青岛地铁二号线I期各车站工法介绍

第十二章结构工程12.1 采用的主要规范1）《地铁设计规范》（GB50517-2003）2）《铁路隧道设计规范》（TBJ1003-2005）3）《铁路桥涵设计基本规范》（TBl0002.1-2005）4）《铁路工程抗震设计规范》（GB50lll-2006）5）《城市桥梁设计准则》（CJJll-93）6）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）7）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）8）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008年版）9）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）10）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）11）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）12）《基坑土钉支护技术规程》（CECS 96：97）13）《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002J159-2002）14）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）15）《地下工程防水技术规范》（GB50108－2008）16）《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T 50476-2008）17）《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）18）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）19）《铁路桥涵钢筋混凝土和砌体结构设计规范》（TB10002.4-2005）20）《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）21）《铁路路基设计规范》（TB10001-2005）22）《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》12.2 设计原则与主要技术标准12.2.1 设计原则1）结构设计应满足施工、运营、城市规划、防水、防火、防杂散电流腐蚀的要求，保证结构具有足够的耐久性。

2）结构设计应符合强度、刚度、稳定性、耐久性、抗浮、抗风、抗震和裂缝开展宽度验算的要求，并满足施工工艺的要求。

3）根据沿线不同地段的工程地质和水文地质条件及城市总体规划要求，结合周围地面既有建筑物、管线及道路交通状况，通过对技术、经济、施工工艺、环保及使用功能等方面的综合比较，合理选择施工方法和结构型式。

4）结构的净空尺寸应满足建筑限界和其它使用及施工工艺的要求，并考虑施工误差、测量误差、结构变形及后期沉降的影响。

5）结构抗震设防烈度为6度，结构设计应按要求进行抗震验算，并采取相应的构造处理措施。

6）地下工程结构设计必须以地质勘察资料为依据。

设计时应根据结构或构件类型、使用条件及荷载特性等，选用与其特点相近的结构设计规范和设计方法。

浅埋暗挖法施工的隧道设计参数可按工程类比并经理论计算确定，并依据信息反馈进行设计修正。

7）地铁结构应采取有效的“防迷流”措施，以防止杂散电流对结构物的腐蚀。

8）位于含水地层中的明挖车站和区间隧道及隧道洞口过渡段，应根据地下水位的高度进行结构抗浮检算，不满足抗浮要求时须采取抗浮措施。

9）地下结构应就其施工和正常使用阶段，进行结构强度的计算，以及相应刚度和稳定性计算。

对于混凝土结构，必须进行抗裂验算或裂缝宽度验算。

当计入地震荷载或其它偶然荷载作用时，不需验算结构的裂缝宽度。

10）青岛地处海边，受到海洋大气的侵蚀，桥梁结构属于“严重暴露情况”，结构设计应控制混凝土的裂缝宽度，防止钢筋锈蚀，提高结构的耐久性，保证结构的使用寿命。

11）高架结构的施工必须考虑到对既有城市交通的影响，应尽可能将影响减少到最低限度，通过特殊地段（如跨道口、立交）时，应服从地面交通要求，选用适宜的施工方法和结构型式。

