地铁车站装配式标准化研究


    目 录
    第章 研究现状意义建议
    §11 研究现状 ……………………………………………………………………3
    111 国外装配式结构应历史研究现状 … …………………………3
    112 国装配式结构应历史研究现状 ……………………………4 113 装配式结构工程中应解决问题……………………5
    §12 研究实际工程中重意义 ……………………………………………9
    §13 建议研究方法研究路线 ………………………………………………10
    131 目前铁车站装配式结构研究尚解决问题…………………10
    132 建议采研究方法研究路线………………………………………10
    第二章 结构选型划分接头方案
    §21 明挖装配式铁车站结构选型结构划分………………………………12
    211 装配式结构设计基原……………………………………… … 12
    212 车站结构选型方案结构划分……………………………………13
    213 结构选型结构划分建议………………………………………15
    214 侧墙连接形式建议……………………………………………………17
    §22 接头位置选择节点连接方式……………………………………………18
    221 接头位置选择原………………………………………………18
    222 节点设计般原……………………………………………………18
    223 目前国装配式结构节点构造设计型式种节点构造型式施工受力优缺点………………………………………………………………19
    224 装配式结构节点受力特点………………………………………30
    225 单跨双跨车站结构采普通装配式构件连接方案……30
    226 建议采预压装配式接头方案必性节点构造适示意图……33
    第三章 结构防水
    §31 防水设计原设防标准…………………………………………………34
    §32 城市铁工程防水般求………………………………………………34
    §33 明挖法施工构造特点防排水求………………………………………35
    §34 车站防水设计………………………………………………………………36
    341 体结构防水设计施工……………………………………………36
    342 结构接头接缝等防水设计施工……………………………………37
    第四章 方案急解决问题实验项目建议
    §41 明挖装配式铁车站抗震设计解决问题……………………………38
    411 装配式铁车站抗震设计分析理设计方法研究重意义………38
    412 车站震动台实验建议…………………………………………………38
    413 铁车站结构震反应数值模拟分析建议…………………………39
    §42 装配式结构节点刚度折减系数节点延性研究…………………………39
    421 装配式结构节点力学行研究必性………………………………39
    422 装配式结构节点模型实验建议………………………………………40
    423 装配式结构节点受力理计算分析建议……………………………40
    §43 装配式铁车站结构防水技术研究……………………………………40
    431 目前铁防水现状………………………………………………………40
    432 装配式铁车站防水技术研究必性紧迫性………………………41
    433 装配式铁车站防水技术研究容建议……………………………42

    第五章 方案评价
    §51 研究方案综合评价…………………………………………………………43
    第章 研究现状意义建议

    §11 研究现状
    111 国外装配式结构应历史研究现状
    1974年联合国济社会事务部欧洲国建筑工业化状况进行调查指出建筑工业化世纪逆转潮流1989年国际建筑研究文献委员会(CIB )第十届会建筑工业化视代建筑技术发展趋势
    工业国住宅建筑方面部分全部走工业化道路粘土烧制砖已基淘汰前苏联非常重视预制装配式结构发展早20世纪70年代预制构件厂家4500家目前日部分房屋工厂制造出房屋工业株式会社生产钢结构单门独院民预制装配式房屋例制造工艺流程简单快捷栋房屋客户订货制造装配完毕全部程需十天
    装配式建筑东欧国家相发展东欧国利预制装配技术建造量工业厂房层民建筑中前南斯拉夫 IMC体系成功引入国该结构体系基原理张法预制楼板柱子连接起板柱间形成预应力摩擦节点楼板垂直荷载四角摩擦力传柱子水荷载剪力墙传基础IMC体系受19691981年前南斯拉夫班亚·卢卡区强烈震考验表现良抗震性已匈牙利古巴埃安哥拉等国广泛应
    20世纪80年代初期建筑业开展系列新工艺板升板体系南斯拉夫体系预制装配式框架体系等等建筑工业化发展起益推进作益实践均未规模推广究原时新工艺高度建筑型式功求等方面局限加受时济条件制约机具设备运输工具落运输道路狭窄法满足相应工艺求外受技术
    水限制体系接头处理善极易造成漏水接头构造处理削弱受力性震设防区产生影响更客观技术济条件遏制装配式结构体系发展势头
    21世纪初着济高速增长新技术新材料已长足发展已20世纪7080年代相现技术济条件 装配式建筑迎新发展契机新型装配式结构体系构想新型装配式结构体系企业流程造正断取长足发展

