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明挖法:超大型中庭式车站建造技术

超大型中庭式车站建造技术

1、技术产生背景

随着轨道交通建设的快速发展,人们对地铁车站的换乘环境及车站空间提出了更高的要求,中庭式建筑风格作为一种新型建筑形式被应用于地铁车站建设。

地下中庭式大型地铁车站取消了传统的中板结构,增大了柱间距,形成了与地面中庭式结构类似的特大空间建筑效果。超大型中庭式车站结构在获得良好使用和视觉效果的同时,也给结构设计、特别是结构抗震设计及施工提出了新的研究与挑战。

2、技术内容

通过对超大型中庭式车站结构计算及模拟试验,为解决车站受力、异型钢结构施工提出了有效的解决方案。

(1)在提高侧墙和顶底板刚度和承载力的基础上,提出了结构支撑柱采用Y型铸钢结构扩大顶板支撑点的设计方案。

(2)为解决超大型中庭式地铁车站异型钢结构施工,提出了Y型铸钢结合钢管柱采用分节铸造、地面拼装焊接、整体吊运安装等技术控制措施,形成了大型钢结构铸造、检测、保护及运输等系列技术。

(3)提出了中庭式结构碗扣支撑架和三角支撑架组合模板支撑体系施工技术(包括高直厚边墙施工技术和厚顶板施工技术),边墙采用三角支撑架体系分两层施工,碗扣支撑架作为第二层边墙施工平台和顶板模板支撑体系,充分发挥了两种支撑体系各自的优点,见图1.3-1和1.3-2。

图1.3-1Y型柱施工

Y型柱施工

图1.3-2车站中空部位支撑架搭设

车站中空部位支撑架搭设

3、主要性能和技术特点

图1.3-3典型Y型柱结构构造

典型Y型柱结构构造

(1)在传统的钢筋混凝土柱、钢管柱基础上,选用铸钢来制作上部及分叉处节点,与下部钢管柱进行结合,并通过对结构进行承载能力极限状态计算及正常使用极限状态验算,满足结构设计受力要求,见图1.3-3。

(2)针对Y型铸钢结合钢管柱结构特点,采用专有模具、特殊浇铸溢浆工艺、多次热处理减少残余应变等分节铸造技术,确保大型带肋中空高强铸钢节点的加工质量,形成了大型钢结构铸造、检测、保护及运输等系列技术,见图1.3-4。

图1.3-4铸钢Y型柱分叉处典型构造形式

铸钢Y型柱分叉处典型构造形式

(3)Y型铸钢与钢管柱地面拼接与空中对焊连接、Y型钢结构内混凝土顶升、中庭式结构高直厚边墙安全快速施工等多项大型中庭式车站快速施工技术。同时,采用了高效可靠的检测、监测技术,保证了施工质量、安全和进度。

4、适用范围及应用条件

适用于地铁车站主体结构建设,以城市大型地下空间开发为主,为大型地下公共建筑的建造提供借鉴和适用技术。

5、已应用情况

应用于北京地铁6号线新华大街站。该车站主体长度为473m,总建筑面积5.6万m2,车站公共区采用Y型柱受力体系,与结构顶板结合受力体系良好,局部中板营造出一种开敞的空间效果,与周边规划林立建筑群、明清古城墙建筑群遗址相协调见图1.3-5和1.3-6。

图1.3-5车站大空间部位顶板钢筋施工

车站大空间部位顶板钢筋施工

图1.3-6中庭全景图

中庭全景图

该项技术在北京地铁6号线北关站、玉带河大街站得到了推广应用,北京地铁14号线丽泽桥站拟采用同样结构形式,见图1.3-7和1.3-8。

图1.3-7玉带河大街站应用效果图

玉带河大街站应用效果图

图1.3-8通州北关站应用效果图

通州北关站应用效果图

本文内容来源住建部《城市轨道交通工程创新技术指南》

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