空间整体式高架车站结构形式探讨

空间整体式高架车站结构形式探讨

文恒

中铁上海设计院集团有限公司城建分院建筑二所610041

摘要：随着我国轨道交通进入高速建设期，轨道交通由疏导型转向引导型，后期连接中心城区和卫星城的轨道交通将由高架取代地下，合理的选择高架形式将是我们以后研究的重点。通过对不同的高架结构分析对比，提出整体式空间结构的合理性，并列举建成实例佐证。

关键词：高架结构形式空间整体式结构工厂化预制

1.概述

通过对轨道交通高架车站的结构形式进行分析研究，提出空间整体式结构形式的观点。以上海地铁8号线浦江镇站预制轨道梁、站台梁为例，通过对车站公共空间、装修、管线综合的处理方式及后期效果分析，证明设计方案是合理的，采用的结构形式具有推广价值，为今后类似工程设计提供借鉴及参考。

2.高架结构发展前景

我国进入城市轨道交通高速发展阶段，随着轨道交通的大量建设，城市交通拥堵问题得到了极大缓解，同时也加强了周边地区与中心城区的联系，极大的提高了城市化进程。但轨道交通的经济效益问题越来越被人们所重视，结合城市用地与投资建设的因素，车站一般采用地下车站、地面车站和高架车站三种形式。城市中心区因其地价高，建筑密度大，城市道路较窄，一般采用地下车站；郊区相对城市中心来讲，道路较宽（红线一般大于60m），人流密度也不是很大，通常采用地面车站或高架车站。

随着城市中心建设任务的推进，后期连接中心城区和卫星城的轨道交通将由高架取代地下，合理的选择高架形式将是我们以后研究的重点。究其原因，主要是因高架站成本投入小建设周期比较短。

针对上述要求对高架结构形式进行了以下几个方面的探索：1.设计整合，尽量节约空间，减少装修；2.缩短施工周期，采用工厂化预制，提高整体性强度，前后工序衔接统一；3.便于运营使用维护，便于车站后期扩编，工程适应环境强。综上我们提出新的空间结构形式——空间整体式高架车站，并在不同地区对结构形式进行试点，主要运用于上海地铁8号线二期，上海地铁16号线，成都地铁10号线二期工程等。

3.高架车站结构形式分析

3.1“桥-建”分离结构形式

车站结构和轨道桥梁处于完全脱开的状态，车行轨道梁从车站中间穿过，这种车站类型形式比较单一，受力分析也比较清晰，主要是车站主体结构的行车梁承担车辆荷载，而车站结构其他部分承担除车辆荷载之外的一切荷载，轨道梁部分跨径可按照桥梁自由设置，同时能够缩小高架结构的跨度，传力明确，但这种结构的车站空间一般比较狭小，站内桥梁墩柱影响车站建筑平面的柱网布置，对建筑空间内部布置带来极为不利的影响，同时由于车站结构与桥梁分离，造成结构整体性较差，抗震能力较弱。

图1桥-建分离典型横断面

3.2“桥-建”结合结构形式

车站结构与桥梁结构相互结合在一起，共同受力，轨道梁支承在车站框架横梁上，这种结构的建筑设计具有灵活的内部空间布置，整体性好，抗震能力强。桥梁的盖梁、墩柱、基础与房建结构共有，两种结构连城一个整体。桥-建结合结构形式适用范围广，但两种结构执行不同规范，受力复杂，纵向车站结构联长较大的时候，需要设置温度变形缝，一般采用双柱形式，会对整体车站外部景观造成不利影响。

3.3空间整体式结构形式

空间整体式结构形式，是桥-建结合形式的一种，与传统的桥-建结合，以建为主的结构形式相比较，有如下几点明显的区别：①轨道梁采用槽形梁或箱型梁；②站台受力构件采用倒U型箱型量承担；③公共区无吊顶，采用综合管廊的方式来集中梳理布置车站内部管线；④在车站外立面及公共区部位采用饰面清水混凝土墙体，表现混凝土自然；⑤主要受力构件采用工厂化预制。

图3空间整体式结构典型横断面（路侧式）

空间整体式结构中，轨道梁采用U型梁结构，车站站台净空高度降低，乘客乘降高度减少，舒适度大为提高；电梯扶梯提升高度减小，节约能源降低运营成本；提高了行车的安全性、并有效降低噪声。站台梁采用倒U型梁结构，公共区在30m大跨度空间范围内，为无柱空间，相对传统公共区有柱车站，公众空间开阔，导向简洁清晰，视线无遮挡，空间感受更好，更符合交通建筑特点。

主要构件采用装配式，便于工厂化生产，受天气影响小，初期投资少，节约成本同时具备后期扩编条件，特别适用于中小城市的轨道交通，装配式结构受天气影响较小，便于控制整体精度。

4空间整体式结构实例分析

4.1国内实例分析

以上海地铁8号线浦江镇站为例，本站为8号线南延伸段中的第一座高架车站。车站位于闵行区浦星公路与陈行路交叉口的东北侧，平行于浦星公路呈南北向布置。

站厅层功能分区合理，布置紧凑，模块化设计有利于控制车站规模和体量，方便运营管理和维护。站厅中部为公共区，两端为设备及管理区，设置两组楼扶梯直达站台层，站台层简约布置，临近电梯处专设空调候车室。

轨道梁采用槽形梁安全可靠，相比较于箱型梁，降低了站厅到站台的提升高度；站台梁采倒U型大跨径预应力混凝土结构，减少了站厅层公共区内的立柱。

图10浦江镇站站厅实景图

车站公共区内不设吊顶，站厅层及站台层公共区引入综合管廊的设计概念，将穿越空间的必要管线隐藏其中，并与照明、广播、监控、导引指示等功能结合，形成综合管廊。既解决了管线问题，又点缀丰富了空间，且空间敞亮。

由于大量采用装配式构件，在车站外立面及公共区部位采用饰面清水混凝土墙体，表现混凝土自然、质朴和浑然天成的风格，体现混凝土特有的结构美，同时避免二次装修，做到节省贴面装饰材料、环保节能，大幅降低了工程造价。

4.2国外实例分析

国外较多城市对空间整体式高架结构应用广泛，如新加坡地铁南北线兀兰线扩建工程、俄亥俄机场高架等。

5.结语

通过对高架车站结构及后期机电安装、装修方案进行系统分析对比，总结了空间整体式高架结构，从舒适性、安全性、施工便捷、经济性等方面均优于其它结构形式，建议在以后的高架方案设计中予以采纳，并进一

步在实践中研究总结，取得更加科学合理的空间结构形式。目前我国正大力发展装配式建筑，如山东、广东等省人民政府办公厅都相继出台了相关的实施意见，而本文推荐结构形式，也主要采用装配式，符合工厂化、模数化、标准化生产，也是对政府要求的积极响应。

参考文献：

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[2]王华王宝义浅谈地铁高架站的结构设计建筑工程技术与设计

[3]方迎利上海轨道交通8号线二期高架车站建筑设计建设科技

[4]方迎利极少主义在高架车站装修中应用建设科技

[5]赵毓成高架车站结构形式分类及适用研究中国市政工程