    112 国装配式结构应历史研究现状
    建筑工业化工业生产方式建造种建筑结构建筑业手工操作生产方式逐步渡社会化生产方式全程国20世纪50年代提出建筑工业化问题鉴前苏联验开始全国建筑业推行标准化工厂化机械化发展预制构件预制装配建筑20世纪70年代初80年代中期预制混凝土构件生产历发展时期20世纪80年代末全国已数万家构件厂全国预制混凝土年产量达2500万m3工厂化新发展商品混凝土发展国中城市(尤国东部区)基已拥商品混凝土生产企业年生产力已达3000万m3部分城市商品混凝土产量已超现浇混凝土总量50国建筑机械行业巨发展通引进消化吸收国产化迅速缩国外先进水差距1990年建工系统全员动力装备率已达32KW综合机械化施工程度已达60桩吊装垂直运输机械化达95[12]层工业民建筑采现浇混凝土结构体系建筑工业化围绕体系进行商品混凝土力发展正典型代表勿庸置疑进行革新均助建筑业发展然现浇结构体系身特点量手工劳动避免现场然进行支模钢筋绑扎连接混凝土振捣养护等等均手工操作进行完全工业化生产
    目前国构配件制品已具备相生产力完全统计1989年钢筋混凝土构件生产厂家538家职工总数约13万年生产量约660万立方米
    住宅建设方面国广泛应推广装配式板建筑积累丰富科研成果工程验1976年唐山震国整体板柱建筑IMC研究开发开始启动原国家建委原国家建工总局国家科委相继达科研务拨科研费200万元北京成唐山重庆广州沈阳天津兰州等推广应体系数十万米结合年科研成果工程验积累国1993年推出整体预应力装配式板柱建筑技术规程


    113 装配式结构工程中应尚解决问题
    国外预制技术发展现状隧道工程预制技术应盾构法修建工程中般圆形结构铁路隧道公路隧道中应实例例秦岭特长铁路隧道中仰拱采预制化技术日双车道公路隧道中进行单跨矩形装配式结构试验研究日法联合公路扩建工程中开发型拱形结构预制技术跨度已达12m左右
    明挖法修建铁道中预制技术研究应实例
    图11铁道明挖法中应种装配式钢筋混凝土衬砌结构种结构定型推广50年代中期放坡基坑工字钢加木衬板维护基坑中水层配合降水基坑中成功采进度现浇混凝土快需构件整体化现浇混凝土种结构8块预制构件构件厂生产整结构采全包防水层防水底板防水层做保护层拼装预制构件灌注底板边墙整体化混凝土砂浆灌竖缝混凝土凝结顶板完成顶板接缝间混凝土顶部抹两侧倒圆角闭合外包防水层防水层保护层做实施回填种方法工程费盾构法较起没盾构折旧费(约占整工程费13)

    成段衬砌结构图12示种结构60年代提出逐渐定型70年代广采种结构形式象预制直径水道段样铁衬砌矩形截面空间结构逐块成段衬砌明挖法接起形成隧道乌兹克斯坦塔什干市铁二号线种衬砌修建72km长隧道施工进度达昼夜9m(工作面)种衬砌单块预制件拼合拼装结构含钢率完全满足抗震求种采外包防水层防水

