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1、K413000 城市轨道交通工程结构与特点 K41311 掌握地铁车站结构与施工方法 一、地铁车站形式与结构组成、地铁车站形式分类地铁（轻轨交通)车站的分类分类方式分类情况备 注车站与地面相对位置高架车站车站位于地面高架结构上，分为：路中设置和路侧设置地面车站车站位于地面.采用岛式或侧式均可，路堑式为其特殊形式地下车站车站结构位于地面以下，分为:浅埋、深埋车站运营性质中间站仅供乘客上、下乘降用，是最常用、数量最多的车站形式区域站在一条轨道交通中,由于各区段客流的不均匀性,行车组织往往采取长、短交路（亦称大、小交路)的运营模式。设于两种不同行车密度交界处的车站,称之为区域站（即中间折返站、短交路
2、列车在此折返）。换乘站位于两条及两条以上线路交叉点上的车站,具有中间站的功能外，还可让乘客在不同线上换乘.枢纽站枢纽站是由此站分出另一条线路的车站，该站可接、送两条线路上的列车。联运站指车站内设有两种不同性质的列车线路进行联运及乘客换乘,联运站具有中间站及换乘站的双重功能。终点站设在线路两端的车站，就列车上、下行而言，终点站也是起点站（或称始发站）,终点站设有可供列车全部折返的折返线和设备，也可供列车临时停留检修.结构形式矩形矩形断面是车站中常选用的形式,一般用于浅埋、明挖车站。车站可设计成单层、双层或多层；跨度可选用单跨、双跨、三跨或多跨形式.拱形拱形断面多用于深埋或浅埋暗挖车站，有单拱和多
3、跨连拱等形式。单拱断面由于中部起拱较高，而两侧拱脚相对较低,中间无桩，因此建筑空间显得高大宽阔如建筑处理得当，常会得到理想的建筑艺术效果。明挖车站采用单跨结构时也有采用拱形断面。圆形为盾构法施工时常见的形式。其他如马蹄形、椭圆形等站台形式岛式站台站台位于上、下行线路之间,具有站台面积利用率高，提升设施共用，能灵活调剂客流、使用方便、管理较集中等优点.常用于较大客流量的车站。其派生形式有曲线式、双鱼腹式、单鱼腹式、梯形式和双岛式等侧式站台站台位于上、下行线路两侧，侧式站台的高架车站能使高架敬意断面更趋合理。常见于客流不大的地下站和高架的中间站，其派生形式有曲线式、双端喇叭式、平行错开式和上、下错
4、开工等形式。岛、侧混合站台将岛式站台及侧式站台同设在一个车站内。常见的有一岛一侧,或一岛两侧形式。此种车站可同时在两侧的站台上、下车，共线车站往往会出现此种形式。、构造组成1. 地铁车站通常由车站主体（站台、站厅、设备用房、生活用房），出入口及通道,通风道及地面通风亭等三大部分组成.2. 车站主体是列车在线路上的停车点，其作用既是供乘客集散、候车、换车及上、下车；又是地铁运营设备的中心和办理运营业务的地方。3. 出入口及通道（包括人行天桥）是供乘客进、出车站的建筑设施。4. 通风道地面通风亭的作用是保证地下车站有一个舒适的地下环境.二、施工方法（工艺）与选择条件 地铁工程通常是在城镇中修建的，
5、其施工方法选择会受到地面建筑物、道路、城市交通、环境保护、施工机具以及资金条件等因素影响.因此,施工方法的决定,不仅要从技术、经济、修建地区具体条件考虑，而且还要考虑施工方法对城市生活的影响。、明挖法施工1. 明挖法是先从地表向下开挖基坑至设计标高,然后在基坑内的预定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施,最后回填土并恢复路面.2. 明挖法是修建地铁车站的常用施工方法，具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等优点，因此,在地面交通和环境条件允许的地方,应尽可能采用.3. 明挖法施工基坑（详见K413020)可以分为敞口放坡基坑和有围护结构的基坑两类。若基坑所处地面空旷,周
