轨道交通地铁车站建筑设计技术要求规范车站结构Word下载.docx
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根据车站所处的具体工程位置及周围环境分段划分并确定安全保护等级,并根据安全保护等级对周边主要的建
(构)筑物和地下管线采取各种加固保护措施,尽量减少施工中和建成后对环境造成不利影响,确保周边环境的绝对安全和正常使用。
12.车站宜采用信息化设计和施工方法,为此需建立严格的监控量测和信息反馈制度。
监控量测的目的、内容和技术要求应根据施工方法、结构型式、环境条件等综合分析确定。
13.车站应采取防水措施,并依据工程水文地质条件、市政管线、车站型式等进行技术经济综合比较,确定设计方案,以同时满足结构和防水的设计要求。
14.哈尔滨地铁1号线四期工程与地铁8号线换乘,换乘节点依据远期预留8号线连接条件的原则进行。
设计规范和标准
8..1一般要求
1.车站结构设计应选用现行的国家标准、行业标准、地方标准或推荐标准,其中必须遵循国家标准强制性规范和条文中的规定。
当地方标准要求高于其他标准时,原则上优先执行地方标准中的规定。
2.对于不同的结构类型,必须选择与实际状态相吻合的设计理论规范和配套体系进行设计计算。
当车站结构中荷载不甚明确,考虑选用可靠度设计法尚不全面时,可按破损阶段和容许应力法进行设计或检算,而某些情况中的设计参数也可采用工程类比法确定。
3.执行规范标准时,还必须遵守《建设工程质量管理条例》、《工程建设标准强制性条文》等国家颁布的规定。
4.对执行不同设计理论的规范标准,以及相互间衔接中可能出现的主要问题可与总体设计方沟通协商处理。
8..2国家标准
《地铁设计规范》(GB50157-2013)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《混凝土结构耐久性设计规范》(GBT50476-2008)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014)
《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)《人民防空工程设计规范》(GB50225-2005)《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)《人民防空工程设计防火规范》(GB50098-2009)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999(2003年版))《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2011)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)
《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》(GB50652-2011)
8..3行业、地方与推荐标准
《城市轨道交通工程项目建设标准》(建标104-2008)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程》(JGJ4-80)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011)《建筑工程冬季施工规程》(JGJ/T104-2011)《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2010)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005(2010局部修订))《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)
《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002)《铁路隧道辅助坑道技术规程》(TB10109-95)《铁路隧道工程质量检验评定标准》(TB10417-2003)《水工钢筋混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》(CJJ49-92)《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-97)《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:
97)《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28:
90)《土层锚杆设计与施工规范》(CECS22:
90)黑龙江省《建筑地基基础设计规范》(DB23/902-2005)
8..1荷载分类
作用在车站结构上的荷载,可按表831进行分类。