    外壳式隧道荷兰鹿特丹铁东西线采种装配式结构型式采种预制方法施工速度非常快周修建30m长隧道种装配式结构交付数年然保持着良防水效果
    日仙台市铁道工程中采预制双跨箱型结构构件箱体尺寸11092m×7440m整结构分成顶板底板侧壁中柱等5预制构件设计中解决构件划分轻量化构件横连接问题
    前苏联明挖法施工铁线包括车站区间隧道车站附属建筑辅助隧道工程均采定型拼装统规格钢筋混凝土结构80年代期明挖法施工区间隧道中开始广泛采整体段衬砌白俄罗斯铁道工程中力推行预制混凝土衬砌设计标准化技术取定成
    装配式铁车站结构研究应俄罗斯取长足发展
    俄罗斯工业化施工长期成功验通实验现场测试等研究工作采单拱结构基原理特点修建俄罗斯第铁双层换枢纽彼德堡铁伏龙芝滨海线花园站挈卡诺夫站区间建成伏龙芝滨海线未环线体育馆换成站批准名字奥林匹克站车站整体结构形式装配式层间楼板单拱结构结构断面具体形式图13式车站结构拱半径112m12厚70cm车站方宽50cm钢筋混凝土构机组成仰拱径15m13构件块组成两带衬垫钢筋契形接头挤压紧闭合部装配式钢筋结构作层站台道路支撑结构该结构成梁柱组合形式柱距4m柱安设整体钢筋混凝土构件杯子中构件混凝土浇筑刚性基础界限刚性基础铺设仰拱衬砌柱顶部安设装配式钢筋混凝土梁梁联成绗架承接层道路行驶列车荷载路轨设置钢筋混凝土装配式梁端支撑绗梁端支撑整体式混凝土支柱托架车站两层站台装配式钢筋混凝土建造成层站台宽117m层中柱占部分空间层站台宽度132m车站建成1996年交付

    图13 装配式层间楼板单拱结构铁车站
    外年铁车站建设中装配式结构出现形式
    圣彼堡铁车站式采单拱车站横断面具体形式图14示车站埋设透水致密粘土层中拱圈仰拱均混凝土砌块组成支撑两圆形支墩该种结构形式没受拉接构件适定稳力层

    图14 圣彼堡铁车站装配结构形式

    明挖法施工装配式铁车站结构中结构采矩形断面形式图15示该铁车站结构底板采整体现浇混凝土边墙顶板预制顶板采密肋板式结构重量减轻利拼装

    图15 明挖法装配式铁车站结构形式

    实例说明结构预制技术定程度发展发展工程预制技术带济技术效益明显
    然年装配式结构应桥梁工程中工程方面装配式结构发展速度非常缓慢目前铁道装配式结构没成熟计算理国外装配式结构计算理研究防水技术方面处试验摸索阶段
    装配式工程抗震理方面研究更欠缺


    §12 研究实际工程中重意义
    目前许国家预制化作技术发展重标志构件预制化程度越高技术水越高时构件预制化工厂化必然趋势加快修建速提高工程质量效办法采预制构件仅提高工程质量缩短工期降低成时提高工程施工工业化程度尤改善工程施工环境更明显
    然国铁区间装配式结构定研究铁车站铁道附属物装配式结构研究处起步阶段相装配式建筑言工程装配式结构相关设计理设计施工规范十分欠缺工程身复杂性现工业民建筑装配式结构设计施工计算理施工工艺搬结构中工程装配式结构应带观时间技术济效益时国领域技术缺乏研究空白迫必须进行工程装配式结构相关设计理研究
    时工程结构抗震设计方面国设计单位介绍进行铁车站设计时考虑土阻尼约束作般进行抗震设计然1995年1月日神户震震害调查表明 神户铁车站次震中车站结构遭受严重震害第起结构遭受严重震害引起关注研究结构震作反应研究结构震害结构抗震设计特殊意义时装配式工程结构身具特殊性抗震研究更必性工程意义


    13 建议研究方法研究路线
    131 目前铁车站装配式结构研究尚解决问题
    型预制化技术发展中结合已工程实例目前铁车站装配式结构研究重点解决四方面问题
    .构件标准化研究构件预制化构件标准化紧密相关铁道中构件否实现标准化采构件预制化前提条件效益相关
    二.预制结构形式选择构件合理划分结构型式选定构件划分仅仅考虑结构合理受力状态更考虑构件制造安装性
    三.构件接头构造防水构件接头构造防水处理构件预制化关键技术影响结构环境结构耐久性
    四.构件制作安装构件预制化技术成败施工理严格良施工理表现构件制造安装工艺两环节应该予充分关注

