地下車站主體結構施工圖設計常見問題交流

1、地下車站主體施工圖常見問題交流地下車站主體結構施工圖設計地下車站主體結構施工圖設計常見問題交流常見問題交流2014.2014.1010中鐵四院集團城地院鄭州項目部地下車站主體施工圖常見問題交流車站主體結構計算工程材料耐久性設計結構構造其他細節(jié)問題地下車站主體施工圖常見問題交流一、車站主體結構計算1、荷載1）當覆土厚度小于2m時，應考慮動力影響；當覆土厚度小于1m時，地面車輛荷載應按規(guī)范標準確定，且不應小于20kPa。2）設備區(qū)荷載8kPa，包括隔墻、設備重量。（其中隔墻若采用加氣混凝土砌塊，其容重5.5，折算均布荷載在1.83kPa之間），不包括裝修、吊頂、人群荷載。3）驗算抗浮時，不考慮設備

2、荷載8kPa。4）斷面計算時恒載應計入：梁自重、站臺板、軌頂風道、道床自重，根據(jù)不同的荷載組合取不同的組合系數(shù)及分項系數(shù)。地下車站主體施工圖常見問題交流一、車站主體結構計算2、荷載組合應注意以下問題：1）荷載組合（恒+活）要計算多種工況，并取最不利組合：水位取抗浮水位+橫載+活載；水位取底板下+橫載+活載；水位取抗浮水位+橫載；水位取底板下+橫載。2）橫載控制的工況，活荷載組合值系數(shù)可取0.7。3）上述工況組合也適用于準永久組合。注：結構計算不要鉆牛角尖，但也不應過于粗放地下車站主體施工圖常見問題交流一、車站主體結構計算3、構件計算車站結構構件根據(jù)其受力特點確定計算方法。地下車站主體施工圖常見

3、問題交流一、車站主體結構計算3、構件計算結構計算時，對于梁板、梁柱、墻板重疊部分可按簡化為剛域處理，或考慮內(nèi)力削峰。削峰計算可按下列公式計算：對于支座負彎矩可取支座（墻或柱）邊彎矩： 式中 M1為支座邊彎矩配筋的計算彎矩； M0為柱中心處的梁彎矩； Q0為柱中心處的梁剪力； b為支座（墻或柱）寬度；對于支座處剪力可取支座（墻或柱）邊剪力： Q1為柱邊剪切筋的計算剪力； q為作用于構件荷載。10013MMQ b1012QQqb地下車站主體施工圖常見問題交流一、車站主體結構計算3、構件計算考慮到地下結構防水混凝土裂縫控制較為嚴格，不宜采用調幅方式調整內(nèi)力?；煲?guī)第5.4.2條規(guī)定，對于直接承受動力荷

4、載的構件不應考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法。對于存在加腋且內(nèi)力較大的結構節(jié)點，可考慮加腋的有利影響，并核算加腋起點、加腋長度1/3處、加腋長度2/3處、加腋終點處承載力及裂縫控制要求。柱軸壓比計算不考慮重要性系數(shù)。車站縱向框架計算荷載以橫向平面框架計算中柱子的最大軸力除以縱向框架的跨長作為縱向框架的均布荷載；計算模型根據(jù)誘導縫布置按多跨連續(xù)框架計算。（注意結構自重不要重復計算）接口梁、孔洞邊明梁等計算可采用荷載面積分擔法，確定構件荷載分布與取值，再根據(jù)支座約束條件計算出結構內(nèi)力。地下車站主體施工圖常見問題交流一、車站主體結構計算4、構件計算車站主體與附屬接口框梁宜考慮扭轉協(xié)調，按彎、剪、扭構件計