在决定荷载的数值时,应考虑施工和使用年限内发生的变化,根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》及相关规范规定的可能出现的最不利情况确定不同荷载组合时的组合系数,并应考虑施工过程中荷载变化产生的作用。
暗挖结构的荷载分类和组合可参见现行国家标准《铁路隧道设计规范》。
荷载分类表表&
3.1
何载分类
荷载名称
永久何载
结构自重
地层压力
结构上部和破坏棱体范围的设施及建筑物压力
水压力及浮力
混凝土收缩及徐变影响
预加应力
设备重量
地基下沉影响
设备基础、建筑装修和建筑隔墙等附加荷载
可变何载
地面车辆荷载及其动力作用
地面车辆荷载引起的侧向土压力
基本可变何载
地铁车辆荷载及其动力作用
人群何载
温度作用力
其他可变何载
施工何载
偶然荷载
地震影响
六级人防何载
注:
1.设计中要求考虑的其他荷载,可根据其性质分别列入上述三类荷载中;
2.表中所列荷载本节未加说明者,可按国家有关规范或根据实际情况确定;
3.施工荷载包括:
设备运输及吊装荷载,施工机具及人群荷载,施工堆载,相邻隧道施工
的影响,盾构法或顶进法施工的千斤顶及压浆荷载等。
8・・2荷载计算
1.结构自重
按结构构件的设计尺寸与材料单位重力密度计算确定的竖向荷载。
钢筋混凝土容重取丫=25kN/m3;
素混凝土容重取丫=22kN/m3,其他材料容重按照《建筑结构荷载规范》(GB50009)取值。
2.地层压力
地层压力应根据结构所处工程水文地质条件、埋置深度、结构型式
及其工作条件、施工方法及相邻建(构)筑物等因素,结合已有的试验、测试和研究资料按有关公式计算或依工程类比确定。
(1)竖向压力采用基坑法施工的车站,一般按计算截面以上全部土柱重量作为竖向压力;
对于暗挖法施工的车站,依据结构埋深等条件计算竖向压力。
(2)水平压力根据结构受力过程中墙体位移与地层间相互关系,分别按主动土压力、静止土压力理论计算,在粘性土中应考虑粘聚力影响。
对于施工阶段和使用阶段作用于围护和永久结构外侧墙上的水平侧压力可按主动土压力、静止土压力计算。
同时,在粘性土地层的施工阶段可将水土压力合算,对于砂性土地层可采用水土压力分算;
在使用阶段无论粘性土或砂性土均采用水土压力分算的方法。
计算中还应计及地面超载和邻近建(构)筑物,以及施工过程可能产生的附加水平侧压力。
3.结构上部和破坏棱体范围的设施及建筑物压力应考虑现状及以后的变化,进行荷载计算,并在设计中明确相关的规定。
4.水压力及浮力
(1)作用在地下结构上的水压力一般按静水压力计算,结构计算中必须考虑地下水压力及其产生的浮力影响。
施工阶段对粘性土、砂性土分别采用水土合算、水土分算的办法确定侧向水压力;
使用阶段都应根据正常的地下水位按全水头和水土分算的原则确定侧向水压力和浮力。
(2)确定设计地下水位时应考虑各种因素引起的水位变化对车站结构施工阶段和使用阶段可能产生的最不利的影响。
(3)对工程水文地质中可能存在着承压水或微承压水头在施工阶段产生的作用,要在设计中予以充分的重视,并采取相应的技术措施。
5.混凝土收缩及徐变影响一般类型的地下车站结构应考虑混凝土收缩的影响,并按《铁道隧道设计规范》(TB10003)中规定,混凝土收缩的影响可用降低温度的方法来计算。
对于整体浇筑的混凝土结构相当于降低20C;
对于整体浇筑
的钢筋混凝土结构相当于降低温度15C;
对于分段浇筑的混凝土或钢筋混凝土结构相当于降低温度10C;
对于装配式钢筋混凝土结构相当于降低温度5〜10C。
混凝土徐变影响,可把混凝土构件视为弹性体,将材料的弹性模量或算得的收缩应力予以折减。
6.设备重量
车站设备用房的荷载一般可按8kPa考虑,对重型设备区需依据设备的实际重量、动力影响、安装运输途径等进行结构计算。
对自动扶梯等需要吊装的设备荷载,还应考虑设备起吊点位置和起吊点的荷载值。
7.地面车辆荷载及其冲击力一般可简化为与结构埋深有关的均布荷载,当覆土较浅时应按实际情况计算,当结构埋深较大时,可不予考虑。
对于在道路下方的浅埋车站结构可按20kPa的均布荷载计算,并满足当地路政主管部门批准的道路通行标准。
地面车辆荷载引起的侧向土压力可按相应土压力公式进行计算。
8.地铁车辆荷载及其动力作用地铁车辆竖向荷载应按其实际轴重和排列计算,并考虑动力作用的影响,其计算及构造应满足现行《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1)的相关要求,同时尚应按线路通过的重型设备运输车辆的荷载进行验算。
9.人群荷载车站站台、站厅、楼梯、管理用房等部位的人群荷载一般按4kPa标准值计,另需计及在300x300mm范围内20kN的集中荷载,结构计算时应按全部均布荷载加上集中荷载的最不利组合进行设计。
10.温度作用力根据哈尔滨地区温度情况和车站结构施工条件、施工工艺、结构各
部件受环境温度变化影响的程度,以及施工缝和变形缝设置的情况,综合考虑解决温度变化对车站结构作用的影响。
11.施工荷载结构设计施工中应考虑下列施工荷载之一或可能发生的各种最不利
的组合
(1)设备运输及吊装荷载
(2)施工机具荷载及人群荷载
(3)地面堆载、材料堆载
(4)其他施工工艺引起的附加荷载
12.地震影响车站结构横断面的抗震设计计算采用静力法或惯性力法,沿纵向方向应力应变的验算采用拟静力法。
