地铁明挖车站-市政桥梁合建结构的关键技术研究

地铁明挖车站和市政桥梁合建时,为同时满足2种不同类型构筑物的安全和使用功能要求,需对其中的关键技术难题进行分析研究,以采取合理可行的结构形式。依托成都地铁白佛桥明挖车站与其上部市政桥梁的建设,总结国内类似工程经验,根据工程特点确定桥梁承台与地铁车站顶板进行固结连接,桥梁跨度与地铁车站框架柱跨进行匹配,同时桥墩避开地铁车站端头井、换乘节点等复杂结构受力区域进行布设; 建立三维荷载-结构模型,计算分析上部桥梁荷载对地铁车站结构构件内力及变形的影响,并根据计算结果,对桥墩影响范围内的车站顶底板和侧墙的厚度及配筋进行增强,桥墩轴线下方的地铁车站框架柱采用型钢-混凝土组合结构,以满足合建结构的承载能力、变形、裂缝控制等要求。另外,选取LS-DYNA软件,采用非线性时程分析法对合建结构进行抗震计算分析,计算结果显示： 车站板、墙、梁等构件在支座处出现应力集中现象,各结构构件的承载力强度及变形均满足规范要求。     

地铁下穿桥梁基础的影响及处理

结合哈尔滨市征仪路上跨桥工程与远期地铁4号线工程进行研究,在已知高架桥桥梁基础所在位置或附近可能存在远期建设地铁车站及区间的情况下,对上跨桥的桥梁基础进行设计,最大限度地减小远期地铁施工时对桥梁基础产生的不利影响,及保证远期地铁与桥梁共同运营时桥梁结构的安全。考虑远期地铁施工对桥梁基础最不利的工况,通过对桥梁基础受力情况的模拟和对数值模型的分析,从桥梁基础设计和地铁结构施工两个角度得出结论,同时吸取同类型工程的相关经验,提出部分针对型建议。     

成都地铁3号线衣冠庙立交桥桩基托换设计

地铁线路与市政桥梁互相冲突不可避免,需要同时保证地铁建设与既有市政桥梁结构的安全。依托成都地铁3号线高新大道站衣冠庙立交桥桩基托换工程,在分析地铁车站设计结合桥梁桩基托换的设计难点、重点的基础上,依照地铁车站设计与桥梁托换结构一体设计的原则,提出"托换结构与车站围护结构、主体结构结合,主动与被动托换相结合"的方案。结果表明,立交桥桩基托换设计方案,在不中断桥梁上部通行,车站在其下采用明挖法施工的条件下可以保证桥梁的结构性能及施工安全。     

长沙地区超大断面暗挖地铁车站隧道结构断面形式的研究

烈士公园南站是长沙地铁6号线关键控制工程,周边环境十分复杂,被迫采用暗挖法修建车站。暗挖地铁车站属于超大断面隧道,设置结构中板分隔成站厅和站台上下两层,中立柱可嵌固至中板或拱顶。中立柱的嵌固位置关系到隧道结构的安全和车站站厅的通透性,长沙地区尚无暗挖地铁车站可供参照,故需结合隧道结构受力和车站运营服务功能决定。本文采用荷载-结构法对隧道结构断面受力进行了计算分析,建立有限元数值分析模型对隧道附属接口开洞影响进行了研究。计算分析结果表明:隧道结构中立柱的嵌固位置对拱圈整体受力影响不大,但中立柱嵌固至拱顶能有效约束隧道拱顶竖向位移,控制地铁运营使用期间结构裂缝的发展,同时还能保证车站附属接口开洞时的施工安全,具有良好的结构可靠性。研究结论对即将启动的长沙地铁7号线及后续线路暗挖地铁车站的修建具有重要的指导意义。     

地震荷载作用下的地铁车站变形缝动力响应分析

为探究不同震级强度作用下地铁车站设置变形缝后的结构抗震性能,采用三维有限元方法,对地铁车站设置变形缝与未设置变形缝的结构体系位移变化规律及受力特征进行了对比分析。结果表明:设置变形缝使车站结构受力状态得到改善,大震、中震和小震作用下最大应力值与未设置变形缝时相比分别减小13.5%、21.3%和40.2%。变形缝对车站结构的影响程度与地震强度有关,小震下,变形缝对车站结构位移和受力的影响基本可以忽略;中震和大震下,顶点有无变形缝对结构位移的影响差异明显,设置变形缝时顶点各个方向的位移明显比无变形缝大,其中Y方向的相对位移比X和Z方向大;随着地震强度的增大,变形缝的影响作用越明显。     