    132 议采研究方法研究路线
    结合述铁车站装配式结构研究尚解决问题研究项目建议采研究路线研究方法
    .建议研究路线:
    (1)配合线布置铁车站结构进行结构选型构件划分提出装配式双层双跨框架结构装配式双层单跨式预应力结构两种方案结构接缝设计包括接缝构造接缝防水
    (2)两种方案进行结构受力分析
    (3)根分析结果进行结构形式选构件划分确定
    (4)划分构件进行横接头选型
    (5)结构接缝接头防水设计
    (6)该方案施工方面行性环境影响济性等方面做出客观评价
    二.建议研究方法:
    首先通限元分析确定构件划分合理位置次通模型试验数值分析理计算等方法确定接头受力特性刚度折减系数次通装配式铁车站结构震动台试验数值计算确定确定装配式铁车站震反应机理震情况造成震害通装配式车站结构整体防水接头接缝防水试验研究出适合装配式铁车站结构防水理防水工艺研究铁车站装配式结构设计施工提供合理

















    第二章 结构选型划分接头方案
    §21 明挖装配式铁车站结构选型结构划分
    211 装配式结构设计基原
    预制装配式结构设计关键保证结构体系整体性装配式结构必须合理设计预制件间连接提高连接部位整体连续性保证结构体系整体性具赘余度超静定结构静定结构具更高安全性更抗震性
    装配式结构设计应遵循基设计原:
    . 装配式结构宜面规整称竖刚度均匀建筑结构中
    二. 装配整体式框架刚性节点应满足现浇结构关设计规定节点承载力余延性应低现浇结构
    三. 装配式结构连接应保证构件连续性结构整体性
    四. 构件连接部位承载力应低连接构件承载力
    五. 装配整体式接头应满足施工阶段阶段承载力稳定性变形求
    六. 承受弯矩刚性接头设计时应接头部位截面刚度邻接头处预制构件截面刚度相接避免引起应力集中
    七. 刚性连接设计柱柱梁柱梁梁间接头钢筋宜采焊接机械连接接头构造施工措施保证节点承载力刚性求时接头钢筋采连接方法
    八. 保证结构整体受力性前提应力求连接形式简单传力形式简单传力直接受力明确
    九. 装配式结构设计应考虑安装方便误差易调整连接较早承受荷载便部结构继续施工
    十. 预制梁柱构件截面设计构造求应满足混凝土结构相关规范装配式结构相关设计规范规定
    十. 装配式框架阶段竖荷载作力计算应考虑节点刚度降低框架力影响
    十二. 装配式框架结构中砌体填充墙面竖布置宜均匀称避免形成薄弱层短柱
    十三. 遇震作装配式结构应考虑节点刚度降低框架位移影响计算层间位移
    212 车站结构结构选型划分方案
    根相关求明挖铁车站预制技术研究中选取两种装配式结构方案分双层双跨式框架结构双层单跨式预应力结构
    .双层双跨式框架结构
    底板采现浇方法制作底板柱通榫式连接达梁柱接头处弯矩较目梁柱接头设置梁弯矩零方梁柱连接采叠合梁现浇式连接底板外构件划分10块图21示中侧墙板间距2m侧墙厚度07m板厚05m柱距离8m柱子尺寸08×08m梁梁高15m

    图21 双层双跨式框架结构构件
    二双层单跨式预应力结构
    底板采现浇方法制作底板柱通榫式连接跨中弯矩梁跨度增加增果取消中柱成双层单跨式结构需预制梁做成预应力梁形式取消中柱梁柱相交处剪力增提高梁柱接头处抗剪力采预压装配式接头底板外构件划分4块图22示中侧墙板间距2m侧墙厚度07m板厚05m柱距离8m柱子尺寸08×08m横梁梁高15m

    图22 双层单跨式预应力结构构件划分图












    213 结构选型结构划分建议
    .横断面结构选型
    通述计算分析考虑施工吊装简便建议采双层双跨式框架结构底板现浇图23示

    图23 双层双跨装配式框架结构(方案1)
    双层单跨装配式车站结构根计算结果分析建议改方案进行调整顶层预制楼板采变截面预应力楼板调整方案图24示



    图24 双层单跨式装配框架结构(方案2)

    时考虑双层单跨双层双跨结构装配时候施工方便采取柱底板榫式连接改柱底板刚性连接预制柱底部底板甩出钢筋通焊接然整体浇筑起形成刚性连接外划分连接均述方案二中单跨双跨情况相具体划分图25示

    图25 双层单跨双跨柱底板搭接方案图(方案3)

