地铁车辆段上盖建筑结构施工研究有关问题探讨

地铁车辆段上盖建筑结构施工研究有关问题探讨

吴龙龙

中铁七局集团西安铁路工程有限公司

摘要：本文围绕地铁车辆段上盖建筑展开研究，探讨了其发展历史，系统地分析了上盖建筑结构施工技术与方法等关键问题，突出了技术创新对该领域的影响与挑战，为地铁车辆段上盖建筑的规划与实施提供了有益的参考。

关键词： 地铁车辆段、上盖建筑、施工技术、城市交通

地铁车辆段上盖建筑是指在地铁车辆段的地面上方兴建各类建筑，包括商业综合体、办公楼、高架立交桥等多种功能。城市人口的不断增加，对有限的土地资源的高效利用变得尤为关键。地铁车辆段上盖建筑通过在地铁场地上方建设多功能建筑，提高了土地的利用效率，实现了城市空间的多元化利用，为城市居民提供更加便利的生活和工作环境，促进城市的可持续发展。

1.地铁车辆段上盖建筑的发展历史与研究现状

地铁车辆段上盖建筑的发展可追溯到20世纪末，当时城市化和交通基础设施建设取得了显著的进展。最初的动机主要是在地铁场地上方合理利用空间，满足城市不断增长的商业和住房需求。这一理念最早在欧洲和亚洲的一些大城市得到实践，一些先进城市如东京、伦敦、巴黎等早在20世纪末就开始了相关实践，积累了大量经验。近年来，国内一些大中城市也相继启动了类似项目。研究方向涉及结构设计、施工技术、管理模式、环保考虑等多个方面。然而，尽管已有一些研究，仍有待深入挖掘，特别是在应对城市化带来的挑战、提高建筑可持续性、优化管理模式等方面的问题上，有许多有待深入研究和解决的问题。因此，对国内外相关研究进行全面的梳理和总结，将有助于更好地指导未来的实践与研究。

2. 地铁车辆段上盖建筑结构类型与选择

在地铁车辆段上盖建筑的设计中，结构类型的选择对建筑的稳定性、安全性以及未来的可维护性都至关重要。在实际设计中，结构类型的选择需综合考虑建筑的功能需求、地理环境、地基条件等多个因素。不同类型的结构也可灵活组合，形成混合结构，以兼顾各种要求。因此，结构设计的选择应该是一个综合性的决策过程。以最常用的钢结构和混凝土结构为例：1）钢结构以其高强度、轻质、可塑性等特点在地铁车辆段上盖建筑中得到广泛应用。钢结构相对轻型，适用于需要减轻地基荷载的区域，对地基的要求较低，钢结构强度和刚度使其适用于需要大跨度设计的建筑，提供更大的空间灵活性，常见于商业综合体和展览中心等建筑类型。同时，其可塑性和弹性使其在地震影响下能够更好地吸收和分散能量，提高建筑的抗震性。钢结构的设计更容易进行模块化和标准化，使得施工更为高效。

2）混凝土结构以其耐久性和稳定性而著称，适用于一些对结构强度要求较高的场景。混凝土结构相对于钢结构来说，具有更好的强度和耐久性，适用于一些长期使用的建筑。混凝土的质量和热容量较大，使其在节能隔热方面具有一定优势，适用于需要考虑能源效益的建筑。相比于钢结构，混凝土结构的材料相对便宜，施工成本相对较低。

3.地铁车辆段上盖建筑施工技术与方法

3.1.地基处理：地基处理是地铁车辆段上盖建筑施工的首要步骤，直接关系到整个建筑的稳固性和安全性：1）进行地质勘察，了解地下土层的物理性质、承载能力以及水文地质情况。在勘察的基础上，采取合理的地基处理措施，根据设计要求和地质勘察结果，对地表进行挖土，确保地基达到设计要求的标高和平整度。对于不均匀或不足承载力的土层，进行填土处理，以提高地基的承载能力和稳定性。针对可能存在的松软土层或沉积物，采用加固措施，如灌注桩、搅拌桩等，增强土体的稳定性。通过以上处理，确保地基能够承受建筑结构的荷载，并满足地铁车辆段上盖建筑的稳定性和安全性要求。2）基础浇筑：根据设计图纸，搭建混凝土浇筑所需的模板，确保浇筑的形状和尺寸符合设计要求。在模板内部设置预定的钢筋骨架，以提高混凝土的抗拉和承载能力。在模板内倒入混凝土，通过振捣、抹光等工艺，确保混凝土的均匀性和密实性。对新浇筑的混凝土进行适当的养护，保持湿润，促使混凝土的强度和耐久性得到充分发挥。