5、算。相應相鄰主體結構邊跨正彎矩增加，第一內(nèi)支座負彎矩增加。地下車站主體施工圖常見問題交流二、工程材料1、混凝土地下結構的工程材料應根據(jù)結構類型、受力條件、使用要求及所處環(huán)境，以及結合其可靠性、耐久性和經(jīng)濟性選用。主要受力結構可采用鋼筋混凝土結構，必要時也可采用鋼管混凝土結構、鋼骨混凝土結構、型鋼混凝土組合結構及鋼結構。混凝土原材料和配比、最低強度等級、最大水膠比和單方混凝土的膠凝材料最小用量等應符合耐久性要求，滿足抗裂、抗?jié)B、抗凍和抗侵蝕的需求。一般環(huán)境條件下地下結構混凝土最低設計強度等級大體積澆筑的混凝土應避免采用高水化熱水泥，并宜摻入高效減水劑、優(yōu)質粉煤灰或磨細礦渣等，嚴格控制水泥用量，限

6、制水膠比，并控制混凝土入模溫度。對于采用水下澆筑工藝的混凝土，設計文件中應注明。地下車站主體施工圖常見問題交流二、工程材料2、鋼筋對于有抗震設防要求的地下結構，其縱向受力普通鋼筋應采用帶“E”的熱軋帶肋鋼筋，其強屈比、屈強比及鋼筋最大拉力下的總伸長率應符合相關要求。主體結構梁、柱混凝土強度等級相差不宜超過2個等級，否則應采取必要措施保證梁、柱節(jié)點的可靠度，可采取的措施包括梁、柱節(jié)點采用柱砼強度等級或梁柱節(jié)點增加芯柱，并保證其節(jié)點核心區(qū)的抗剪承載力滿足要求。地下車站主體施工圖常見問題交流三、耐久性設計地鐵地下結構的耐久性，主要與使用環(huán)境、材料、構造、混凝土的裂縫、施工質量和使用階段的維護等方面有

7、關。耐久性設計的內(nèi)容包括：1）確定結構和構件的設計使用年限，環(huán)境作用類別和作用等級；2）進行有利于減輕環(huán)境作用的概念設計，包括結構選型、布置和構造；3）選用混凝土材料和鋼筋，提出材料的耐久性質量要求；4）根據(jù)耐久性要求確定混凝土保護層厚度；5）設置防水、排水等構造措施；6）提出混凝土裂縫控制要求；7）必要時提出針對嚴重環(huán)境作用的多重防護措施與防腐蝕附加措施；8）提出針對耐久性要求的施工工藝與質量驗收要求；9）提出使用階段的維護與檢測要求。1、設計內(nèi)容地下車站主體施工圖常見問題交流三、耐久性設計1）在滿足結構設計要求的前提下，耐久性設計應根據(jù)結構的設計使用年限、結構所處的環(huán)境類別及作用等級，明確

8、環(huán)境對結構耐久性的劣化影響機理，并采取相應的根本措施和附加措施。2）在充分考慮施工實際條件的基礎上，提高混凝土結構的密實度和抗裂性能是提高結構耐久性的根本措施，混凝土結構的裂縫防治和接縫處理是耐久性設計工作的重點，應采取綜合措施，滿足結構100年設計使用年限的要求。3）設計應采取合理的結構構造，便于施工、檢查和維護，減少環(huán)境因素對結構的不利影響。4）地下工程鋼筋混凝土結構宜選用高性能自防水混凝土?；炷僚浜媳仍O計應適當減少水泥用量、可摻加粉煤灰和礦粉、降低水化熱、提高混凝土密實度、抗裂性能、抗化學侵蝕性能。5）設計應對鋼筋混凝土的原材料、施工過程的質量控制提出要求。6）在通常情況下，軌道交通地

9、下工程環(huán)境類別為I類（一般環(huán)境）。對于局部區(qū)段可能出現(xiàn)的腐蝕環(huán)境、承壓水和微承壓水地質條件下的鋼筋混凝土結構，除了對混凝土本身提出嚴格的耐久性要求外，設計還應提出可靠的附加耐久性措施，并對結構在設計使用年限內(nèi)的檢測做出規(guī)劃，明確跟蹤檢測內(nèi)容。7）設計宜增加混凝土抗裂性能的要求；如結構的抗裂設計中，其橫向彎曲裂縫寬度可按照現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范選用。該規(guī)定的裂縫為荷載引起的橫向裂縫，不包括混凝土收縮和溫度等非荷載引起的裂縫。2、設計原則地下車站主體施工圖常見問題交流三、耐久性設計1）確定環(huán)境作用等級，按混凝土結構耐久性設計規(guī)范（GB/T50476-2008）執(zhí)行；2）明確砼強度等級、鋼筋、膠凝材