6、围无建筑物或建筑物间距很大，地面有足够空地能满足施工需要又不影响周围环境时，则采用敞口放坡基坑施工.这种基坑施工简单、速度快、噪声小,无需做围护结构。如果因场地限制，基坑边坡坡度稍陡于规范规定时，则可采用适当的挡土结构，如土钉加混凝土喷抹面对边坡加以支护.即使如此,该方法的造价仍然是较低的。如果基坑很深，地质条件差,地下水位高,特别是又处于繁华市区，地面建筑物密集，交通繁忙,无足够空地满足施工需要,没有条件采用敞口放坡基坑时，则可采用有围护结构的基坑。其中,敞口放坡基坑分为边坡面不加支护的基坑以及喷混凝土面和锚杆护坡基坑两类；有围护结构基坑的围护结构又分为不同类型,具体见图1K13011-。、
7、盖挖法施工1.盖挖法施工也是明挖施工的一种形式，与常见的明挖法施工的主要区别在于施工方法和顺序不同：盖挖法是先盖后挖,即先以临时路面或结构顶板维持地面畅通，再向下支护的基坑施工。施工基本流程:在现有道路上按所需宽度，以定型标准的预制棚盖结构（包括纵、横梁和路面板)或现浇混凝土顶（盖)板结构置于桩（或墙)柱结构上维持地面交通，在棚盖结构支护下进行开挖和施做主体结构、防水结构。然后回填土并恢复管、线、路或埋设新的管、线、路.最后恢复道路结构。盖挖法具有诸多优点：围护结构变形小，能够有效控制周围土体的变形和地表沉降，有利于保护临近建筑物和构筑物；基坑底部土体稳定,隆起小，施工安全；盖挖逆作法施工一般
8、不设内部支撑或锚锭，施工空间大；盖挖逆作法用于城市街区施工时，可尽快恢复路面,对道路交通影响较小。盖挖法也存在一些缺点:盖挖法施工时，混凝土结构的水平施工缝的处理较为困难;盖挖逆作法施工时,暗挖施工难度大、费用高;盖挖法每次分部开挖与浇筑或衬砌的深度,应综合考虑基坑稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素来确定。.盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法及盖挖半逆作法.目前，城市中施工采用最多的是盖挖逆作法。、盖挖顺作法盖挖顺作法的具体施工流程见图13011-2。盖挖顺作法主要依赖坚固的挡土结构，根据现场条件、地下水位高低、开挖深度以及周围建筑物的邻近程度可选择钢筋混凝土钻（挖）孔灌注桩或
9、地下连续墙，对于饱和的软弱地层应以刚度大、止水性能好的地下连续墙为首选方案。目前，盖挖顺作法中的挡土结构常用来作为主体结构边墙体的一部分或全部.2、盖挖逆作法盖挖逆作法的具体施工流程见图1K4131-3.盖挖逆作法施工时，先施作车站周边围护桩和结构主体桩柱，然后将结构盖板置于桩（围护桩)、柱（钢管柱或混凝土柱）上，自上而下完成土方开挖和边墙、中隔板及底板衬砌的施工。盖挖逆作法是在明挖内支撑基坑基础上发展起来的，施工过程中不需设置临时支撑，而是借助结构顶板、中板自身的水平刚度和抗压强度实现对基坑围护桩（墙）的支护作用。其工法特点是:快速覆盖、缩短中断交通的时间;自上而下的顶板、中隔板及水平支撑体
10、系刚度大，可营造一个相对安全的作业环境;占地少、回填量小、可分层施工，也可分左右两幅施工，交通导改灵活；不受季节影响、无冬期施工要求,低噪声、扰民少；设备简单、不需大型设备,操作空间大、操作环境相对较好。盖挖逆作法没有太复杂技术，它是将若干简单的、原始的技术巧妙地有机组合，形成的一套完整的施工工法。盖挖逆作法对钢管柱的加工、运输、吊装、就位要求精度极高,不论是旋挖桩钢管基础或条形基础都有一套完整的工艺流程。3、盖挖半逆作法类似逆作法,其区别仅在于顶板完成及恢复路面过程，盖挖半逆作法的施工步骤见图1111.在半逆作法施工中,一般都必须设置横撑并施加预应力.采用逆作或半逆作法施工时都要注意混凝土施
11、工缝的处理问题，由于它是在上部混凝土达到设计强度后再接着往下浇筑的，而混凝土的收缩及析水，施工缝处不可避免地要出现3lOm宽的缝隙,将对结构的强度、耐久性和防水性产生不良影响。在逆作法和半逆作法施工中，如主体结构的中间立柱为钢管混凝土柱,而柱下基础为钢筋混凝土灌注桩时，需要解决好两者之间的连接问题。一般是将钢管柱直接插入灌注桩的混凝土内1。O左右，并在钢管柱底部均匀设置几个孔，以利混凝土流动，同时也可加盖挖半逆作法施工流程。（三)喷锚暗挖法喷锚埋暗挖法(又称矿山法,详见1K4134】）对地层的适应性较广，适用于结构埋置较浅,地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布，及对地面沉降要求严格L的城
