13 高架车站与区间结构
Ⅰ 高架车站结构
13.1 一般规定
13.1.1 高架车站的结构型式和总体布置应满足车站使用功能、列车安全运行与乘客舒适度的要求,其结构应尽可能减少振动、噪声对周边环境的影响,结合站位所处的周边环境、城市规划、工程地质和水文地质条件进行综合比选,确保结构安全可靠、经济合理、受力明确、传力便捷,并具有良好的整体性和延性,同时便于施工和养护。
13.1.2 高架车站的结构类型,根据结构型式分类包括框架式结构、桥梁式结构和“框架+桥梁式”混合式结构三类;根据结构受力体系分类包括“框架式建—桥合一”型、“桥梁式建—桥合一”型、“建—桥分离”型。
13.1.3 每一条轨道交通线的车站主体及附属结构设计宜按同一结构模式建造。
13.1.4 车站柱距的选择应根据车站建筑、结构型式、周边环境等因素综合确定。
13.1.5 车站结构在施工和使用阶段应满足强度、刚度、稳定性计算及耐久性要求。其中桥梁式站台结构、轨道梁及轨道梁支撑盖梁、墩柱及其基础按《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(TB 10005)进行耐久性设计,其他民建结构按照现行《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T 50476)进行耐久性设计。
13.1.6 高架车站主体结构及其相连的重要构件,其设计使用年限应为100年。
13.1.7 车站结构设计应采取必要的构造措施满足防火、防水、防杂散电流、防雷接地、防腐等要求。
13.1.8 车站结构应满足接触网、供电、通信、信号、轨道、给排水等有关工种工艺设计及埋件设置等要求。
13.1.9 基础设计应根据上部结构类型、工程地质、水文地质、环境等因素,选择合适的桩基类型和持力层。
13.1.10 车站结构的抗震设计应符合下列规定:
1 车站为框架型时,建筑结构的安全等级应为一级;
2 车站抗震设防类别见本章第13.3.5条、13.3.6条;
3 抗震缝、伸缩缝的设置应统筹考虑,宽度应同时满足抗震缝及伸缩缝的要求。当满足本章第13.4.1条规定的构造要求时,伸缩缝最大间距可适当增大。
13.1.11 高架车站结构宜采用钢筋混凝土结构或预应力钢筋混凝土结构,也可采用钢—混组合结构。
13.1.12 高架车站基础沉降应按《地铁设计规范》(GB 50157)要求控制建筑物最终沉降量及沉降差异。对于外静不定结构,其相邻墩台不均匀沉降量之差的容许值还应根据沉降对结构产生的附加影响确定。
13.1.13 车站结构应进行沉降观测,应沿车站角点、中点及沿周边每隔6~12m设置沉降观测点,宜沿纵横轴线对称布点。沉降观测严格按现行《建筑变形测量规范》(JGJ 8)中二等水准测量的规定进行,沉降观测必须在浇筑基础时开始,施工期观测至少每施工完一层观测一次,当连续两次测得的半年沉降量不超过2mm,可停测。
13.1.14 混凝土强度等级应符合下列规定:
1 主要的钢筋混凝土板、梁、柱结构构件,其混凝土强度等级不应小于C35;
2 预应力钢筋混凝土梁强度等级不应小于C40;
3 灌注桩混凝土设计强度等级不应小于C30。
13.1.15 最大裂缝宽度限值ωlim应符合以下规定:
1 承受列车荷载的构件同区间桥梁;
2 其余钢筋混凝土构件为0.3mm;
3 部分预应力混凝土(B类)构件为0.1mm。
13.1.16 当站厅层位于装配式轨道梁下方,同时屋盖敞开时,轨道梁桥面排水及防水应进行专门的设计。
13.2 设计荷载
13.2.1 材料容重应按下列规定取值:
1 钢:78.5kN/m3;
2 钢筋混凝土(配筋率在3%以内):25kN/m3;
3 素混凝土:22kN/m3。
13.2.2 活载应按下列规定取值:
1 轨道交通荷载见本标准“高架区间结构设计”中有关条款;
2 民用建筑活载标准值见表13.2.2。
13.2.2 民用建筑活载标准值(单位:kN/m2)
注:①对自动扶梯等需要吊装的设备荷载,在结构计算时还应考虑设备吊点所设置的位置及起吊点的荷载值;楼板(梁)设计时尚应考虑重型设备的运输荷载;
②对设有接触网支柱的建筑,尚应计入接触网支柱荷载值。
13.3 结构设计
13.3.1 “建—桥分离”车站结构设计,轨道梁和支撑轨道梁的下部结构设计同高架区间桥梁,车站其余部分结构设计应按现行的建筑结构设计规范进行设计。
13.3.2 “框架式建—桥合一”车站设计,对直接承受列车荷载的轨道梁及其支撑结构的内力计算应按照高架区间桥梁要求对各荷载类型进行最不利组合,并应采取与区间桥梁相同的方法进行结构设计;轨道梁和支撑结构的刚度限值应与区间桥梁相同。结构体系其余构件应按现行建筑结构设计规范进行结构设计。
