廣州南鐵路新客站汽車客運站結構設計概述

都 興 利

(廣東省建筑設計研究院，廣東 廣州 510010)

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廣州南鐵路新客站汽車客運站結構設計概述

都 興 利

(廣東省建筑設計研究院，廣東 廣州 510010)

結合廣州南鐵路新客運站工程實例，從地基基礎、地下空間頂板、地下室外墻、繞行車道等方面，闡述了該客運站的結構設計方法，并探討了結構設計的經濟技術指標，從而實現結構的安全性與經濟性。

客運站，基礎設計，地下室，繞行車道

1 工程概況

廣州鐵路新客站汽車客運站位于番禺區鐘村鎮廣州南站東廣場的南北兩地塊，總用地面積為31 838 m2。根據《關于送審建筑設計方案的復函》(穗規函[2011]3752號)的意見，本次建設為北地塊部分的汽車客運站工程，即客運站一期，用地面積為15 952 m2。本地塊西南面毗鄰廣州南站及其車行匝道，西北面為石壁南一路，東南面為廣州火車南站東廣場，東北面為規劃路及規劃文化用地。

廣州鐵路新客站汽車客運站一期總建筑面積為23 319.4 m2，其中，地上建筑面積為543.1 m2，地下建筑面積22 776.3 m2，地下2層，地面僅設置建筑出入口及設備通風口。本工程結構形式為鋼筋混凝土框架結構，建筑結構安全等級為一級。抗震設防烈度為7度，地震分組為第1組，基本加速度值為0.10g，場地類別為Ⅱ類，按7度抗震構造措施設防。本工程框架結構抗震等級為二級，客運站筏基基礎設計等級為甲級。外圍繞行車道樁基基礎設計等級為甲級,客運站效果圖見圖1。

2 設計特點、技術經濟指標、優缺點

2.1 基礎設計

廣州南汽車客運站位于南站北路旁。地貌單元屬珠江三角洲沖洪積平原地貌單元，地面較平坦。該區地層按地質成因依次分為：①(Qml)第四系素填土層；②-1,②-2,②-3(Qal+pl)沖積—洪積土層；⑤(K)泥質粉砂巖強風化層；⑥(K)泥質粉砂巖中風化層；⑦(K)泥質粉砂巖微風化層。

客運站主體地下2層，地下室開挖深度為-15.2 m。開挖基坑后，地下室底板大部分位于⑤強風化層或⑥中風化、⑦微風化。由于本工程為純地下室結構，結構平均荷載不大于400 kN/m2。且荷載分布較為均勻，適合采用天然地基基礎。因廣東地區地下水位較高，客運站依靠自身重量不足以滿足抗浮要求，需增設抗浮錨桿。

客運站繞行車道因為所在地塊使用需要，沿車道行車方向板底標高呈拋物線分布，造成板底地質條件較為復雜。車道兩端標高較高板底土層為松散的填土層①、稍密的細砂層②-1、流塑(軟塑)狀態的淤泥(淤泥質土)，車道中段標高較低板底已進入泥質粉砂巖強風化層、中風化層和微風化層。從安全及經濟的角度出發，采用樁基解決場地地質條件差別較大的問題。避免后期在使用過程中因不均勻沉降而造成結構安全問題。

2.2 純地下空間的頂板設計

1)首層大面積開洞。

本工程為下沉式汽車站，平面尺寸為130 m×117 m。停發車位置均設置在-1層，為滿足地下室采光及車道換氣等使用要求。地下室頂板需要大面積開洞，從而給結構的設計提出很大的挑戰。

其次，因-1層行車需要，在車道上方出現3條跨度超20 m的人行通道，通道凈跨長達30 m(如圖2所示)，在豎向力及自重的作用下其自身的撓度變形控制成為一個難點(如圖3所示)，在這幾個人行通道的結構設計上采用預應力混凝土梁的做法，較好地控制了因長度而造成的撓度及裂縫問題。預應力混凝土能充分發揮鋼筋和混凝土各自的特性，能提高鋼筋混凝土構件的剛度、抗裂性和耐久性，可有效地利用高強度鋼筋和高強度等級的混凝土。與普通混凝土相比，在同樣條件下具有構件截面小、自重輕、質量好、材料省(可節約鋼材40%～50%,混凝土20%～40%)。