地震荷载的计算包括:
垂直隧道纵轴方向的水平荷载、沿隧道纵轴方向的水平荷载、垂直惯性力等。
13.人防荷载
按6级人防地面空气冲击波超压峰值计。
14.地面超载
地面超载一般可按20kPa计算,不计冲击力的影响。
在端头井附近由于盾构隧道施工时堆放管片或其他特殊情况时,另作计算,并考虑扩散后作用在车站结构上,一般不小于30kPa。
对于覆土厚度较小的车站,其地面超载应按实际情况按照规范考虑。
15.混凝土收缩、徐变作用
外露的超静定结构及覆土小于1.0米或界面厚度较大的明挖或隧道结构应考虑混凝土收缩的影响。
混凝土收缩的影响可采用降低温度的方法来计算。
16.预加应力为减小基坑变形或提高结构抗裂性能,在构件内施加的预应力。
8..3荷载组合
结构设计时按结构整体或单个构件可能出现的最不利组合,依相关规范要求进行计算,并应考虑施工过程中荷载变化情况分阶段计算。
1.基本组合:
承载力极限状态强度检算
2.裂缝组合:
正常使用状态裂缝宽度检算
3.抗震组合:
结构抗震检算
4.人防组合:
战时结构强度检算
荷载组合系数按照《建筑结构荷载规范》(GB50009)及相关方面规
范采用
工程材料
1.车站结构的工程材料应根据结构类型、受力条件、使用要求和所处环境等选用,并考虑可靠性、耐久性和经济性。
主要受力结构应采用混凝土或钢筋混凝土材料,必要时也可采用金属材料。
2.混凝土材料各项要求应符合耐久性要求,满足抗裂、抗渗、抗冻和抗侵蚀的需要。
一般环境条件下的混凝土设计强度等级不得低于表841的规定。
地下结构混凝土的最低设计强度等级表&
4.1
明挖法
整体式钢筋混凝土结构
C35
装配式钢筋混凝土结构
作为永久结构的地下连续墙和灌注桩
矿山法
喷射混凝土衬砌
C25
现浇混凝土或钢筋混凝土衬砌
一般环境条件指现行国家标准《混凝土结构设计规范》环境类别中的一类和二a类
3.车站结构大体积浇筑的混凝土应选用低水化热水泥,并采取渗入适量外加剂,降低温度的措施;
冬季施工时要考虑寒冷对混凝土养护的不利影响,确保工程质量。
4.混凝土结构的钢筋应按下列规定选用:
(1)纵向受力普通钢筋宜采用HRB400E、HRB500E、HRBF400E、HRBF500E钢筋,也可采用HPB300E、HRB335E、HRBF335E、RRB400E钢筋。
(2)梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400E、HRB500E、HRBF400E、HRBF500E钢筋。
(3)箍筋宜采用HRB400E、HRBF400E、HPB300E、HRB500E、HRBF500E钢筋,也可采用HRB335E、HRBF335E钢筋;
(4)预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
纵向受力钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;
钢筋的屈服强
度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30,且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小
于9%。
结构型式及衬砌
8..1基坑法施工的结构衬砌
1.明挖、盖挖、逆作法等基坑法施工的车站结构均采用整体闭合式钢筋混凝土衬砌。
2.根据车站站型,结构型式一般为长条型地下不同层数和跨数的现浇钢筋混凝土框架结构型式。
车站顶、中、底板可设计为梁板体系,顶板也可设计成密肋楼盖等型式。
车站立柱一般为矩形、圆形,也可选用其他形状。
当车站上部有其它建筑时,其结构型式及布置应与之相协调。
车站两端的端头井,纵横向尺寸及内部梁柱布置除满足建筑布置要求外,尚应符合盾构施工要求。
3.车站主体结构与围护结构之间,可根据结构特点、地层状况、使用条件等因素综合考虑选用分离式、复合式、叠合式等型式。
一般宜选用复合式结构。
4.换乘站位于交叉节点处需设计为多层多跨框架结构时,该处的结构型式与布局应满足车站换乘功能及纵横向结构刚度的要求,宜按空间受力体系分析结构内力。
5.围护结构型式有钻(挖)孔桩、钢板桩、咬合桩、地连墙、土钉墙、喷锚支护等;
支撑结构有钢支撑和钢筋混凝土支撑等,特殊环境条件下,第一道支撑宜选用钢筋混凝土支撑。
8..2暗挖法施工的结构衬砌
1.对于暗挖法施工的车站、风道、出入口通道可采用拱形结构。
结构的断面形状和衬砌型式,应根据围岩条件、使用要求、施工方法及断面尺度等,从受力、围岩稳定和环境保护等方面综合考虑,合理确定
2.暗挖结构宜用曲墙带仰拱,衬砌宜用等厚度截面,并保证圆顺连接。
车站断面轮廓应考虑由于施工和使用阶段中施工误差和结构变形产生的变量。
3.衬砌型式一般采用复合式衬砌。
复合式衬砌的外层衬砌为初期支护,可由喷锚支护和由格栅钢拱架、钢筋网与喷射混凝土组成;
二次衬砌采用现浇钢筋混凝土结构;
内外层衬砌之间铺设防水层。
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