王 剛 張 南
[摘要]通過實例簡要闡述城市軌道交通高架車站建筑結構的特點。
[關鍵詞]城市軌道交通 高架車站 鋼結構
中圖分類號:TU3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0220114-01
一、前言
城市地鐵的發展,已不限于地下,在條件允許的情況下,出地面運行或高架運行,稱為城市軌道交通,人們出行既快捷又可觀光,加上各具特色的車站,是一道美麗的風景線。
城市軌道交通的車站在地面以上稱高架車站,車站具有一般地面建筑的特征和交通建筑的形體,車站滿足客流的集散。車站建筑以鋼筋混凝土結構和鋼結構相結合,造型別具風格,給人美的享受。這樣的結構有一些特點,現以廣州市軌道交通某一車站為例來說明。
二、車站基本情況及建筑結構
這個高架車站有效站臺中心線軌面高于站廳層7.45m,線間距4m,設側式4m站臺,雙柱式橋墩,單孔箱梁,箱梁下的空間為站廳。車站建筑外包尺寸(到屋蓋外邊)長×寬×高為100.4m×44.25m×23.31m,車站總建筑面積6595m2,其中:車站主體建筑面積4332m2,架空層建筑面積2263m2。預計每日客流10328人次。主體建筑面積包括站廳、站臺和人行通道等,架空區建筑面積包括設備管理用房底層部分架空以及站臺、軌行區的輕型鋼結構屋蓋的覆蓋區。

該車站橫立面的輪廓形狀像含苞欲放的花蕾,此造型是由站臺、軌行區的架空建筑結構和設備管理用房建筑結構組成的,也就是由鋼結構和鋼筋混凝土結構組成。見圖1。
站臺和軌行區的架空建筑結構,是彎柱和弧形梁組合為一體的鋼結構,采用輕型鋼屋架,鋁合金壓型屋面板,玻璃幕墻和金屬大百頁。這是車站站臺和軌行區的總覆蓋。
設備管理用房是鋼筋混凝土結構,外置于站臺外側,底層部分架空,為公交系統客流留出接駁空間。為了車站的整體協調,是以彎柱和弧梁組成的外形輪廓。
三、適應性及特點
該車站已建成投入運營,它是一條線路的組成部分,本身也有一些特點。
1.滿足客流的集散,同時也要適應整條線路行駛中的技術設備、信息控制、運行管理,以保證交通的安全、通暢、便捷、準確。
2.該車站是高架線路貫穿的建筑,具有一般地面建筑的特征和交通建筑的形體,車站的橫立面輪廓是弧線組成,顯得簡潔、流暢、輕快、活潑,形似欲開放的花蕾,沒有壓抑感,能給乘客帶來開放、愉快的心情。
3.該車站鋼屋蓋把站臺和軌行區全部覆蓋,便于統一排水,遮擋風雨,避免陽光強照,給乘客和工作人員一個舒適的環境。
4.鋼結構在工程上使用的越來越多,鋼結構和混凝土結構相結合能加快工程進度,鋼結構在工廠預制,在土建基礎施工完后,在施工現場組裝,互不干擾,進度快。該工程總工期比全部混凝土結構施工節省兩個月。
5.鋼結構比較適合南方,像廣州,一年四季溫度比較高,無霜凍,晝夜溫差不大,熱脹冷縮對鋼結構的影響較小。
6.設計已做了優化設計,已將原40m大柱跨改為25m小柱跨,改后的跨度比較合適,建筑空間利用的比較好。
7.鋼結構和混凝土結構的基礎基本上是一樣的,在廣州是鉆孔樁或沖孔樁,鋼結構的基礎在基面預埋螺栓,用法蘭連接,混凝土結構的基礎在基面預留鋼筋,鋼筋混凝土連接。
8.設備房是鋼筋混凝土結構,設計的彎柱和弧梁協調了車站橫立面的形狀,使之融為一體;但比一般框架結構的房子施工難度大,彎柱和弧梁是變斷面的,鋼筋的綁扎和支模比較復雜。
四、高架車站的其他造型
高架車站的站臺和軌行區的架空覆蓋比較高大,也是車站的主要造型,下面簡述高架車站這部分其他造型。
1.車站建筑結構以鋼筋混凝土框架結構為主,在升至站臺層后采用鋼結構,上覆輕型鋼結構屋蓋,屋頂可以是全覆蓋,也可以在候車站臺上部作局部覆蓋。局部覆蓋橫立面形體象“輿”字上部形狀,中間軌行區列車不覆蓋;屋蓋是對稱的;這種局部覆蓋在廣州市很少采用。
2.站臺和軌行區的架空用弧形對稱的鋼梁組成骨架,上覆輕型鋼屋架,橫立面像是隧道的拱形橫斷面;這樣的造型受力很好,也很適用;形狀相同的構件比較多,節約材料,施工難度也不大;這樣的建筑結構在廣州市用的較多。
3.站臺和軌行區的架空覆蓋橫立面可以是漢字“介”字型,像是廊橋的橫立面,傳統而古樸;由于跨度大,建筑空間利用的不充分;可以是混凝土結構也可以是鋼結構。
4.站臺和軌行區的架空覆蓋橫立面可以是字母“n”型,頂面緩坡排水;縱向則是長方形建筑,四平八穩;這樣的造型也較適用;鋼結構和混凝土結構都可以。
5.站臺和軌行區的架空覆蓋橫立面可以是字母“m”型,中間低的地方是上行與下行線間距中間,可作為排水溝,中間支撐也設在這個位置;這樣的造型也較適用,但支柱較多;采用鋼結構比較好。
6.站臺和軌行區的架空覆蓋橫立面可以是字母“T”“Y”型、漢字“個”型,這些優點是造型簡單,缺點是由于跨度較大,從安全考慮,造價并不低;采用鋼結構比較好。
還有一些造型,如一坡型、寶塔型等,不一一敘述。
五、結束語
城市軌道交通高架車站一般具有安全、適用、交通建筑的形體,多樣的建筑造型可成為城市美麗的風景線;混凝土結構和鋼結構相結合容易實現多樣的建筑造型,同時可加快工程進度;根據造價、工期、地區氣候等條件,多方案比較,能設計建造更好的高架車站。
參考文獻:
[1]張慶賀、朱合華、莊榮等編著,地鐵與輕軌[M].北京:人民交通出版社,2002.
作者簡介:
王剛,男,河北定州人,河北工程大學設計院,工程結構碩士,國家一級注冊結構工程師,現主要從事建筑結構設計工作。