淺談明挖地鐵車站與風道接口的結構設計問題

楊益　王志彪

摘 要：本文從變形縫的形狀和大小的設計以及梁柱體系的構建、車站主體抗浮性的提高等方面對明挖地鐵車站風道接口進行了一定的研究和設計。

關鍵詞：明挖法；地鐵車站；風道接口

中圖分類號：U231 文獻標志碼：A

0 引言

近些年來，地鐵作為當今社會一種經濟、高效的出行交通工具備受人們的青睞。明挖法作為當今社會地鐵車站施工采取的主要方法，其中對風道與車站接口處設計問題的相關研究較少，但是由于風道接口處的受力情況千變萬化，因此它也是設計當中尤為突出的關鍵環節。后期此處可能經常會發生一些意外情況，如漏水、開裂等，因此對于風道接口處的結構設計問題的研究就顯得尤為重要。

1 風道接口處變形縫的形狀和大小的設置

風道與車站接口處的開口距離較大，一般情況下約20m～50m。我們通常要在此部位設計變形縫。在風道接口的設置中，我們應該把變形縫的平面和立面盡量設置為直面狀態，切勿彎曲。如果變形縫的曲面設置過多或者設置成彎曲的情況，將會給止水帶的設計和安裝帶來一定的不便，施工難度較大，而且在后期使用過程中可能會產生滲水漏水的情況。

一般情況下，變形縫到車站外側墻的長度不宜過長，以超出車站外側墻體1m～1.5m為合適的距離。如果變形縫到車站的距離選擇過長，則會使此位置處風道接口的頂梁和頂板承受荷載過大，時間一長，容易使其結構發生變形和開裂。如果變形縫的長度選擇太短，則有可能改變變形縫旁邊兩側的落點位置，容易使其落在車站主體的圍護結構當中，從而導致變形縫的底端兩旁的落點處硬度不夠均勻，到了后期，極易發生形變，而且一旦進水也抵擋不住。

2 變形縫設置條件下梁柱體系的設置

在進行地鐵車站風道接口處的設計的時候，需要對車站主體結構外側墻體進行開洞，這種情況下開孔處需要設置梁柱體系來承受頂板傳遞過來的荷載，以保持結構的穩定性，梁柱體系的設計應當從以下3方面考慮。

第一，考慮頂板的跨度和覆土厚度的問題，應考慮承受頂板的荷載、超載以及覆土重量來進行梁柱體系設計，除了保證結構的受力安全外，在配筋方面，應考慮結構在以后使用過程中產生變形等情況，因此需要對變形縫處的配筋進行加強，以滿足結構受力和裂縫控制要求。第二，正如上面對變形縫的分析那樣，在對變形縫進行具體施工的時候，需要預留一定的施工空間，因此，梁柱體系距離變形縫的邊緣一般將其設置為0.3m，方便施工。第三，在設計的過程中，根據受力情況需要對頂梁、底梁進行上翻或者下翻設計，此時，需要考慮風道接口處的建筑空間要求以及通風專業的過風面積要求，因此，需要跟建筑專業和通風專業配合，仔細核對頂梁和底梁的上下翻的高度，以滿足各專業的要求。

3 車站和風道結構抗浮性的提高

車站設計時不同地區也有不同的情況，有的地區抗浮水位比較高，此時車站和風道的主體自身抗浮性可能無法滿足設計要求。為了提高車站和風道主體結構的抗浮性，目前國內經常采用壓頂梁抗浮設計，在車站頂板上方沿圍護結構設置一圈壓頂梁，使車站和風道在受水浮力上浮時，壓頂梁對結構頂產生向下壓力，同時利用圍護結構的自重及側摩阻力共同達到抗浮目的。

另外，也可以在車站或者風道底板下設置抗拔樁來提高抗浮穩定性，抗拔樁的主要靠樁身與土層的摩擦力來受力，抗拔樁的大小、長度和數量根據計算確定，抗拔樁的鋼筋和樁身均伸入車站底板，這樣的錨入方式能夠提升主體結構的整體抗浮能力。另外，抗拔樁樁頭防水是設計重點，連接部分應采用遇水膨脹止水膠和密封膠等材料進行連接，如圖1所示。

4 預留接口處的預留方法

預留接口受多種因素的影響，通常應根據預留接口實施的時間，后期預留通道的施工方法，接口處的防水能力等進行預留設計。在根據以上因素進行設計的基礎上，還應設置梁柱體系以保證側墻開洞處結構的受力和安全，并且應滿足建筑的空間要求，同時還要能夠起到防水作用。通常情況下，我們所認可的處理形式有兩種方式。

（1）在預留通道兩側的側墻內預留暗梁暗柱體系，確保在后期使用的過程中有較強的安全性能。在使用的過程中還要對預留接口處進行封堵，在后期需要接駁的時候，再通過人工鑿除需要打通的墻體結構部分。

（2）在往預留通道長度方向上延長1m左右設計接口的位置，接口處的梁柱結構應能承受延長部分的荷載，接口處的墻體也要進行封堵。在后期施工時也是通過人工破除被封存的墻體即可，再進行通道的施工工作。

結語

關于明挖地鐵站與風道口的設計，變形縫的設置是一個最基本的設計問題，在此基礎上，就是梁柱體系的設置問題。對于水位高的地區，為了讓主體的抗浮性較強，我們也應當設置合理的措施，提高主體的抗浮性。本文結合一定的實際經驗對風道接口的設計和處理進行一定的分析，提供了一些有關這方面問題的幫助。

參考文獻

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