工學(xué)交通運輸畢業(yè)論文 地鐵車站換乘節(jié)點結(jié)構(gòu)預(yù)留方案探討

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1、湖南師范大學(xué)本科畢業(yè)論文考籍號:XXXXXXXXX姓名:XXX專業(yè):工學(xué)交通運輸論文題目:地鐵車站換乘節(jié)點結(jié)構(gòu)預(yù)留方案探討指導(dǎo)老師:XXX二〇一一年十二月十日【摘要】地鐵車站換乘節(jié)點通常是一次施工,完成兩線重疊部分的全部結(jié)構(gòu)。這種做法初期投入大,不能適應(yīng)今后路網(wǎng)變化的情況。本文探討方案提出只做二期工程的局部圍護(hù)結(jié)構(gòu)和一期工程的支撐樁柱,井對一期工程的縱橫向配筋作檢算和加強(qiáng),已達(dá)到適當(dāng)預(yù)留,最少投入,方便后期施工的目的。【關(guān)鍵詞】地鐵換乘節(jié)點1前言進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國城市地鐵正如火如荼地在各大城市興建。但是,無

2、論是周密規(guī)劃也好,朝令夕建也好,都有一個突出的問題,即在建地鐵與路網(wǎng)中相關(guān)換乘節(jié)點的結(jié)構(gòu)需要做必要的預(yù)留,以便為后建的地鐵線創(chuàng)造銜接的便利條件。要做到這—點又必需明確兩點:首先是采用什么換乘方式,“十”字形換乘、“L”字形換乘還是平行換乘?明確了換乘方式以后,要解決的是如何預(yù)留,如何減少預(yù)留工程量,既減少—期工程的投入,又要考慮便于二期工程的施工,還要考慮萬一以后路網(wǎng)調(diào)整換乘點改變時,工程損失最小。本文以“十”字形換乘節(jié)點為例,探討既節(jié)省又可行的換乘節(jié)點結(jié)構(gòu)預(yù)留方案。2通常的節(jié)點預(yù)留方案通常在解決換乘節(jié)點的結(jié)構(gòu)

3、工程預(yù)留問題時,最簡單的辦法是在一號線前期施工時將整個換乘節(jié)點(含二號線節(jié)點部分)一次施工完成。在島式站換側(cè)式站時,二號線在地下三層,則一號線施工時,換乘節(jié)點處地下三層需同時施工。在島式站換島式站時,節(jié)點一般亦為地下三層,若加轉(zhuǎn)換層時二號線在地下四層,換乘節(jié)點處需同時施工地下四層。在工程量方面,島式換側(cè)式節(jié)點處增加地下三層約500平方米的建筑面積,島式換島式節(jié)點處增加地下三層(至四層)約500~1000平方米的建筑面積。如果換算成工程造價相當(dāng)于300-800萬元。有的甚至達(dá)千萬元以上。這筆巨大的投入在二號線建設(shè)

4、前是不能發(fā)揮作用的,如果二號線規(guī)劃發(fā)生什么變化,預(yù)留工程很可能報廢;設(shè)計方案上若有變化,如原來是島式換島式,要改為島式換側(cè)式,預(yù)留工程除可能部分報廢以外,還將造成工程改建的困難。由于節(jié)點預(yù)留工程投入巨大,并且有一定的風(fēng)險,有時就干脆不預(yù)留,把矛盾留給第二線。到第二線建設(shè)時,又可能考慮工程難度,巨額資金投入和一號線運營安全等問題,最后只有改變換乘方式,以致可能降低服務(wù)水平。3探討的節(jié)點預(yù)留方案正確合理的預(yù)留原則應(yīng)謊是:恰當(dāng)預(yù)留、最少投入、方便后期施工。根據(jù)這一原則探討提出的預(yù)留方案為:(1)一號線施工時,同時施工

5、節(jié)點范圍內(nèi)二號線必需的圍護(hù)結(jié)構(gòu);(2)施筑一號線底板以下的臨時支柱,最好能與二號線的永久結(jié)構(gòu)柱結(jié)合;(3)按兩跨連續(xù)箱梁檢算二號線施工時一號線底板下被掏空狀態(tài)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,據(jù)此加強(qiáng)一號線節(jié)點范圍的縱橫向配筋;(4)對不良地層(如軟土、含水砂層),可以在—號線施工同時進(jìn)行二號線的局部加固,也可以在二號線施工時預(yù)先加固。由于預(yù)先采取了節(jié)點圍護(hù)、一號線底板臨時支柱,和—號線結(jié)構(gòu)按縱橫向箱梁加強(qiáng)配筋,因此在二號線節(jié)點部分施工時可以毫無風(fēng)險地采取暗挖施工。即使底板下的臨時立柱需要破除改成永久結(jié)構(gòu)柱,也可采取“先立后破”的辦

6、法子穩(wěn)轉(zhuǎn)換。4探討方案節(jié)點受力粗析本文以一號線為島式車站,二號線為側(cè)式車站為例,計算分析在二號線施工時,一號線節(jié)點部分的受力情況。4.1一號線結(jié)構(gòu)輪廓尺寸站臺寬(島式)12.0m主體結(jié)構(gòu)寬20.7m主體結(jié)構(gòu)高12.2m4.2二號線結(jié)構(gòu)輪廓尺寸站臺寬(側(cè)式)2*7.5m主體結(jié)構(gòu)寬=16.0m主體結(jié)構(gòu)高6.8m4.3計算圖式(1)縱向梁計算圖式(圖1)二號線施工時,節(jié)點處一號線底板下被掏空由臨時(永久)柱支承一號線結(jié)構(gòu),簡化為2跨連續(xù)梁進(jìn)行計算。(2)橫向框架計算圖式(圖2)二號線施工時,節(jié)點處—號線底板下被掏空,

7、縱向梁跨中截面簡化為邊墻及縱梁下支承的平面框架進(jìn)行計算。4.4計算結(jié)果分析4.4.1縱向梁計算計算結(jié)果見圖3。由圖3可知縱向粱跨中彎矩為12462kN·m,支座處負(fù)彎矩為21740HN·m,當(dāng)?shù)罔F車站縱向筋采用Φ22@200時,基本上可滿足按上述彎矩配筋的需要,邊墻底部宜作加強(qiáng)配筋。①雖然地面荷載沒有變化,但因側(cè)墻土體約束消失,所以頂板角點彎矩有所增大。②由于二期工程開挖,兩側(cè)土(水)壓力消失,使側(cè)墻和墻底角點彎矩減少。③—期工程底板下被掏空后,水壓力和地基反力消失,取而代之的是側(cè)墻和底縱梁下的支座力。同時列車

8、荷載起主導(dǎo)作用,底板彎矩發(fā)生了較大的變化,有的正彎矩變成了負(fù)彎矩。由于橫向計算時荷載總量減少,除頂板角點外,按通常的結(jié)構(gòu)配筋水平,一般毋須再作太大的加強(qiáng)。5結(jié)束語地鐵車站換乘節(jié)點僅作—期工程的支撐樁柱和二期工程的局部圍護(hù),以減少初期投資的預(yù)留方案是基本可行的。雖然本文計算圖式不盡合理,縱向按連續(xù)梁計算可能過于簡單,橫向框架按4點支承未必妥當(dāng),計算分析也十分粗略,但在一定程度上反映了結(jié)構(gòu)

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