土-无柱大跨地铁车站结构地震响应分析

为解决土-无柱大跨地铁车站抗震性能的问题,以南宁地铁5 号线金桥站工程为研究对象进行振动台试验研究,验证土-地 铁车站振动台试验的边界效应,并对比分析地震作用下结构模型与土体的加速度响应规律。结果表明: 1)模型箱箱壁所设置的聚 苯乙烯泡沫板边界能消除边界上波的反射与散射,其效果比较理想; 2)对于模型地基,其加速度响应随着埋深而减小; 3)水平向地 震作用下,地铁车站结构模型各处的峰值加速度响应表现为底板最小、中板居中、顶板最大,而竖向地震作用下底板的峰值加速度 响应大于中板。震害观测表明: 模型地基发生局部破坏,车站结构模型在顶板与侧墙处、中板加腋处产生较多细微裂纹。     

大连地铁2号线交通大学站方案设计分析

为解决大连地铁2号线交通大学站降水、堵水问题,从安全方面考虑,通过分析A,B版设计方案,解释方案变更原因,从结构安全、使用功能、经济评价等方面阐明暗挖结合外挂分离岛式车站存在的问题。引发对特殊地质下的地铁车站设计的思考,希望在进一步的研究探讨中能够引起重视并做出更加优化的方案。     

分离岛式地铁车站建筑设计分析

分离岛式地铁车站是一种新型结构形式,在分析地铁车站设计原则及思路的基础上,以北京地铁10号线一期工程（含奥运支线）工体北路（团结湖）站的车站建筑、装修设计为例,分析分离岛式车站建筑设计的形式、应用以及存在的问题,探讨了分离岛式车站建筑设计方案的优缺点。对今后具有类似环境条件下的地铁车站设计具有一定的指导和借鉴意义。     

地铁车站结构诱导缝应用研究现状与展望

地铁车站结构诱导缝可削弱车站结构的刚度,减少地铁车站结构在施工建设和后期运营中因混凝土结构的温度应力和不均匀沉降等引起其无序开裂。重点论述了诱导缝在地铁车站结构中的施工工艺、工作机理和诱导缝接缝的变形分析计算理论方法,并进一步分析了地铁车站结构诱导缝受力形式以及加强地铁车站结构诱导缝抗震性能研究的必要性。     

行洪区地铁车站设计及安全措施研究

为解决行洪区地铁车站设计中的防冲刷、防淹、防撞、抗浮等问题,结合石家庄地铁1号线2期工程东庄站防洪评价,对行洪区地铁车站设计及行洪安全措施进行研究,提出合理可行的工程设计措施,可满足不同洪水重现期时防洪评价的要求。主体设计措施如下:1)加大车站埋深、利用围护桩兼抗浮桩; 2)附属设计中出入口地面不抬高,采用加高防淹挡墙和防淹挡板并利用人防门兼作防淹门; 3)出入口底板下沉至最大冲刷线以下,并在空腔内回填配重; 4)加强附属结构整体刚度等。     

北京地铁四号线宣武门站下穿运营车站沉降控制综合施工技术

针对新建地铁车站下穿既有运营车站的工程特点,以控制沉降为核心,分别从管棚超前支护、开挖与初期支护、结构二次衬砌3个环节阐述宣武门车站下穿运营车站的沉降控制综合施工技术。大管棚施工采用国内先进的夯管工艺,配以袖阀式及分段后退式注浆技术措施;开挖前采用帷幕注浆,开挖、初期支护及二次衬砌期间采用全过程跟踪补偿注浆;开挖与初期支护期间采取加强措施改善平顶直墙结构的不利受力状态;二次衬砌创造性地采取分幅施作方案,以部分二衬结构代替支撑。通过实施一系列的技术措施,最终使既有运营车站的结构最大沉降仅为6.78mm,完全满足设计要求。     

南京地铁3号线浦珠路站满足大直径盾构整体始发结构托换技术研究

为满足南京地铁3号线浦珠路站大直径盾构整体始发的需要,对该站原分体始发结构进行调整。通过分析大直径盾构整体始发技术对地铁车站的影响,总结出地铁车站在大盾构整体始发条件下结构设计的处理方法及难点。根据车站工程地质,利用混凝土梁柱临时托换体系满足始发要求,并采用SAP2000有限元软件建立二维及三维模型进行模拟分析,提出转换始发的关键技术。得出采用临时结构托换技术解决大直径盾构整体始发技术是可行的,且临时结构托换体系对原结构尺寸未产生影响。通过分析验证了混凝土梁柱体系在在地铁车站结构受力体系临时转换时的适用性。     

