重庆北站站前广场既有轨道交通结构保护方案研究

重庆北站站前广场既有轨道交通结构保护方案研究

宋林波

(中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都610031)

摘要：以重庆火车北站综合交通枢纽工程为例，研究对既

有轨道交通3号线的结构保护方案，并提出了相应的施工保

护措施，确保既有轨道交通的正常运营，为后续类似工程对 既有轨道交通的保护提供一些借鉴经验。

2整体保护方案选择

轨道交通3号线为既有线路，目前正在运营中，因此，北

广场的建筑及结构方案必须考虑对既有轨道交通的有效保 护。由于轨道交通3号线北高南低，3号线结构顶标高同北 关键词：既有轨道交通;保护方案；重庆北站 中图分类号:U291 文献标志码:B文章编号：1672 - 4011 (2017) 03 - 0082 - 02

DOI ： 10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2017. 03. 043

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工程概况

m庆火车北站综合交通枢纽工程位于m庆市高新区，与

铁路火车北站结合建设，该交通枢纽工程由站前广场部分 (北广场）、轨道交通部分及地上建筑部分组成。其中北广场 部分为地下层框架结构，地下负1以以高为7. 9 m，地下负2

高为4. 6 me区7. 900 m域内共有三条城市轨道交通线 引人，分别为3号线、4号线、10号线。轨道交通同北广场平 面关系如图1所示。3号线为既有线路，已建成通车，线路南 北向从北广场下方穿过，隧道北高南低，高差约2 m。该段区 间隧道为单洞双线拱形隧道，隧道宽度约12.4

高度约11

m，拱顶现状覆土约27〜35 m，3号线结构顶标高同北广场底 板顶标高相差仅1.3 m左右e 4号线为远期规划线路，隧道

东低西高，东西向从北广场下方穿过，轨道4号线与轨道3 号线空间相交，位于3号线下方，垂直高度相差3. 4 m左右， 图1中阴影所W区域为地铁车站歷域，同北广场同期建设， 非阴影区域考虑后期盾构实施的可行性;10号线为远期规划 线路，南北向横穿北广场，同北广场相交区域为地铁车站，同 北广场同期实施，广场以外区域考虑后期盾构实施的可行性^ 4号线与10号线在北广场下方设“十”宇换乘站一座e

图1 轨道交通同北广场关系

收稿日期=2017 -02 -10

作者简介：宋林波（1980 -)，男，四川阆中人，硕士，工程师，主要从事 市政工程设计工作。

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广场底板顶标高相差仅1. 3 m左右，3号线上方广场顶板区 域为长途汽车停乍场，顶板覆土 1 m#结合该区域的地质情 况，多为中风化的泥岩，拱顶现状覆土约27〜35 m，因此，3 号线结构顶部需要保留一定厚度的原状覆土。根据实际标 高关系，保留原状覆土的厚度约6. 5 m，提出如下两种上部结 构方案。

方案一:原状土体上部采用小柱网框架结构，柱距约10

m，基础形式采用基础，基础底距3号线结构顶约5 ma

方案二:原状土体上部采用大跨度框架结构，基础形式采用 粧基础，粧壁距3#线结构外壁约3.5 m以避开隧道四周锚 杆。方_ 一上部结构形式简单，施工方便，但通过数值模拟 分析可知，柱下基础应力对3号线结构有较大影响，需 要对3号线隧道结构进行适当加固处理，考虑到3号线目前 处于运营状态，该方案实施难度较大。方案二虽然上部结构 形式较为复杂，大跨度结构采用预应力混凝土结构，基础形 式采用粧基础。但其对既有线路的影响很小，在北广场的施 工过程中能保证轨道交通3号线的正常运行。通过对以上 两种方案的比选，关键考虑北广场施工过程屮+影响既有3 号线的正常运荇，本工程最终采用方案二:上部大跨度结构 +粧基础4

3具体措施

图2为北广场局部平面布置图，本工程既有轨道交通结

构保护方案集中于该K域，主要为三个方面a 3.1既有轨道交通3号线典型断面结构保护方案

3号线上部约37 m宽，高为6. 5 m，原状土体不开挖，圈 3为3号线典型断面（1 - 1剖面）。轨道3号线上部广场荷 载主要集中在7. 900 m面层，本方案通过设置粧基础使其荷 载传至粧底。如图3所示,3号线两侧柱间距为21.006 m， 柱截面尺寸主要为1. 3 m X 1. 3 m，柱下设带扩大头的人工挖 孔粧，粧长按粧底至轨道3号线拱底3. 5 m控制，粧长约20

m。柱间距定为21. 006 m，是为了保证粧基础外侧距离3号

线隧道外侧的距离大于3. 5 m，以至于粧基础施工时不至于 破坏3号线隧道两侧铺杆(铺杆长度为3 m)，由于顶板使用 功能的要求，荷载取值较大，21 m跨度采用预应力混凝土结