10、料用量、水泥、礦物摻合料、粗、細骨料、拌合用水、外加劑材料及用量要求。3）裂縫寬度要求；4）特殊構造要求，包括接縫、吊環(huán)吊鉤等外露金屬件、保護層施工誤差、加涂抗碳化涂層、添加合成纖維等。5）施工要求，如混凝土構件的澆筑、振搗、養(yǎng)護、修復等；6）耐久性的檢測要求，如混凝土堿含量、混凝土密實度、抗碳化、抗裂性檢驗等。3、設計圖中需要表達的內(nèi)容地下車站主體施工圖常見問題交流四、結構構造1、變形縫、誘導縫、施工縫的設置1）在車站主體結構中，當因結構、地基、基礎或荷載發(fā)生變化，可能產(chǎn)生較大的差異沉降時，宜通過地基處理結構措施或設置后澆帶等方法將結構的縱向曲率和沉降差控制在整體道床和地下結構的允許變形范圍

11、內(nèi)。2）明挖結構不宜設沉降縫，但應根據(jù)氣象條件、結構類型、結構埋深、功能要求和施工工藝等設置溫度伸縮縫，其最大間距可參考混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2010）及工程類比確定。伸縮縫的寬度一般為1020mm，變形縫位置結構鋼筋的處理應滿足變形縫止水帶的設置要求。只有在采取必要的工程措施，如間隔跳倉施工、采用補償收縮混凝土及膨脹加強帶等，有效地減少砼的溫度應力和收縮應力、確保避免發(fā)生有害裂縫后，可以少設或不設伸縮縫。車站或隧道分縫長度超過規(guī)范要求時，縱向分布鋼筋配筋率應按溫度應力配置作適當加大。車站變形縫應避免設置在有效站臺長度范圍內(nèi)，以及自動扶梯、電梯跨越的部位。3）施工縫應根據(jù)施工組織

12、安排、施工分段等情況而定。施工縫的位置應留在結構受剪力較小且便于施工的部位，注意照顧結構內(nèi)部的設施（如電梯井和出入口等）的完整性。其間距宜參照類似工程的經(jīng)驗確定，施工縫應設置中置式止水帶或采取其他有效防水措施。橫向施工縫的間距不宜大于16m。4）后澆帶宜設置在跨度的1/3處，且整環(huán)設置，帶寬2.0m左右，此范圍內(nèi)的結構鋼筋全部貫通設置。后澆帶應在兩側結構混凝土澆注后1個月左右，采用高于兩側結構混凝土強度一級的混凝土澆注，并添加適量的微膨脹劑。采用補償收縮混凝土的主體結構可采用膨脹加強帶部分或全部取代后澆帶。5）在車站主體結構與區(qū)間隧道、出入口通道、風道等結構的結合部位應設置變形縫。變形縫的位置

13、應根據(jù)圍護結構形式、施工方法、施工順序等綜合確定。地下車站主體施工圖常見問題交流四、結構構造2、鋼筋的保護層厚度（1）一般環(huán)境作用下混凝土結構構件鋼筋凈保護層最小厚度應符合下表規(guī)定。（2）混凝土結構最大計算裂縫寬度不得大于下表規(guī)定。地下車站主體施工圖常見問題交流四、結構構造3、分布鋼筋、拉筋的選用結構頂、底板及邊墻應設置單側不小于0.25%的縱向分布鋼筋。迎土面的分布鋼筋間距不宜大于150mm。明挖法施工的地下結構周邊構件和中樓板每側暴露面上分布鋼筋的配筋率不宜低于0.2%，當車站長度較大、且為設置變形縫、誘導縫時，不宜低于0.25%，同時分布鋼筋的間距也不宜大于150mm。當混凝土標號大于C