3.2. 结构搭建：框架搭建是地铁车辆段上盖建筑结构搭建阶段的核心步骤，直接关系到建筑整体的稳定性和承载能力1）仔细阅读结构设计图纸，了解建筑框架的类型、尺寸和连接方式，为后续搭建提供明确指导。2）根据设计要求，生产建筑框架的各个元件，如梁、柱、楼板等。这涉及到钢结构或混凝土结构的制作，要确保每个构件的质量和尺寸符合设计标准。3）采用吊装或拼装等方式，将框架元件逐层搭建起来。在吊装中，使用吊车或起重设备将构件吊升至预定位置，通过连接件固定。在拼装中，将构件逐步拼接组装，确保连接牢固。4）在框架搭建的过程中，进行结构的校正与调整，确保每个构件的位置、角度和水平度都符合设计要求，提高建筑整体的准确性和稳定性。

3.3楼层施工：楼层施工是结构搭建的延续，需要逐层进行楼板、梁和柱的浇筑，确保建筑结构的垂直度和水平度：1）根据设计要求，搭建每一层楼板和相关结构的模板，确保模板的平整和牢固。2）在模板内设置好每层楼板和梁所需的钢筋骨架，以提高混凝土的抗拉和承载能力。3）在模板和钢筋骨架的基础上，逐层进行混凝土浇筑。通过合理的振捣和抹光工艺，确保混凝土的均匀性和密实性。4）对新浇筑的混凝土进行适当的养护，保持湿润，促使混凝土的强度和耐久性得到充分发挥。

    此外，室内隔墙作为地铁车辆段上盖建筑室内装修的至关重要环节，通过科学合理的内部隔墙布局，实现空间的最优分配，创造出适用且灵活的功能分区。同时，内部隔墙在提供私密性的同时，也需要考虑整体的开放性，以满足现代建筑注重共享和交流的理念。设计师在选择材料和施工工艺时，需充分考虑隔墙的隔音、隔热、防火等功能，确保建筑内部环境的舒适性和安全性。

4. 技术创新与挑战

4.1.BIM技术（建筑信息模型）：通过建立数字化的三维建模，BIM技术可在设计、施工和管理的各个阶段提供全面的信息支持。在施工阶段，BIM协助工程团队在施工前进行全面的设计优化，识别和解决潜在的冲突和问题，提高设计质量。使用BIM技术建立详细的施工计划，并在模型中实时更新，提高项目的整体协调性。通过BIM模型的可视化效果更好地向各方沟通设计意图，减少误解和改动。

4.2.3D打印技术：3D打印技术作为一项创新性的制造技术，为地铁车辆段上盖建筑的施工提供了新的可能性。在施工中应用3D打印技术，能够实现高精度的建筑构件制造，减少人为误差，提高构件的质量和一致性。根据实际需求定制建筑构件，3D打印技术能适应复杂的设计要求，提高建筑的灵活性，并实现自动化生产，减少人力投入，加快施工速度，降低生产成本。

4.3.模块化施工：模块化施工是一种将建筑构件在工厂中进行预制，并在现场进行组装的施工方式。在地铁车辆段上盖建筑中应用模块化施工，减少了现场的施工工程量，降低了对现场的侵扰。同时，模块化施工可并行进行，加快了整个施工进程，缩短了工程周期。模块化施工是在工厂受控的环境中进行预制的，因此能更好地保证构件的质量和一致性，提高工程整体质量。

随着科技的不断发展，先进的施工技术为工程提供了更高效、更安全、更可持续的解决方案。采用先进创新技术，提升建筑结构的精度和质量，缩短施工周期、减少资源浪费、降低施工成本。面对不断增长的城市化需求和复杂的建筑环境，施工技术创新为地铁车辆段上盖建筑注入了活力，为实现更智能、绿色、可持续的城市建设目标奠定了基础。

参考文献

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[3]郑全鹏,张琨,司小东. 上盖建筑对既有地铁车辆段柱网结构变形影响分析 [J]. 市政技术, 2023, 41 (02): 47-52.