构，可有效改善正常使用阶段的裂缝和扰度。此处采用人工 挖孔的成粧工艺是为了尽减少机械施工对3号线两侧原 始岩层的扰动。由于粧长较长，人工挖孔粧设计和施工都必 须按重庆地方规定进行专项论证〇

第43卷第 3 期 f h) !讨 Y〇1.43,N〇.32017 年 3 月________________________Sichuan Building Materials_________________________March,2017

道3号线_ 10 - 11轴间存在空间相交关系，如图5所示，相

轨道4号线区间外侧正好处于G轴和J轴上，虽然4号 线拱顶距负2层底板距离约为15. 0 m，但是由于保护轨道3 3. 2 北广场东西两侧连接通道保护方案

由于3号线上部留有部分原状±体，为了合理组织广场 内部交通，需要在广场内部设置2处通道，连接通道如图4

广场-5. 050 m层通过两个通道相连接，通过采取以下 措施最可能保证通道处3号线隧道顶部原始岩层取值最 大:建筑净高取下限2. 3

m，坡道采用结构找坡。根据通道底

板的传力途径，采用以下两种保护方案进行对比分析论证#

方案采用厚板转换结构体系，通过设置厚板(600 mm) 将通道的荷载传至两侧的粧基础。隧道拱顶距通道板底距离为 2.4 m，该方案底板下需设置架空丨i以保证通道荷载能传至两侧 粧基础，但是由于底板下畀石厚度较薄，施工难度很大，该方案

偏于不安全。方案二:采用常规结构体系，通过调整施工工序对 该处结构加以保护。底板采用250 mm厚防水底板，通道处荷载 直接通过底板传至下部岩石。隧道拱顶距通道板底距离为 2. 837 m，通道两侧设置上翻梁将侧土压力荷载传至粧基础，避 免采用挡土墙时下部条形基础侵占3号线上部岩石空间。施工 时采取以下措施以保证实际情况同理论分析的边界条件相似， 图4阴影范围为后期施工范围(施工界限距3号线隧道外边缘3

m)，待通道周围结构施工完中后，整个空间结构处于稳定受力

状态时，即3号线隧道周围岩体应力特征相对稳定，再对后期施 工范围的岩体进行人工挖除并施工剩余通道结构部分。通道开 挖不得采用重型机械，避免施工期间隧道上部动荷载过大。通 过对比分析，优先选用方案二。

3.3 3号线同4号线空间交接处保护方案

轨道4号线为远期规划线路，东西方向穿越广场，同轨

号线的需要，此处基础形式为粧基础，且粧长约20 m，如不采 取任何措施，粧底距轨道4号线拱顶的距离仅为1 m左右@ 因此，采取以下措施以保证将来轨道4号线能安全穿越该区 域:G轴、J轴原设计粧基分别向外侧移动5 m，通过设置转 换梁把G轴和H轴的上以柱底轴力传至H轴和G、J轴外侧 的粧基，避免柱底轴力对4号线拱顶产生影响，粧长度按粧 底至轨道4号线结构底部距离5 m控制。按此方案实施可

使得H轴粧基外侧距离轨道4号线隧道外侧距离为4. 75

m，G、J轴外侧粧基边缘距离轨道4号线隧道外侧距离为4. 0 m，为规划中的轨道4号线安全穿越该区域提供了施工条件^

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施工措施

1)

轨道交通3号线隧道两侧50 m范隱内为控制保K」]，保护E

内禁止使用爆破，采用对称开挖施工，避免对隧

道产生偏压作用。

2)

人工挖孔粧应制定专项施工方案，采用跳桩施工

艺，施工期间做好粧周护壁。挖孔桩作业前，强制通风不得

少于30 min，下孔作业前，应对孔内气体进行监测，确认安全 后方可作业。

3)

施工过程中，应对施工影响区域的轨道结构物进行

时监测，动态监测轨道结构物的变形、震动、应力、裂缝等情 况，如有异常应及时通知参见各方及轨道相关单位。

4)

施工期间严格控制基坑底部的超挖，尽量减少对拱

有效覆盖层的扰动;基坑施工期间设置避雨棚，避免雨水进 人基坑渗人坑底降低围岩强度，并在基坑内设置坡面硬化措 施和排水措施，及时抽排基坑内积水。隧道在结构底侧应设 置排水肓管，及时排出围岩内积水。

5结语

随着我国城市轨道交通建设的快速发展，轨道交通下穿

建筑物的情况时有发生。本工程为在既有轨道交通3号线 上方建设地下广场，从结构方案及施工措施两方面探讨了对 既有轨道交通的保护，确保既有轨道交通的正常运营，为后 续类似工程对既有轨道交通的保护提供一些借鉴经验。

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参考文献：

[1]重庆市轨道交通控制保护区管理办法（试行）[S

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