12、镇地区地下构筑物施工。1新奥法“新奥法”是以维护和利用围岩的自承能力为基点,使围岩成为支护体系的组成部分,支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力。因此,要求初期支护有一定柔度，以利用和充分发挥围岩的自承能力。而作用于浅埋隧道上的地层压力是覆盖层的全部或部分土柱重，其地层压力和支护刚柔度关系不大，从减少地表沉陷的城市要求角度出发，还要求初期支护有一定刚度。设计时并投有充分考虑利用围岩的自承能力,这是浅埋暗挖法与“新奥法”主要区别。2。浅埋暗挖法在城镇软弱围岩地层中,在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构）和锚喷作为初期支护手段，遵循“新奥法”大
13、部分原理。按照“十八字原则(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测）进行隧道的设计和施工，称之为浅埋暗挖技术.浅埋暗挖技术从减少城市地表沉陷考虑,还必须辅之以其他配套技术,比如地层加固、降水等。浅埋暗挖法十分讲究施工方法的选择(尤其是地铁车站多跨结构和大跨结构），一个合理的结构形式和正确的施工方法能起到事半功倍的作用.采用浅埋暗挖法时要注意其适用条件。、浅埋暗挖法不允许带水作业。如果含水地层达不到疏干，带水作业是非常危险的，开挖面的稳定性时刻受到威胁，甚至发生塌方。大范围的淤泥质软土、粉细砂地层，降水有困难或经济上选择此工法不合算的地层，不宜采用此法。、采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一
14、定的自立性和稳定性。我国规范对土壤的自立性从定性上提出了要求：工作面土体的自立时间，应足以进行必要的初期支护作业。对开挖面前方地层的预加固和预处理，视为浅埋暗挖法的必要前提，目的就在于加强开挖面的稳定性，增加施工的安全性。常用的单跨隧道浅埋暗挖方法选择（根据开挖断面大小）见图1K13011；具体详见14304。三、不同方法施工的地铁车站结构（一）明挖法施工车站结构明挖法施工的车站主要采用矩形框架结构或拱形结构。1。矩形框架结构这是明挖车站中采用最多的一种形式，根据功能要求，可以双层于单跨、双跨或多层多跨等形式。侧式车站一般采用双跨结构;岛式车站多采用双跨或三跨结构.站台宽度Om时宜采用双跨结构
15、，有时也采用单跨结构。在道路狭窄的地段建地铁车站,也可采用上、下行线重叠的结构。明挖地铁车站结构由底板、侧墙及顶板等围护结构和楼板、梁、柱及内墙等内部构件组合而成。它们主要用来承受施工和运营期间的内中外部荷载,提供地铁必需的使用空间，同时也是车站建筑造型的有机组成部分.构件的形式和尺寸将直接影响内部的使用空间和管线布置等，所以必须综合受力、使用、建筑、经济和施工等因素合理选定。（1）、顶板和楼板可采用单向板(或梁式板）、井字梁式板、无梁板或密肋板等形式.井字梁式板和无梁板可以形成美观的顶棚或建筑造型，但造价较高,只有在板下不走管线时方可考虑采用。()、底板底板主要按受力和功能要求设置。几乎都采用以纵梁和侧墙为支承的梁式板结构,这有利于整体道床和站台下纵向管道的铺设。埋置于无地下水的岩石地层中的明挖车站，可不设受力底板,但铺底应满足整体道床的使用要求。(3）、侧墙当采用放坡开挖或用工字钢桩、钢板桩等作基坑的临时护壁时，侧墙多采用以顶、底板及楼板为支承的单向板,装配式构件也可采用密肋板。当采用地下连续墙或钻孔桩护壁时，可利用它们作为主体结构侧墙的一部分或全部。这种情况下的侧墙，视场地土质条件不同，基本可分为两大类:一类是由灌注桩与内衬墙组成的桩墙结构;另一类是地下连续
