广州市轨道交通高架车站的建筑结构
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广州市轨道交通高架车站的建筑结构
作者:王刚张南
来源:《硅谷》2009年第04期
[摘要]通过实例简要阐述城市轨道交通高架车站建筑结构的特点。
[关键词]城市轨道交通高架车站钢结构
中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0220114-01
一、前言
城市地铁的发展,已不限于地下,在条件允许的情况下,出地面运行或高架运行,称为城市轨道交通,人们出行既快捷又可观光,加上各具特色的车站,是一道美丽的风景线。
城市轨道交通的车站在地面以上称高架车站,车站具有一般地面建筑的特征和交通建筑的形体,车站满足客流的集散。车站建筑以钢筋混凝土结构和钢结构相结合,造型别具风格,给人美的享受。这样的结构有一些特点,现以广州市轨道交通某一车站为例来说明。
二、车站基本情况及建筑结构
这个高架车站有效站台中心线轨面高于站厅层7.45m,线间距4m,设侧式4m站台,双柱式桥墩,单孔箱梁,箱梁下的空间为站厅。车站建筑外包尺寸(到屋盖外边)长×宽×高为100.4m×44.25m×23.31m,车站总建筑面积6595m2,其中:车站主体建筑面积4332m2,架空层建筑面积2263m2。预计每日客流10328人次。主体建筑面积包括站厅、站台和人行通道等,架空区建筑面积包括设备管理用房底层部分架空以及站台、轨行区的轻型钢结构屋盖的覆盖区。
该车站横立面的轮廓形状像含苞欲放的花蕾,此造型是由站台、轨行区的架空建筑结构和设备管理用房建筑结构组成的,也就是由钢结构和钢筋混凝土结构组成。见图1。
站台和轨行区的架空建筑结构,是弯柱和弧形梁组合为一体的钢结构,采用轻型钢屋架,铝合金压型屋面板,玻璃幕墙和金属大百页。这是车站站台和轨行区的总覆盖。
设备管理用房是钢筋混凝土结构,外置于站台外侧,底层部分架空,为公交系统客流留出接驳空间。为了车站的整体协调,是以弯柱和弧梁组成的外形轮廓。
三、适应性及特点
该车站已建成投入运营,它是一条线路的组成部分,本身也有一些特点。
1.满足客流的集散,同时也要适应整条线路行驶中的技术设备、信息控制、运行管理,以保证交通的安全、通畅、便捷、准确。
2.该车站是高架线路贯穿的建筑,具有一般地面建筑的特征和交通建筑的形体,车站的横立面轮廓是弧线组成,显得简洁、流畅、轻快、活泼,形似欲开放的花蕾,没有压抑感,能给乘客带来开放、愉快的心情。
3.该车站钢屋盖把站台和轨行区全部覆盖,便于统一排水,遮挡风雨,避免阳光强照,给乘客和工作人员一个舒适的环境。
4.钢结构在工程上使用的越来越多,钢结构和混凝土结构相结合能加快工程进度,钢结构在工厂预制,在土建基础施工完后,在施工现场组装,互不干扰,进度快。该工程总工期比全部混凝土结构施工节省两个月。
5.钢结构比较适合南方,像广州,一年四季温度比较高,无霜冻,昼夜温差不大,热胀冷缩对钢结构的影响较小。
6.设计已做了优化设计,已将原40m大柱跨改为25m小柱跨,改后的跨度比较合适,建筑空间利用的比较好。
7.钢结构和混凝土结构的基础基本上是一样的,在广州是钻孔桩或冲孔桩,钢结构的基础在基面预埋螺栓,用法兰连接,混凝土结构的基础在基面预留钢筋,钢筋混凝土连接。
8.设备房是钢筋混凝土结构,设计的弯柱和弧梁协调了车站横立面的形状,使之融为一体;但比一般框架结构的房子施工难度大,弯柱和弧梁是变断面的,钢筋的绑扎和支模比较复杂。
四、高架车站的其他造型
高架车站的站台和轨行区的架空覆盖比较高大,也是车站的主要造型,下面简述高架车站这部分其他造型。
1.车站建筑结构以钢筋混凝土框架结构为主,在升至站台层后采用钢结构,上覆轻型钢结构屋盖,屋顶可以是全覆盖,也可以在候车站台上部作局部覆盖。局部覆盖横立面形体象“舆”字上部形状,中间轨行区列车不覆盖;屋盖是对称的;这种局部覆盖在广州市很少采用。
2.站台和轨行区的架空用弧形对称的钢梁组成骨架,上覆轻型钢屋架,横立面像是隧道的拱形横断面;这样的造型受力很好,也很适用;形状相同的构件比较多,节约材料,施工难度也不大;这样的建筑结构在广州市用的较多。
3.站台和轨行区的架空覆盖横立面可以是汉字“介”字型,像是廊桥的横立面,传统而古朴;由于跨度大,建筑空间利用的不充分;可以是混凝土结构也可以是钢结构。
4.站台和轨行区的架空覆盖横立面可以是字母“n”型,顶面缓坡排水;纵向则是长方形建筑,四平八稳;这样的造型也较适用;钢结构和混凝土结构都可以。
5.站台和轨行区的架空覆盖横立面可以是字母“m”型,中间低的地方是上行与下行线间距中间,可作为排水沟,中间支撑也设在这个位置;这样的造型也较适用,但支柱较多;采用钢结构比较好。
6.站台和轨行区的架空覆盖横立面可以是字母“T”“Y”型、汉字“个”型,这些优点是造型简单,缺点是由于跨度较大,从安全考虑,造价并不低;采用钢结构比较好。
还有一些造型,如一坡型、宝塔型等,不一一叙述。
五、结束语
城市轨道交通高架车站一般具有安全、适用、交通建筑的形体,多样的建筑造型可成为城市美丽的风景线;混凝土结构和钢结构相结合容易实现多样的建筑造型,同时可加快工程进度;根据造价、工期、地区气候等条件,多方案比较,能设计建造更好的高架车站。
参考文献:
[1]张庆贺、朱合华、庄荣等编著,地铁与轻轨[M].北京:人民交通出版社,2002.
作者简介:
王刚,男,河北定州人,河北工程大学设计院,工程结构硕士,国家一级注册结构工程师,现主要从事建筑结构设计工作。