淺談明挖地鐵車站與風(fēng)道接口的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

楊益　王志彪

摘 要：本文從變形縫的形狀和大小的設(shè)計(jì)以及梁柱體系的構(gòu)建、車站主體抗浮性的提高等方面對明挖地鐵車站風(fēng)道接口進(jìn)行了一定的研究和設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：明挖法；地鐵車站；風(fēng)道接口

中圖分類號：U231 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

近些年來，地鐵作為當(dāng)今社會一種經(jīng)濟(jì)、高效的出行交通工具備受人們的青睞。明挖法作為當(dāng)今社會地鐵車站施工采取的主要方法，其中對風(fēng)道與車站接口處設(shè)計(jì)問題的相關(guān)研究較少，但是由于風(fēng)道接口處的受力情況千變?nèi)f化，因此它也是設(shè)計(jì)當(dāng)中尤為突出的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。后期此處可能經(jīng)常會發(fā)生一些意外情況，如漏水、開裂等，因此對于風(fēng)道接口處的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的研究就顯得尤為重要。

1 風(fēng)道接口處變形縫的形狀和大小的設(shè)置

風(fēng)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(shè)計(jì)變形縫。在風(fēng)道接口的設(shè)置中，我們應(yīng)該把變形縫的平面和立面盡量設(shè)置為直面狀態(tài)，切勿彎曲。如果變形縫的曲面設(shè)置過多或者設(shè)置成彎曲的情況，將會給止水帶的設(shè)計(jì)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(chǎn)生滲水漏水的情況。

一般情況下，變形縫到車站外側(cè)墻的長度不宜過長，以超出車站外側(cè)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(fēng)道接口的頂梁和頂板承受荷載過大，時間一長，容易使其結(jié)構(gòu)發(fā)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(cè)的落點(diǎn)位置，容易使其落在車站主體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，從而導(dǎo)致變形縫的底端兩旁的落點(diǎn)處硬度不夠均勻，到了后期，極易發(fā)生形變，而且一旦進(jìn)水也抵擋不住。

2 變形縫設(shè)置條件下梁柱體系的設(shè)置

在進(jìn)行地鐵車站風(fēng)道接口處的設(shè)計(jì)的時候，需要對車站主體結(jié)構(gòu)外側(cè)墻體進(jìn)行開洞，這種情況下開孔處需要設(shè)置梁柱體系來承受頂板傳遞過來的荷載，以保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，梁柱體系的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)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(yīng)考慮承受頂板的荷載、超載以及覆土重量來進(jìn)行梁柱體系設(shè)計(jì)，除了保證結(jié)構(gòu)的受力安全外，在配筋方面，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)在以后使用過程中產(chǎn)生變形等情況，因此需要對變形縫處的配筋進(jìn)行加強(qiáng)，以滿足結(jié)構(gòu)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(jìn)行具體施工的時候，需要預(yù)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(shè)置為0.3m，方便施工。第三，在設(shè)計(jì)的過程中，根據(jù)受力情況需要對頂梁、底梁進(jìn)行上翻或者下翻設(shè)計(jì)，此時，需要考慮風(fēng)道接口處的建筑空間要求以及通風(fēng)專業(yè)的過風(fēng)面積要求，因此，需要跟建筑專業(yè)和通風(fēng)專業(yè)配合，仔細(xì)核對頂梁和底梁的上下翻的高度，以滿足各專業(yè)的要求。

3 車站和風(fēng)道結(jié)構(gòu)抗浮性的提高

車站設(shè)計(jì)時不同地區(qū)也有不同的情況，有的地區(qū)抗浮水位比較高，此時車站和風(fēng)道的主體自身抗浮性可能無法滿足設(shè)計(jì)要求。為了提高車站和風(fēng)道主體結(jié)構(gòu)的抗浮性，目前國內(nèi)經(jīng)常采用壓頂梁抗浮設(shè)計(jì)，在車站頂板上方沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置一圈壓頂梁，使車站和風(fēng)道在受水浮力上浮時，壓頂梁對結(jié)構(gòu)頂產(chǎn)生向下壓力，同時利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)的自重及側(cè)摩阻力共同達(dá)到抗浮目的。

另外，也可以在車站或者風(fēng)道底板下設(shè)置抗拔樁來提高抗浮穩(wěn)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(shù)量根據(jù)計(jì)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(jié)構(gòu)的整體抗浮能力。另外，抗拔樁樁頭防水是設(shè)計(jì)重點(diǎn)，連接部分應(yīng)采用遇水膨脹止水膠和密封膠等材料進(jìn)行連接，如圖1所示。

4 預(yù)留接口處的預(yù)留方法

預(yù)留接口受多種因素的影響，通常應(yīng)根據(jù)預(yù)留接口實(shí)施的時間，后期預(yù)留通道的施工方法，接口處的防水能力等進(jìn)行預(yù)留設(shè)計(jì)。在根據(jù)以上因素進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)設(shè)置梁柱體系以保證側(cè)墻開洞處結(jié)構(gòu)的受力和安全，并且應(yīng)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(rèn)可的處理形式有兩種方式。

（1）在預(yù)留通道兩側(cè)的側(cè)墻內(nèi)預(yù)留暗梁暗柱體系，確保在后期使用的過程中有較強(qiáng)的安全性能。在使用的過程中還要對預(yù)留接口處進(jìn)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(jié)構(gòu)部分。

（2）在往預(yù)留通道長度方向上延長1m左右設(shè)計(jì)接口的位置，接口處的梁柱結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受延長部分的荷載，接口處的墻體也要進(jìn)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(jìn)行通道的施工工作。

結(jié)語

關(guān)于明挖地鐵站與風(fēng)道口的設(shè)計(jì)，變形縫的設(shè)置是一個最基本的設(shè)計(jì)問題，在此基礎(chǔ)上，就是梁柱體系的設(shè)置問題。對于水位高的地區(qū)，為了讓主體的抗浮性較強(qiáng)，我們也應(yīng)當(dāng)設(shè)置合理的措施，提高主體的抗浮性。本文結(jié)合一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對風(fēng)道接口的設(shè)計(jì)和處理進(jìn)行一定的分析，提供了一些有關(guān)這方面問題的幫助。

參考文獻(xiàn)

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