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摘要:
針對分離島式地鐵車站建筑設計,結合具體的工程實例,在介紹分離島式地鐵車站的基礎上,提出分離島式地鐵車站建筑設計原則和思路已經具體設計方法。通過深入分析得出科學合理的設計,能充分發揮分離島式地鐵車站的優點和價值的結論,希望對我國地鐵事業的發展提供一定幫助。
關鍵詞:
分離島式;地鐵車站;建筑設計;施工技術
城市化進程日益加快,使得大量農村人口涌入城市,對城市交通出行提出了更高的要求。地鐵作為緩減城市交通壓力的主要工具,地鐵車站結構形式多種多樣。分離島式地鐵車站具有施工成本低、結構穩定等優點。在北京地鐵10號線中應用比較廣泛,諸如:國貿站、呼家樓站、光華路站等。但我國對分離島式地鐵車站建筑設計的研究還有待進一步提高。因此,文章結合具體的工程實例和理論實踐,對分離島式地鐵車站建筑設計做了如下分析。
1工程概述
北京地鐵10號線,是北京的第二條環線地鐵,也是北京地鐵線網中非常重要的一條地鐵;一部分路段和北京三環相互重疊,是地鐵北京地鐵運行效率最頻繁的地鐵線路。整條線路中有很多車站是通過分離島式地鐵車站,也是全世界最長的全地下交通運營樞紐,全長57.1km,共45座車站,在2008年7月開通主要是為北京奧運會服務。10號線沿線地鐵車站站址范圍內有大量排水管線,大大增加了改移的難度,所以設計單位在考慮施工工法時決定采用分離島式設計方式進行施工。
2分離島式地鐵車站簡介
2.1分離島式地鐵車站結構型式
分離島式地鐵車站具有客流量大、美觀、施工成本地的優點,在北京地鐵10號線設計過程中,團結湖站、國貿站、呼家樓站、光華路站車站都采用了此種設計施工方式,并取得了良好效果。分離島式地鐵車站根據結構形式的不同,大致可以分為兩類,單跨三洞分離島式結構;單跨雙洞分離島式結構。
2.2分離島式地鐵車站的結構特點
分離島式地鐵車站是從島式地鐵車站演變而來的一種新型地鐵車站建筑,也就分離島式地鐵車站在地鐵軌道的正線上,其結構特點主要體現在以下方面:①上行站臺和下行站臺完全分離,設立在各個洞中,這樣也是分離島式地鐵車站最顯著的特點;②分離島式地鐵車站建筑設計還具有很強視覺沖擊,比如:分離島式地鐵從兩個側洞穿過,就會為乘客營造出一種側式站臺的感覺;③能夠很大地鐵站的各個洞室相互連接,使得站臺和站臺之間的聯系更加密切。
3分離島式地鐵車站建筑設計原則和思路
3.1分離島式地鐵車站建筑設計原則
無論是那一種地鐵車站設計,都要符合當地城市的具體發展規劃,在最限度上減少房屋動遷和管線改移、對市民交通出行的影響;同時設計過程中要綜合考慮后期城市的發展規劃,為會其他地鐵線路的施工預留出一定的空間;減少地鐵施工對城市道路的損壞。
3.2分離島式地鐵車站建筑設計思路
根據地鐵周圍的具體情況,做好相應防護措施,比如:周圍建筑支護、地下管線埋深、具體的結構形,制定明確設計方案,北京地鐵10號線車站設計為分離島式暗挖車站。其中左右線分離施工,在團結湖站(規劃建設階段曾稱工體北路站)施工過程,基礎標高為7.5~14.3m,在交叉路口最寬處達到36m,遠期預留車站從上穿過,其主體結構和橋樁的距離的大約是3.2~4.5m。
4分離島式地鐵車站建筑設計
4.1地鐵車站總圖設計
團結湖站橫跨工體北路和東三環交叉口,就結構形式而言屬于跨路口車站,為雙層分離島是式站臺形式,其左線和右線都設置立交橋的兩側,具體設計圖如圖1所示:
4.2車站平面和剖面設計
為了便于管理,團結湖站主要由兩部分共同組成,一部分是公共區,主要設置在長虹橋車站的南端;另一部分是設備管理區,在中間預留了三號地鐵穿過的條件,同時也預留了電動防火卷簾以及設備節點等。團結湖站設計過程中采用了65m×4m的島式站臺,有效站臺全長135m,同時在2個分離站臺之間設置了2個聯絡通道,確保后期地鐵能安全穩定運行。其縱剖圖如圖2所示。
5分離島式地鐵車站建筑設計施工關鍵技術和難點
5.1結構側向開口施工風險控制
在地鐵車站施工過程中,通風口的設計和施工是整個團結湖站分離島式建筑設計的關鍵點和難點。而具有極大的施工風險。所以在設計過程中一定要做好風道的二次襯砌,然后才可以在風道主體工作面進行施工,從而更好的控制底層沉降。
5.2合理組織主體群洞結構施工
相關實踐表明,在群洞結構設計中,要分為中洞和側洞兩部分進行施工,根據實際情況進行進行施工。比如:側洞在開挖過程中要卸掉中洞的拱腳抗力,中洞在開挖過程中受到預應力的影響,會在中洞拱腳的一側產生比較大的壓力。在群洞施工過程中,要通過中洞和側洞之間的相互作用力,最大限度上減少應力和抗力之間的關系。通過系統科學的組織主體群體結構施工,借助時間效應和空間效應等方法,能有效達到降低緩解各方應力的作用,從而分離島地鐵車站施工能順利進行。
5.3橫撐及其預加力的設計
保證主洞和側洞之間的土體在4.3~4.6m,土體在施工過程中會受到非常嚴重的擾動,從而破壞土體的天然狀態,就在施工過程中發生不均勻沉降,對地鐵后期的運行造成很大影響。具體施工過程中必須對施工工序和施工機械等進嚴密組織,在確保分離島式地鐵車站的建筑質量的前提,減少各個洞室承受上層土體的壓力。
6分離島式地鐵車站建筑設計的優點和缺點
分離島式地鐵車站建筑設計的優點主要體現在以下方面:①設計形式獨特,適應性比較強,能夠在復雜地區進行設計施工;②采用暗挖單洞分類站臺的形式,使得車站內部管線有非常清晰的層次,為后期的地鐵運營維護提供了便利條件;③為遠期的換乘車提供了非常好的換乘方式;④車站內部建筑布置靈活,緩解了客流擁擠和集中的問題。當然分離島式地鐵車站建筑設計雖然很多優點,但是也存在定的缺點。比如:施工工期長,成本比較低,對設計人員和施工人員有很高要求??傮w而言,分離島式地鐵車站建筑設計的優點大于缺點,可以大范圍推廣使用。隨著我國科學技術的發展和地鐵工程施工技術不斷完善和改進,相信在不久的將來,相關人士一定能克服分離島式地鐵車站建筑設計的缺點,促使我國地鐵工程事業走可持續發展道路。
7結束語
綜上所述,分離島式車站設計打破了地鐵車站常規模式,在某些方面具有獨一性、創新性。我國分離島式地鐵車站建筑設計和應用的起步比較晚,到目前還處于發展的初級階段,很多技術和施工技術還不夠成熟。但隨著科學技術的發展,一定會克服重重困難,為我國地鐵事業提供新方向。分離島式地鐵車站已經在我國很多城市得到應用,也取得了不錯成績,希望文章的分析對相關單位有一定幫助。
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作者:皋飛 單位:中設設計集團股份有限公司