盾构近距离下穿既有车站设计难点及对策

北京地铁8号线区间盾构近距离下穿既有2号线地铁车站,且净距<2.3 m,在北京尚属首创。针对盾构穿越中遇到的下穿运营车站、隧道与既有车站竖向间距小及围护资料不详等困难,通过对矿山法、盾构法、盾构法和暗挖法相结合等方案比选,最终选择了盾构法下穿既有线的设计方案。为了预测穿越施工对既有线的影响,对特级风险源进行了现状检测和安全评估,并针对施工中遇到的难点通过对探测导洞、盾构管片与钢环复合结构设计及采取相关技术措施,最终实现了成功穿越,保障了既有地铁线的安全运营。     

地铁施工中地下车站防水施工技术研究

以南京地铁3号线地下车站防水施工为依托,归纳总结了地下车站防水施工的技术要点。提出了地下车站防水等级、防水部位;介绍了围护结构和结构自防水及结构外、特殊部位防水的施工要求、方法;阐述了地铁站防水施工的保障措施。     

分离岛式暗挖车站的洞桩法结构设计

北京地铁十号线呼家楼站位于东三环路面下,紧邻京广立交桥,周边环境复杂。经比选,车站采用分离式结构设计,洞桩法施工,增加了工程的安全性和稳定性。介绍了呼家楼站的结构设计和计算,对其结构形式的选取、施工步序及模拟计算进行了论述。实践证明,采用洞桩法设计可减小施工过程中产生的变形,有效保护临近建（构）筑物。     

金刚石绳锯在深圳地铁新旧车站接驳钢筋混凝土结构拆除施工中的应用

针对复杂环境下新旧车站接驳部位连续墙和结构侧墙进行拆除具有技术环保要求高和安全风险大等特点,通过对人工凿除、机械破除、浅孔微差爆破、静力爆破及金刚石静力切割施工方案的优缺点进行对比分析,提出采取金刚石绳锯与金刚石水钻相结合的静力切割技术;并以深圳地铁新建9号线接驳运营2号线车站工程为例,对金刚石绳锯切割施工方案及运营线路与新建结构的保护进行详细说明,安全、优质、高效地完成了深圳地铁9号线车站接驳工程施工中大体量混凝土结构的拆除工作。     

暗挖地铁车站通风系统的布置与风道的设计研究

地铁车站暗挖风道断面大、施工难度大、风险较大、工期长,是施工的重点和难点。文章通过研究集成闭式环控系统模式下的暗挖风道4种布置形式,即单独设置风道形式、与区间合建形式、加长主体结构与其结合设置形式、暗挖主体结构增加1跨与其结合的设置形式,分析了4种不同风道形式的特点和适用条件,并以北京地铁6号线西延工程廖公庄站为例,对不同风道形式下的车站建筑功能、结构特点、工程筹划及投资造价等方面进行了对比和分析,认为风道与主体结构进行结合设置的2种形式具有一定优势,可为今后车站风道设计提供借鉴和指导。     

新建矿山法隧道近距离下穿既有车站的结构设计及监测分析

为确保新建矿山法隧道下穿成都地铁既有1 号线孵化园车站结构的安全并控制既有车站的变形,采用有限元数值模拟分析的方法对不同衬砌形式的结构受力进行分析,计算得到的隧道内力及变形均能满足设计要求。由现场监测数据分析表明: 1)新建隧道拱顶沉降累计变化量稳定在-1. 5~-5. 0 mm,净空收敛累计变化量稳定在-5. 3~-9. 1 mm,既有地铁1 号线孵化园车站结构累计变化量稳定在+0. 71~+0. 94 mm,远小于控制值,工程设计安全可行; 2)在施工环境复杂且既有车站沉降控制变形要求高的情况下,说明了采用CRD 工法施工的正确性以及在站台层段为截桩单独设计二次衬砌的必要性。     

围护墙参与作用下[STHZ]3[ST][HT2”H]层地铁车站的结构抗震分析

为研究地下车站在围护墙参与下地震作用的影响,以某地下3层车站为例,采用工程设计可操作性较好的反应位移法,通过简化的二维平面模型分析地震作用下带围护墙地下车站结构的响应特征。主要研究内容和结论如下： 1）结构角部较大弯矩由对角分布转变为同侧分布且数值增大,侧墙剪力有所减小,板的轴力互有增减; 2）指出地震工况与静力作用下结构受力的异同,负1层侧墙支座弯矩明显增大,板的剪力减少,而墙的剪力则明显增加; 3）给出同类型地下车站在地震作用下结构方案的设计建议,包括关注侧墙-顶板支座、侧墙跨中的配筋率,重视侧墙的抗剪截面拟定。