14、60時，分布鋼筋的最小配筋率宜再增加0.1%。板、墻中的拉筋可根據(jù)構造選用，400600mm厚板可選用10450X450，6001000mm厚板可選用12450X450；當墻、板局部抗剪不滿足受力要求時，可局部加密拉筋。后砌的內(nèi)部承重墻和隔墻等應與主體結構可靠拉結，輕質隔墻應與主體結構連結。地下車站主體施工圖常見問題交流四、結構構造4、梁、板、墻、柱節(jié)點1）梁板墻節(jié)點在頂、中、底板與側墻相交處，宜設置加腋，可有效改善結構受力。在設有扶梯基坑、電梯井基坑處，應取消加腋，以免影響設備的凈空要求。中板與縱梁相交處，可不設置加腋，以免影響后期的管線安裝。當在車站頂板、或中板，緊貼側墻處有較大開孔時，應

15、設置邊框梁，以抵抗側墻傳遞的橫向水平力作用。2）梁柱節(jié)點地鐵結構中，扁梁結構較多，頂縱梁、底縱梁一般都比柱截面寬。扁梁截面寬度bb2bc；bbbc+hb，hb大于等于16d（此處，bb、hb為扁梁的寬度及高度，bc為柱截面寬度，對圓形柱截面取直徑的0.8倍，d為柱縱筋直徑）。扁梁框架的邊梁跨度不宜采用寬度大于柱截面在該方向高度的梁；當與邊梁相交的內(nèi)部框架寬扁梁的寬度大于柱寬時，對邊梁應采取措施，以考慮其受扭的不利影響。梁截面的高寬比一般在下列范圍內(nèi)采用：矩形截面：h/b=2.03.5；T型截面：h/b=2.54；扁梁的截面寬高比b/h不宜超過3。梁設計時，應注意鋼筋的擺放，梁上部鋼筋水平方向的

16、凈間距不應小于30mm和1.5d；梁下部鋼筋水平方向的凈間距不應小于25mm和d。當下部鋼筋多于2層時，2層以上鋼筋水平方向的中距應比下面2層的中距增大一倍；各層鋼筋之間的凈間距不應小于25mm和d，d為鋼筋的最大直徑。地下車站主體施工圖常見問題交流五、其他細節(jié)問題1）主體結構設計說明應包括：工程概況、設計依據(jù)、依據(jù)規(guī)范、設計原則及標準、設計荷載、荷載組合、工程材料、鋼筋的連接與錨固、耐久性設計、構造要求、施工要求、圖紙中應說明的問題等幾項。2）設計圖紙包括梁、板、墻、柱、接口等結構布置、配筋圖及預埋件。3）頂、底板的分布鋼筋在側墻范圍內(nèi)如何布置？4）梁側面構造鋼筋配筋率及布置？不應小于腹板截

17、面面積的0.1%，且其間距不大于200mm。5）板、墻拉筋布置原則？什么是梅花型布置？6）車站軌頂風道設置成“U”型和“L”型的特點及注意事項？7）中板離壁溝設計注意事項。8）鋼筋接駁器的使用位置和要求。9）縱梁上、下翻問題，上下翻處節(jié)點怎么畫？10）車站主體結構的預埋鐵件包括哪些？（地漏、扶梯鋼板、吊鉤、人防、設備吊鉤、風道預埋鋼板、站臺門上下端預埋、接地預埋、配電柜洞口預埋鋼板）11）樓梯碰頭問題。地下車站主體施工圖常見問題交流五、其他細節(jié)問題12）車站與附屬接口，尤其是盾構井環(huán)框梁兼做風道接口梁。13）板剛度變化處（升降板或邊支座處）的處理。14）墻拐角處到底設不設暗柱、如何設？15）縱梁邊跨設計注意事項？正彎矩和第一支座負彎矩放大。16）中板暗梁如何設置、如何計算？17）車站殘疾人電梯、扶梯設置的建筑要求？18）車站頂板上方形成大的集水坑是否對抗?jié)B不利，該如何應對。19）縱向超規(guī)范不設置溫度變形縫結構如何理解、處理？20）梁的負彎矩鋼筋3排