12）高架桥梁结构构件宜有利于定型化、标准化、制造工厂化、施工机械化，以便控制整体质量，缩短施工周期，利于维修保养。

13）高架桥的设计与施工应采取有效措施，控制混凝土的收缩徐变和基础的后期沉降，以满足整体道床无缝线路的要求，保证桥面轨道的线形满足行车要求。

14）城市高架在结构型式、材料及设置方面，采用声屏障及吸声等措施，并从高架结构和轨道结构本身着手，减少结构自身对振动和噪声的音响效应，达到减振降噪的目的。

15）高架桥与公路、铁路立交或跨越河流时，桥下净空应满足行车、排洪、通航的要求。

16）高架结构设计应充分考虑地面、地下既有或规划建筑物、管线，尽量避免或减少对建筑物、管线的不利影响。

17）高架结构除满足行车功能的要求外，还应考虑设置电力、通讯、声屏障等的支撑设备、防止落梁设备，在规定地段设置防止列车脱轨设备等。

18）防护门及防护段无论深埋浅埋，均采用现浇钢筋混凝土结构，依据《人防工程设计规范》进行计算设计。

不同地段的结构根据拟定的人防等级荷载进行强度验算，并按平战转换方式进行设计。

19）凡是在近期与远期站交汇处，近期站的设计应预留远期站实施的有利条件。

12.2.2 主要技术标准1）主要结构构件的设计使用寿命为100年，安全等级为一级。

2）结构按6度地震烈度进行抗震验算，并在结构设计时按抗震烈度7度采取构造处理措施，以提高结构的整体抗震能力。

3）明挖法施工的结构顶部覆土厚度应满足地下管线铺设及绿化种植等要求。

当位于城市主干道下时，覆土厚度原则上不得小于3.0m；当位于城市次干道下时，覆土厚度不得小于2.0m。

4）严格控制工程施工引起的地面沉降量。

一般情况下，地面沉降量控制在30mm以内，隆起量控制在10mm以内。

当周边有重要建筑（构）物及管线时，应控制在其允许的范围内。

5）结构设计应按最不利情况进行抗浮验算，抗浮设计水位按100年一遇洪水位设计。

在不考虑侧壁摩阻力时，抗浮安全系数不得小于1.05，当计侧壁摩阻力时，抗浮安全系数不得小于1.15。

当结构抗浮不能满足要求时，应采取相应的抗浮措施，但不宜采用消浮或底板锚杆的措施。

6）裂缝控制：最大裂缝宽度允许值背土面为0.3mm、迎土面为0.2mm。

7）桥下净空一般要求：跨越快速路或主干道净高不小于5.5m；跨越次要干道不小于5.0m。

机动车及非机动车道路上跨轨道交通线路：按地铁建筑限界+0.1m安全高至梁底。

跨越既有规划道路时，桥下净空应结合现状和规划标准考虑。

8）设计荷载（1）地下工程①荷载分类地下结构荷载分类表表12.2.2-1 荷载类型荷载名称结构自重地层压力隧道上部和破坏棱体范围的设施及建筑物压力水压力及浮力混凝土收缩及徐变作用设备重量永久荷载地基下沉影响力地面车辆荷载及其动力作用地面车辆荷载引起的侧向岩土压力地铁车辆荷载及其动力作用基本可变荷载人群荷载温度变化影响可变荷载其他可变荷载施工荷载、灌浆压力地震影响沉船、抛锚或河道疏浚产生的撞击力等灾害性荷载偶然荷载人防荷载注：A 设计中要求考虑的其它荷载，可根据其性质分别列入上述三类荷载中。

B 表中所列荷载本节未加说明者，可按国家有关规范或根据实际情况确定。

②荷载组合荷载组合根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）的规定及可能出现的最不利情况确定。

A 永久荷载的组合B 永久荷载+可变荷载组合C 永久荷载+可变荷载+地震荷载组合D 永久荷载+可变荷载+人防荷载组合（2）高架结构恒载：考虑结构自重，预加应力及次应力、混凝土收缩及徐变影响力、桥面二期恒载、净水压力及浮力、土压力等。

活载：本线车辆选型为B型，设计时速80km/h，轴重均采用140KN。

车辆荷载图列车离心力：位于曲线上的高架结构应考虑列车产生的离心力，其大小等于列车静活载乘以离心力率C。

附加荷载：制动力或牵引力、列车横向摇摆力、风力、流水压力、温度力等。

特殊荷载：无缝线路断轨力、船只或汽车的撞击力、地震力、施工荷载。

上述荷载根据《铁路桥涵设计基本规范》和《地铁设计规范》要求，以最不利组合进行设计。

9）设计洪水频率标准按1/100。

10）人防防护等级分不同的防护单元，按规范进行设计。

11）结构防水设计应满足国家颁发的《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）的有关规定。

车站、人行通道及机电集中地段防水等级为一级；区间及其它附属隧道防水等级为二级。

在有侵蚀性区段混凝土结构根据《混凝土结构耐久性设计规范》进行设计。

12.3 车站结构车站是整个地铁系统的重要组成部分，车站型式的选择受许多因素的制约，需要多种方案比较、综合考虑。

而车站型式的选择是否合理，对线路埋深、车站结构型式、工期及土建工程造价等具有极大的影响，直接影响到全线的社会效益、经济效益和环保效益。

青岛市2号线一期工程由西镇至金水路，贯通方案线路基本走向为：费县路～中山路～馆陶路～泰山路～辽宁路～台东一路～延安三路～香港中路～香港东路～深圳路～枣山路～夏庄路～金水路。

其中西镇～汽车东站、环城南路站～金水路站采用地下线，汽车东站～环城南路站采用高架线，汽车东站站后、环城南路站站前设置过渡段，其中工方法采用明挖法、盖挖法和暗挖矿山法进行比较。

（1）明挖法明挖施工的特点是可以适用于各种不同的地质情况，减少线路埋深，施工工艺简单，技术成熟，特别是北京地铁、上海地铁以及广州、深圳地铁的成功建设，积累了非常丰富的工程经验。

在有条件进行交通疏解、有施工场地并不受地下管线控制的条件下，尽可能采用明挖法施工，有利于节约投资和减少施工难度。

（2）盖挖法在交通繁忙的城市中心区，为减少施工期间对地面交通和商业的影响，部分车站结构可采用盖挖法施工。

盖挖法依施工的步骤不同，可分为盖板法、盖挖逆筑法及盖挖顺筑法。

A 盖板法在围护结构与中间支承桩上铺设临时钢梁及路面板以尽快恢复交通，此后即在临时路面板掩护下进行开挖，开挖到基坑底，再自下而上回筑内部结构，最后覆土及恢复路面。

这种施工方法也可称为“盖板下的顺作法”。

实施步骤为：施作围护结构及中间桩——架设临时钢梁并铺临时路面——基坑开挖——架设支撑——由下至上顺序施筑主体结构——施作防水层——回填土——拆除临时钢梁及盖板——恢复路面。

B 盖挖逆筑法围护结构与中间支承桩施工完成后，在围护结构与中间支承桩上浇筑顶板混凝土，由上而下顺序施作各层板及边墙，各层结构板作为基坑围护结构内支撑。

施工工序为：施作围护结构及中桩——基坑开挖至顶板底——施工地模浇筑顶板结构——顶板防水层施工及覆土恢复路面——开挖地下一层土体、施工地模浇筑地下一层楼板……施工底板垫层及底板混凝土——内部结构施工。

C 盖挖顺筑法围护结构与中间支承桩施工完成后，在围护结构与中间支承桩上浇筑顶板混凝土，在顶板下盖挖，边挖边架设内支撑，直到车站基坑底，再由下而上顺序施作各层板及内衬。

施工工序为:施作围护结构及中桩——基坑开挖至顶板底下——施工地模、浇筑顶板结构——顶板防水施工及覆土恢复路面——基坑开挖——架设内支撑……施工底板垫层及底板混凝土——由下至上施作各层板及内衬墙——内部结构施工。

（3）暗挖法当车站位于城市主干道的交通要道上，城市交通不允许封路或地下管线较多、迁移困难或道路狭窄、地面房屋拆迁困难时；即在地面无条件明挖或盖挖的情况下，采用暗挖法施工。