再次，左開洞范圍集中于擋土墻相鄰一跨，此做法導致原整層分擔的水平推力集中由擋土墻及其相鄰一跨承擔，而在左側,軸所在的通道成為擋土墻與主體建筑連接的唯一結構構件，使得天橋本身承受巨大的水平推力，因此此構件需按壓彎構件來考慮其受力情況，為保證其安全性對天橋部分做如下處理：a.增加與天橋相鄰跨的梁柱截面，盡可能分擔其水平。b.在高度無法增加的情況下，增大天橋主受力梁截面。c.將天橋梁按水平撐桿考慮，增加預應力筋。d.加密水平聯系梁使4條主梁形成一個受力整體。

2)地下室溫度變化引起的脹縮變形，本工程因為夏季施工，所以在溫度計算上采用基準溫度35 ℃，升溫18 ℃，降溫35 ℃進行溫度應力計算。考慮建筑使用、止水防滲、保溫隔聲等功能的影響，混凝土樓面不設縫，首層大面積開洞也會導致的局部應力集中等不利因素更增加了設計的難度。

為解決此難題本工程采取了以下措施：a.采用多套軟件復核的做法取長補短盡可能反映出真實的溫度受力情況。對局部應力集中位置進行加強。b.樓面較危險構件采用預應力混凝土梁，施加預應力以提高受力性能、抗裂性能和減小撓度。c.加強大開洞邊樓板厚度及配筋，避免局部應力集中導致的樓板開裂。

2.3 地下室外墻設計

1)地下室層高較高的問題：

客運站主體地下2層，地下室深度為-14.2 m，單層層高達到7 m。側壁承受土壓力及水壓力的跨度較大，在上文中所提及的首層在臨近地下室外墻處的大面積開洞也影響整體的穩定導致地下室外墻變形增大，提高了設計難度(見圖4)。

同時在-1層的擋土墻側也有大面積開洞使墻體的總高度由原來7 m增加到14 m，為解決此難題，本工程做了如下處理：a.在加強擋土墻及相鄰一跨的前提下，在-1層開洞的適當位置增加水平支撐，在條件允許的情況下將水平支撐外延使梁端部接觸現有的基坑壁，使水土壓力能直接通過水平梁盡可能的傳遞到-1層的整體梁板處。b.在-1層標高所在的剪力墻位置加強圈梁設置使水土壓力盡量傳遞到兩側扶壁柱上。c.在變形最大的位置設置扶壁柱。通過以上措施將變形控制在規范允許范圍。

2)工程周邊情況復雜導致在水、土壓力的計算上出現比較多的工況：

本工程除南邊市政道路，東邊火車南站，此兩側情況比較穩定外，西側及北側均為待建地塊，且與本工程用地紅線基本相鄰。導致在模型計算中須區分西側無土、北側無土、西北均無土及四周均有土等4種不同工況取其包絡。

2.4 繞行車道設計復雜

因為繞行車道借用新中軸公司的地下空間地塊，為使地下空間能夠聯通，繞行車道被設計成為獨立體系的隧道式結構且沿車道行車方向標高呈拋物線分布(見圖5)。最深處覆土厚度達6 m。

本地塊尚未動工且存在動工的意向，因此在水土壓力計算上存在與上文相同情況，在模型計算中需區分內側無土、外側無土、兩側均無土及兩側均有土等4種不同工況取其包絡。從安全及經濟的角度出發，在與各方面協調并經過縝密的計算后提出利用現有對頂式基坑支護作為抵抗水平力永久結構構件的，節省成本。

3 結語

本工程結構設計過程中遇到諸多情況，如:

1)首層大面積開洞；2)周邊地塊建筑結構形式的不確定性，施工及使用時間的不確定性；3)溫度作用對結構設計的重大影響；4)地下室局部層高較高等。

考慮到本工程的復雜性，結構設計中模擬了多個工程狀態，采用了多個分析軟件，進行結構設計工作，力求使本工程結構達到安全、適用、經濟。

[1] 徐榮年,徐欣磊.工程結構裂縫控制[M].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[2] 徐 建.建筑結構設計常見及疑難問題解析[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.

The structure design summary of automobile passenger station of railway new passenger station south Guangzhou

Du Xingli

(GuangdongArchitecturalDesignInstitute,Guangzhou510010,China)

Combining with the railway new passenger station engineering south Guangzhou, from the foundation, underground space roof, basement outer wall, detouring lane and other aspects, elaborated the structure design method of the passenger station, and discussed the economic and technical index of structure design, so as to realize the safety and economy of structure.

passenger station, foundation design, basement, detouring lane

1009-6825(2017)13-0044-02

2017-02-15

都興利(1977- ),女

TU318

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