某地铁大型基坑半铺盖系统设计

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1、某地铁大型基坑半铺盖系统设计广州地铁设计研究院有限公司广州510010摘要：木文通过介绍某地铁大型基坑半铺盖系统设计，对地铁半铺盖系统设计进行总结，提出合理的建议，为类似工程设计提供借鉴。关键词：车站；半铺盖；变形缝.1八—刖目城市轨道交通线路往往沿着城市道路敷设，地铁车站经常设置于城市道路下方或道路一侧，车站施工时需占用道路作为施工场地,对城市交通影响较大。为了尽量减小对城市交通的影响，保持地面交通的顺畅，车站基坑施工可采用铺盖法或半铺盖法，利用铺盖作为地面交通疏解道，既保证地面交通的通行又使得

2、车站施工得以顺利的进行。木文通过介绍某地铁大型基坑半铺盖系统设计，对地铁半铺盖系统设计进行总结，提出合理的建议，为类似工程设计提供借鉴。1.工程概述南宁轨道交通某车站为两条线路换乘站，双岛四线平行换乘，车站主体结构采用地下箱型结构，标准段为两层四跨结构，局部结合物业开发为三层结构。车站总长301.200m,基坑标准段宽度45.000m,扩大头宽度50.8m,呈东丙走向，车站有效站台中心里程处顶板覆土3.405m,底板埋深约18mo车站位于交通繁忙的城市交通主干道下方，地面道路为南宁主要的进城道路，

3、需保证车辆的正常通行，不得因施工而减少车道数量。由于木站宽度较宽，主体基坑己占据了一半路面，为确保施工期间地面交通不受影响，且不耽误地铁施工，车站主体采用半铺盖法施工，在基坑南侧沿道路方向（车站纵向）设置半铺盖，作为交通疏解道。图一：车站主体基坑总平面图2.半铺盖系统结构设计2.1半铺盖系统结构体系本站半铺盖系统结合基坑支撑体系采用现浇钢筋混凝土结构，铺盖下方设置中立柱，采用梁板结构路面桥的结构形式。铺盖板设置于基坑围护桩上方，标高与原路面标高平齐，基坑第一道混凝土支撑兼做铺盖板横梁，标准段铺盖板

4、宽度为19.1m。铺盖板厚300mm,横梁截面为800mmx900mm，纵梁截面为1000mmxl400mm，考虑铺盖上方午*流量大，且有重型车辆通行，在铺盖体系上产生较大的振动荷载，为确保安全，铺盖下方中立柱采用整体刚度较大的钻孔灌注桩，桩径取为1200mm。基坑第一道混凝土支撑间距为9m,考虑中立柱设置于支撑下方，兼做支撑减跨的中立柱，因此中立柱纵向间距取为9m。在每道支撑下方设置混凝土连梁，纵向连接中立柱，减小中立柱竖向跨度，同时形成一个整体，提高立柱整体稳定性。为抵抗车辆产生的纵向水平冲击

5、力，在立柱之间设置竖向和水平向的剪刀撑，使得整个铺盖系统更加稳固。图二：铺盖板平面布置图图三：铺盖系统横剖面图2.2半铺盖系统荷载的选取及传递半铺盖系统的计算主要包括铺盖板面结构（含铺盖板及其纵、横梁）计算及中立柱计算。2.2.1荷载的选取铺盖系统在车站基坑开挖后，到车站主体结构施工完成的这段吋间作为道路路面使用，使用吋间为1〜2年，道路为城市主干道，是进出南宁的交通要道，交通繁忙，各种车辆均由此进出南宁市，根据《城市桥梁设计规范（CJJ11-2011）》规定，铺盖系统设计安全等级为二级，作用与作

6、用效应组合均应按现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》HGD60的有关规定执行，根据《公路桥涵设计通用规范OTGD60-2004）》，结构重要性系数1.0。根据《城市桥梁设计规范(Cjj11-2011)》，铺盖系统设计汽车荷载等级为城-A级。根据《城市桥梁设计规范(Cjj11-2011)》，桥梁结构的整体计算应采用车道荷载，桥梁结构的局部加载、桥台和挡土墙压力等的计算应采用车辆荷载。车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。2.2.2荷载的传递本铺盖为梁板结构，荷载的传递遵循梁板结构荷载传递模式的规律，横梁

7、截面小于纵梁截面，路面荷载通过铺盖板传递给铺盖横梁及直接连接的纵梁，横梁荷载再传递给纵梁，与中立柱连接的纵梁及部分横梁以节点力的形式传递给中立柱。考虑车辆行走产生的水平荷载传递给中立柱之后由柱间剪刀撑承受。对于兼做基坑第一道支撑的横梁，还需考虑基坑两侧土体产生的压力,按压弯构件计算其受力及稳定性。对于横梁及纵梁的计算，还需考虑荷载的最不利布置工况，将车辆轮压按最不利荷载排布形式进行组合，计算其受力及配筋。2.3铺盖系统变形缝设置图四：铺盖变形缝布置图本铺盖板纵向长度301.2m,南宁地区季节温差大

8、、夏季昼夜温差也大，对于这种长大铺盖，需考虑其混凝上铺盖板的温度应力影响，采取相应的措施消除温度变化引起的不利影响。本铺盖板在纵向方向设置两处变形缝，每处设置两道缝，将整个铺盖板划分为三个独立板块，有效的解决了温度应力问题。为了尽量减少中立柱的数量，在满足立柱受力的情况下，变形缝处采用单柱，柱顶设置牛腿，如图四所示。变形缝宽度取值按如下计算确定：本车站长约301米，沿铺盖长度方向设两处变形缝，缝之间的距离约103米。变形缝宽度估算公式:宽=混凝土的线膨胀系数x温差x跨度=10-5x