深圳地铁3号线高架车站结构设计研究

图 2 “建桥分离” 车站
立的轨道梁， 车站轨面线路需要抬高， 增加车站建筑层 高和车站整体建筑体量。 2． 3 “建桥一体化” 结构 “建桥一体化” 车站， 如图 4 所示。 该种结构形式 完全用建筑构件取代桥梁构件来直接承受列车动荷载 作用的一种纯框架结构， 可以最大限度减小高架车站 的建筑结构体量。但是其荷载与房屋建筑一般所受荷 载不同， 活载所占的比重大， 且受载点不断变化。该类 车站具有建筑布局不受限制、 施工方便、 结构体系受力 、 。 合理 结构整体性和稳定性好等优点 同时也存在列 车通过时， 引起车站振动和结构传力不够清晰等缺点 。 “建桥一体化” 车站结构将桥梁和建筑两种不同的结构
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2011 年 12 月
图 3 “建桥结合” 车站
图 4 “建桥一体化” 车站
形式综合在一起， 须同时满足桥梁和建筑的规范要求。
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3． 1
车站设计
车站形式选择 深圳地铁 3 号线高架线路沿深惠路中央分隔带敷
范围较大对道路交通影响较大， 同时车站整体性也较 ； “建桥结合 ” 差 方案须设置独立的轨道梁， 车站轨面 线路需要抬高， 增加车站建筑层高和车站整体建筑体 量， 同时也增加区间结构工程量。因此， 考虑建筑景观 和节约土地资源， 本线高架车站结构选用“建桥一体 化” 的岛式高架车站结构形式， 其横断面布置如图 5 所示。

收稿日期： 2011 － 08 － 03 1979 年出生 ， 作者简介： 毛学锋， 男， 工程师。
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毛学锋
许智焰
周永礼： 深圳地铁 3 号线高架车站结构设计研究
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市交通压力， 都在大力发展城市轨道交通工程。 高架 结构以其建设投资省， 节约空间等优点， 得到越来越广 而高架车站作为高架线路的节点性控制工 泛的采用， 程， 其结构设计的合理性影响着整个高架线路的规模 和景观效果。
图6
1 /2 车站模型
减小幅度约 15% 。 3 ． 3 ． 3 墩柱尺寸选择 车站墩柱尺寸的大小不仅仅关系到工程量的大 小， 也影响到车站整体结构的内力分配是否合理 。 车 降温和混凝土收缩、 徐变 站整体结构在系统整体升、 ， ， 中 都将在超静定结构中产生次内力 对于墩柱高度较 小、 刚度较大的且纵横梁固结的“桥建一体化 ” 车站结 构， 该力通常会成为控制设计的主要因素 ， 墩柱的截面 大小对次内力有着非常明显的影响： 加大墩柱的截面 面积能够提高墩柱本身的承载能力和结构刚度 ， 但同 时因为墩柱刚度的增加， 从而导致墩柱中温度、 徐变次 内力的增加。设计中通过计算分析和比选， 选择合理 的截面大小。通过对高架车站不同墩柱截面， 构件在 主力和温度、 收缩次内力组合下的内力、 配筋及钢筋和 混凝土应力情况进行比选分析， 选择合理的墩柱界面 尺寸为 1． 5 m × 1． 2 m。 3． 3． 4 墩柱预偏心设置
双悬挑 3． 6 m， 顺线路采用 12 m 孔跨布置， 在车站中 部墩、 梁设置一处伸缩缝， 将车站分成 60 m 长的两联 结构。车站三层框架结构型式。
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纵向框架梁 0． 8 m × 1． 4 m， 板厚 200 mm； 行车道层框 1． 5 m × 1． 5 m ， 架横梁 轨下对中设置轨道梁 0． 6 m × 0． 9 m， 纵向框架梁 0． 65 m × 1． 2 m， 板厚 200mm； 站台 层下设 200 mm 厚混凝土墙， 站台板厚 200 mm。 车站 横断面布置分别如图 6 、 图 7 所示。 模型、
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工程概况
深圳地铁 3 号线起自深圳市罗湖区红岭中路站， 止于龙岗区龙兴街站。线路采用地下线方式通过罗湖
图1
高架车站布置图（ 单位： mm）
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高架车站的结构类型
高架车站既不是单一的房建结构， 也不是单一的 桥梁结构， 而是桥梁和房建融合在一起的结构体系 ， 是 在建筑结构中植入桥梁结构体系。 对于岛式车站， 根 据高架车站轨道梁与站房之间的关系， 高架车站可分 为以下三类。 2． 1 “建桥分离” 车站 “建桥分离” 车站， 如图 2 所示。 高架桥梁与车站 站房完全分开， 由完全独立的桥梁结构和建筑结构组 合而成， 二者在结构上完全分开。 此类车站结构有受 力明确、 传力简洁， 结构构造简单等优点。但站厅层由 于存在截面较大的桥墩， 建筑平面布局不灵活而且建 筑与桥梁的柱网模数不太一样， 形成柱网相对较乱， 影 响美观， 此外还存在车站内设缝较多、 施工协调困难等 缺点。 2． 2 “建桥结合” 车站 “建桥结合” 车站， 如图 3 所示。 建筑与桥梁构件 之间既相互独立又密切相关的一种建桥结合结构 ， 一 方面建筑构件与桥梁构件之间相互独立 、 保持各自应 ； 、 有的特性 另一方面两者之间还密切相关 相互间存在 力的传递。该种车站结构具有墩柱根数少、 结构整体 结构体系传力途径较明确的优点。 但须设置独 性好，
将车站分成 60 m 长的两联结构。 部设置一处伸缩缝， 3 ． 3 ． 2 后浇带的设置 跨度虽小， 但联 高架车站结构为多次超静定结构 ， 长较长； 温度和混凝土的收缩、 徐变对结构影响很大。 设置后浇带， 对车站进行分段浇筑， 让一部分收缩、 徐 从而可以减小收缩对结构的 变发生在结构合拢以前， 影响。根据车站按整体浇注与设置后浇带后边墩墩底 的主力与温度力组合的内力值， 通过对比分析可以发 现， 设置后浇带能有效减小收缩、 徐变所产生的结构内 力。在车站结构中， 每 30 m 跨度处设置一后浇带， 墩 柱底弯矩由原来的 4 900 kN·m 减少到 4 200 kN·m，
毛学锋 许智焰 周永礼