    2结构划分
    述建议结构选型基础双层双跨式框架结构横断面分成柱梁分9块柱间梁间通预制板连接预制构件间距25~30m具体划分参见图21示双层单跨式框架结构横断面分成柱梁分5块柱间梁间通预制板连接预制构件间距2m具体划分参见图23图25


    214 侧墙连接形式建议
    装配式铁车站预制侧墙连续墙预制侧墙间连接装配式铁车站设计重点
    . 侧墙连续墙连接
    侧墙连续墙连接建议采预应力连接刚性连接两种具体参见图26示




    图26 预制侧墙连续墙间预制连接刚性连接

    二. 侧墙间连接
    结构处环境特点预制侧墙间连接仅考虑连接稳定更重考虑防水性建议预制侧墙板采图27示连接方式

    图27 预制侧墙间连接示意图

    §22 接头位置选择节点连接方式
    221 接头位置选择原
    第五章计算分析基础佳接头位置确定三种方案:第种设置方式接头设置整体结构受力影响位置第二种设置方式接头位置设置整体结构受力利位置第三种考虑构件装配施工方便
    根工程验建议接头设置弯矩零处着减少接头处力原建议双层双跨顶板接头分设置居左右边墙13m处距离中柱20m处根工程具体特点接头连接方式选择普通连接预压装配式接头连接两种方案
    222 节点构造设计般原
    .节点形式应根结构特点施工条件确定保证结构整体受力性前提力求构造简单传力直接连接形式静力计算假定计算假定相符合
    二.求施工方便安装固定简单误差易调整构件连接快承受部分全部设计荷载
    三.量减少二次浇灌混凝土焊接工作量量减少钢材量
    四.满足抗震节点设计相关求

    223 目前国装配式结构节点构造型式节点构造型式施工受力优缺点
    年国装配式结构连接研究试验做量工作提出许新型连接构造方式较深入研究连接部位破坏机理抗震性提供具体设计方法构造求种连接方式施工受力方面优缺点求设计装配式结构节点时现节点构造方式进行选择权衡改进
    预制装配式结构设计关键保证结构体系整体性目前国装配式结构构件连接形式方面相关节点设计计算公式参考混凝土结构构造手册第二版(中国建筑工业出版社出版)处赘述

    . 柱柱连接

    (1) 榫(sun)式连接
    具体构造方式:
    榫式连接适民建筑般层工业建筑榫式连接位置宜设置楼面1000mm处柱截面尺寸宜400×400mm外榫式连接应根非抗震设计抗震设计情况构造连接时候应满足相关规定具体构造图28示

    图28 榫式连接示意图

     连接构造优缺点:
    榫式连接式框架结构中常接头形式构造特点钢筋采剖口焊接然榫头外边进行混凝土二次浇灌形成整体
    优点接头受力性较特竖荷载更节省钢材
    缺点剖口焊接工作量焊接应力二次浇灌工作量质量易保证冬季施工方便

    (2) 插入式连接
    具体构造方式:
    插入式连接样适民建筑般层工业建筑宜抗震设计框架剪力墙结构实心砖填充墙框结构
    果偏心受压柱接头应设置轴力截面重心偏心距e01≤035h0处柱截面尺寸应400×400mm具体构造图29示


    图29 插入式连接示意图
     

     连接构造优缺点:
    刚性连接插入式接头构造特点柱做成榫头柱做成杯口榫头杯口间接缝水泥砂浆填实
    形成整体
    优点免钢筋焊接浇水泥砂浆少冬季施工方便受气候影响施工简便安装进度快
    缺点榫头杯口处钢筋量较外柱体钢筋水接缝处断开拉力榫头钢筋搭接传递受拉面水接缝处较早出现构造裂缝偏心距e01=035h0时荷载裂缝宽度约06mm然种裂缝会导致钢筋锈蚀偏心距较时裂缝宽会影响安全感种接头型式水缝未加抗裂构造措施时般仅适偏心受压柱(e01≤035h0)
    插入式接头设计烈度8度震区接头宜量弯矩较部位

    (3) 浆锚式连接
    具体构造方式:
    浆锚式连接宜抗震设计框架剪力墙结构实心砖填充墙框结构浆锚式连接偏心受拉柱
    浆锚式连接构造求柱截面尺寸宜400×400mm柱全部钢筋宜4根预制柱混凝土强度等级宜低C30柱浆锚式连接位置宜设楼面1000mm处具体构造图210示