13.3.3 “桥梁式建—桥合一”车站设计,车站桥梁式结构,其孔跨布置宜与区间高架桥相同,并应采取与区间桥梁相同的方法进行结构设计;结构体系其余构件应按现行建筑结构设计规范进行结构设计。
13.3.4 支撑轨道梁的预应力框架横梁可按部分预应力砼设计。内力计算应考虑地基不均匀沉降的影响。
13.3.5 横向三柱及以上的高架车站结构应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011)的有关规定进行抗震设计及设防,抗震设防类别应划为重点设防类。计算时应计入一条线100%竖向静活载和50%站台人群荷载。
13.3.6 横向单柱或双柱的高架车站墩柱结构,应按现行国家标准《铁路工程抗震设计规范》(GB 50111)的有关规定进行抗震设计,抗震设防类别应划为B类。可采用单柱或双柱的单墩力学模型,站台层、站厅层可只计质量影响;也可采用车站整体结构模型,计入站台层、站厅层的刚度影响。计算时应计入一条线100%竖向静活载和50%站台人群荷载。
材料、地基容许应力和单桩轴向容许承载力的提高,应按现行国家标准《铁路工程抗震设计规范》(GB 50111)的有关规定执行。横梁、结点和基础应作为能力保护构件,按能力保护原则设计。站台层、站厅层结构及与墩柱、横梁的连接,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011)的有关规定进行抗震设计及设防。
13.3.7 轨道梁与车站结构完全分开布置时,轨道梁桥和车站结构应分别按现行国家标准《铁路工程抗震设计规范》(GB 50111)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011)的有关规定进行抗震设计。
13.3.8 车站高架结构中轨道梁及其支撑结构的构造要求应与区间桥梁相同,其他构件的构造要求应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010)和有关建筑结构设计标准的规定执行。
13.3.9 独柱式带长悬臂“建—桥合一”结构体系,在恒载、列车活载、人群荷载、预应力效应及风荷载最不利组合下,悬臂端计算挠度的限值应为L0/600, L0为悬臂构件的计算跨度。
13.3.10 独柱、双柱高架车站应对纵、横向位移进行验算,并按《地铁设计规范》(GB 50157)的规定进行控制。
13.3.11 高架车站应充分考虑其与两端高架桥区间的变形协调。
13.3.12 高架车站开挖深度超过4m或有特殊要求的基坑,应考虑采取相应的支护措施。
13.3.13 高架车站工程桩应进行承载力和桩身质量检验。对直接承受列车荷载的桩基础,除应满足现行《建筑桩基技术规范》(JGJ 94)、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106)要求外,还应满足现行《铁路工程基桩检测技术规程》(TB 10218)的相关要求。车站其余桩基均应满足现行《建筑桩基技术规范》(JGJ 94)、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106)的要求。
13.4 构造要求
13.4.1 车站纵向伸缩缝间距增大时的构造措施:
1 混凝土浇筑采用后浇带分段施工:在施工过程中可视车站的长度将其分成2~3段,待浇筑混凝土40~60天后,采用微膨胀混凝土或微膨胀钢纤维混凝土浇注后浇带。
2 加强分布钢筋。板分布钢筋应考虑混凝土收缩和温度变化对结构的影响;纵向框架梁的截面和截面周边配筋宜尽量均匀。
3 采用专门的预加应力措施。
4 采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施。
13.4.2 轨道梁简支搁置于车站框架横梁上时,所采用支座应有横向限位装置。
13.4.3 各类型车站的柱内钢筋宜机械连接,当采用焊接方式时不得采用电渣压力焊。
13.4.4 “建—桥分离”型车站,宜通过合理安排施工次序调整站台层建筑地坪装饰厚度,以减小站台与轨道梁之间的沉降差异值,使站台面距轨面设计高度满足要求。
13.4.5 框架结构承台之间的连接应符合下列要求:
1 单桩桩基的承台应在两个相互垂直的方向上设置连系梁;
2 两桩桩基的承台应在其短向设置连系梁;
3 满足抗震设防要求的柱下桩基承台宜沿两个主轴方向设置连系梁。