（ 中铁二院工程集团有限Leabharlann Baidu任公司 ， 成都 610031 ）
摘要： 研究目的： 随着城市轨道交通建设的快速发展， 高架线路的增长比例更快 。如何在高架车站的结构选型 和设计方面取得优势， 将高架车站对城市空间的影响降到最低成为亟待解决的问题 。本文结合深圳地铁 3 号 线工程和其他城市地铁建设经验， 对高架车站常用结构方案及设计要点进行分析和研究， 为类似高架车站设 计提供参考。 “建桥一体化” 研究结论： 根据深圳地铁 3 号线 高架车站结构受力特性， 采取针对性的结构设计措施和验 可以对该类结构特点扬长避短， 满足轨道交通对高架车站结构安全性和乘客舒适性要求 。 算手段， 关键词： 城市轨道交通； 高架车站； 建桥一体化； 设计 中图分类号： U231． 4 文献标识码： A
2011 年 12 月 第 12 期（ 总 159 ）
铁 道 工 程 学 报 JOURNAL OF RAILWAY ENGINEERING SOCIETY
Dec 2012 NO． 12 （ Ser． 159 ）
文章编号： 1006 － 2106 （ 2011 ） 12 － 0094 － 05
深圳地铁 3 号线高架车站结构设计研究
Research on Structure Design of Elevated Station of Line 3 of Shenzhen Metro
MAO Xue － feng，XU Zhi － yan，ZHOU Yong － li （ China Railway Eryuan Engineering Group Co． Ltd， Chengdu， Sichuan 610031 ， China） Abstract ： Research purposes： With the rapid development and construction of urban rail transit，the percentage of the elevated track grows faster． How to gain an advantage in model selection and design of the elevated station structure and how to cut the impact of the elevated station on the city space as much as possible become the problems to be solved urgently． With combination of the construction experience of Line 3 of Shenzhen metro and metros of other cities，this paper analyzes and researches the commonly used structure scheme for the elevated station and the key points of design to provide some useful references to the similar elevated station． Research conclusions： According to the load － bearing characteristics of the elevated station structure with " integration of building bridge structure" of Line 3 of the Shenzhen metro， the targeted measures for the structure design were taken and the relative checking methods were used． In this way，the good points and shortcomings of the such kind structure could be adopted and avoided to meet the requirements of the structure safety of the elevated station and passengers' comfortableness of urban rail transit． Key words： urban rail transit； elevated station； integration of building bridge structure； design 随着我国经济的发展和城市化进程的加快 ， 我国 越来越多的城市， 尤其是百万人口以上的大城市， 交通 需求迅速增长， 城市人口和机动车的快速增加已大大 超过城市交通基础设施的最大承受能力 ， 尽管近年来 城市道路有了大幅度的提高， 但交通问题依然日益突 出， 表现为交通阻塞、 车速降低、 停车困难、 废气和噪声 危害严重等。我国城市交通问题已严重影响城市功能 的发挥和城市的可持续发展， 目前各大城市为减轻城
设， 车站均位于规划深惠路中央 10 m 宽绿化带内。由 “建桥分离” 于 方案车站和桥梁须分别设置墩柱 ， 占地
图 5 “建桥一体化” 车站横断面布置（ 单位： mm）
3． 2
车站结构布置 车站总长 120 m， 宽 16． 7 m。框架横向跨度 8． 0 m，
地面一层为供电系统设备用房， 地上二层为站厅 地上三层为行车道层。 纵向柱距 12 m， 柱纵向尺 层， 寸 1． 2 m， 横 向 尺 寸 1． 5 ～ 2． 7 m， 电缆夹层底板厚 400 mm， 设备层底板厚 200 mm， 站厅层框架横梁纵向 1． 9 m， 横向 2． 0 m， 在悬挑段由 2． 0 m 渐变为 1． 5 m，
出 关 后 以 高 架 形 式 沿 深 惠 路 布 设， 全长 中心 区， 32． 859 km， 21． 727 km ， 15 高架 线 长 高架段设 座车 “高架三层双侧岛式站台 ” ， 按B型 站。高架车站采用 车 6 节编组， 车站总长 120 m。顶层为站台层， 供地铁 为乘客付费区 列车通行和乘客候车； 第二层为站厅层， 落地 兼做过街通道功能； 底层悬挑部分架空通行车流， 区作为车站设备用房布置在道路绿化带内； 地 下 设 电缆夹层， 供通信、 供电电 缆 敷 设。 车 站 布 置 如 图 1 所示。