少设计重难点：①站位地区为典型软土地区，地下水位较高，且与地面河道可能有水力联通；②车站周边位于重要道路及闸道出入口旁，地面超载大且沉降控制要求高；③公共区无柱设计，车站顶底板为大跨度结构；④公共区中庭有两处大开孔设计，车站侧墙中支撑刚度极低，导致侧墙结构受力不合理；⑤车站主体单侧设置有大量附属结构，单侧偏压受力，存在结构薄弱点；⑥主体与附属连接节点为防水处理难点；
图4-1苏嘉杭站结构重难点示意
（1）车站围护结构。由于车站公共区顶底板与侧墙均为大跨结构，车站采用叠合墙结构，围护结构作为主体结构侧墙的一部分，通过在围护墙与内衬墙结构板部位设置钢筋接驳器进行连接，并对地下连续墙靠近主体结构一侧混凝土进行凿毛、清洗，保证接触面新老混凝土之间抗剪强度满足要求，叠合后二者可视为整体墙，叠合面可以传递剪力，但防水层难以形成连续密封的整体。防水处理方面考虑地墙接头采用型钢接头，并在主体结构基础面采用水泥基结晶剂处理，施工缝处采用背贴止水带+中埋式止水带进行加强。
（2）车站主体结构。车站主体结构为地下二层框架结构。根据其结构特点，在车站东西两端设备区区域设为有柱区；车站中部为中庭无柱区，东西端为双层三跨结构，立柱采用钢筋混凝土柱，中部为无柱中庭单跨结构。车站中庭无柱区设计是该设计的难点，是地下结构工程少见的难题，根据车站处在的位置外界条件和车站的功能的要求，施工的倒边施工能满足道路的交通疏解，设计的重点是针对无柱区的结构形式的选择。由于车站无柱为单跨的框架结构，净跨跨度大到17.3m。中庭设置电梯走道改善中板受力形态。在上部覆土（厚2～4m）和机动车的动载作用下，其受力和变形大，设计进行了变截面方案、预应力钢筋混凝土箱梁方案、密肋梁方案综合比较。为了满足结构受力、耐久性和变形的要求，顶板采用现浇变截面梁板的框架结构体系。
（3）基坑开挖支撑结构。车站位于道路下发端采用局部盖挖顺筑法施工，其余区域采用明挖顺筑法施工，充分考虑土层时空效应，减少车站基坑暴露时间。在中庭无柱区站厅层基坑开挖时采用四道支撑+一道换撑的内支撑体系，设置换撑保证施工期间地墙的受力和变形，第一道为砼支撑，加大支撑刚度，其余均为Ф609钢支撑。车站附属结构明挖施工期间的支撑采用钢管支撑。
3 车站施工难点及处理
本站主体结构于2017年5月动工，并于2017年12月31日完成主体结构封顶，在车站施工过程遇到了一些配合注意事项：
（1）地下连续墙钢筋笼处理。在车站地下连续墙施工过程中发现：①连续墙接口处由于存在工字钢而导致接驳器无法预埋，则该处的主体结构钢筋需与工字钢焊接，焊接质量应符合国家相关质量要求。相应接驳器应取消埋设，防止导致主体主筋连接时分布极度不均衡。②叠合墙结构部分预埋钢筋与地墙导管仓预留空间冲突，设计时应提前考虑相关布置。
（2）地墙凿毛处理。由于车站采用叠合墙结构，内衬墙和连续墙结合实现共同受力，因而在浇筑内衬墙之前应将主体结构范围内的连续墙凿毛，但是严禁在主体结构浇筑前进行凿毛，破坏地墙内侧钢筋保护层，导致地墙内侧钢筋保护层厚度不足，车站变形超出预期。凿毛处理暴露出青石子凸凹面的平均不平整度不应低于20mm，在内衬墙浇筑之前应将凿毛的混凝土表面清洁干净，清除表面的松散混凝土。连续墙内预埋的钢筋接驳器必需全部露出且与相应的板、梁钢筋可靠连接后方可浇筑内衬墙。如若发现地下连续墙有渗漏水现象应先进行堵漏后方可浇筑内衬墙。
（3）叠合墙预埋接驳器成活率不足。车站叠合墙结构首先应确保主体结构与叠合墙地连墙接驳器全部有效连接，当局部少数确实无法满足要求时，可采用以下方式解决：①当叠合墙接驳器位置不正无法满足有效连接时，应采用附加主体结构钢筋与接驳器连接，锚入主体结构。②当叠合墙接驳器损坏时，无法附加钢筋连接时。应及时与设计联系解决。
（4）大体积混凝土浇筑。明挖结构大体积浇注的混凝土避免采用高水化热水泥，混凝土必需采用双掺技术（掺高效减水剂加优质粉煤灰或磨细矿渣）。不同矿物掺和料的掺量应根据混凝土的施工环境条件特点、拌和物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验确定；浇筑时应采用分层浇筑等有效措施以减少温度应力影响。
4 结束语
综上所述，在无柱中庭地铁车站设计中，应充分考虑施工期间所将面临的难点，预留部分结构安全度，采用合适的车站形式，在满足车站的功能基础上缩小车站规模，减少投资。在本车站地铁设计中大胆尝试采用新结构形式及施工方法。为地铁设计领域积累了一些经验，以期为今后的地铁特色车站提供一些设计借鉴。
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论文作者:姚文康
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/23
标签：车站论文; 结构论文; 叠合论文; 中庭论文; 主体论文; 钢筋论文; 地铁论文; 《基层建设》2018年第15期论文;