    图210 浆锚式连接示意图

    连接构造优缺点:
    预制柱浆锚式连接非抗震抗震设计民建筑建筑高度宜超20m浆锚式连接偏心受拉柱
    然装配速度较快中节点构造整结构体系中受剪受拉偏心受压薄弱环节结构装配式结构中建议采


    二. 梁柱节点连接
    (1) 整浇式节点
    具体构造方式:
    整浇式梁柱节点式节点区利现场浇混凝土预制梁柱连接成整体框架节点种连接构造种节点具外形简单制作安装方便节点整体性良等特点
    整浇式节点构造分两类:整浇式A型节点梁部钢筋节点采焊接连接整浇式B型节点梁端部钢筋宜二根直径宜25mm梁端部钢筋节点采搭接弯折锚固作法整浇式节点预制柱具体构造图211示

    图211 整浇式节点预制柱连接示意图


    连接构造优缺点:
    梁柱整浇装配式连接构造特点短柱分层预制梁搁柱柱柱梁柱处连接
    优点种连接焊接工作量少需剖口焊构件安装时型起重机械需塔式起重机吊装接头整体性受力特性良
    缺点节点浇筑时候钢筋密集浇筑震捣密实困难需架设模板节点立受力


    (2) 现浇柱预制梁节点
    具体构造方式:
    现浇柱预制梁框架全装配式结构种发展节点柱现场时浇筑混凝土节点整体性较全装配式框架改善
    现浇柱预制梁A型节点梁端部钢筋节点采焊接连接现浇预制梁B型节点梁端部钢筋宜二根直径宜25mm梁端部钢筋节点采搭接弯折锚固做法现浇预制梁A型节点具体构造图212示

    图212 现浇柱预制梁A型节点构造示意图

    连接构造优缺点:
    种接头特点节点整体性受力特性良
    优缺点整浇式节点相处节点浇筑时候钢筋密集浇筑震捣密实困难需架设模板节点立受力时定焊接工作量节点力学性良

    (3) 暗牛腿式节点
    具体构造方式:
    暗牛腿式节点适预制长柱体系施工民建筑层轻工业厂房暗牛腿构造做法次梁间连接
    暗牛腿节点求预制柱采型钢牛腿节点部位预制柱预制梁间接缝宽度宜80mm梁端柱相应部位应设置齿槽利传递梁端剪力预制梁梁端箍筋直径宜8mm间距100mm梁端缺口处箍筋应少两道
    连接构造优缺点:
    优点牛腿外露外形美观梁端截面削弱较施工方便等
    缺点接头处二次浇灌混凝土易密实承受节点竖荷载较

    (4) 叠压浆锚式节点
    具体构造方式:
    叠压浆锚式节点构造适具廊外挑廊建筑物
    构造时求预制柱钢筋总数宜4根柱截面宜400×400mm预制柱钢筋节点部位搭接总长度应25d浆锚孔搭接长度应20d应搭接部加焊具体构造图213示
    连接构造优缺点:
    叠压浆锚式节点施工程中焊接工艺复杂施工工序繁琐

    (5) 明牛腿式节点
    具体构造方式:
    明牛腿式节点框架结构时高度宜超40m框架剪力墙结构时高度宜超60m构造求预制柱截面宜400×400mm预制梁宽度宜200mm宜柱截面宽度12牛腿跳出长度应根梁端部钢筋牛腿间焊接时需焊缝长度梁端柱间留接缝宽度确定250mm牛腿底面倾斜角宜45度(水面夹角)牛腿外边缘高度宜牛腿高度13应200mm具体构造图214示
    连接构造优缺点:
    明牛腿式节点优点适楼面荷载较工业建筑种连接接头受力明确焊接工作量少安装方便承受较节点剪力
    暗牛腿相明牛腿节点形状突出形象美观


    图214 明牛腿式节点构造示意图


    图213 叠压浆锚式节点构造示意图

    (6) 齿槽式节点
    具体构造方式:
    齿槽式节点适高度暗牛腿式节点规定采适预制长柱梁柱连接次梁连接
    齿槽承受梁端剪力齿槽构造应符合求:
    齿型采等腰三角形梯形斜度取45度具体构造图223示
    1)齿槽高度均匀布置齿槽静距应齿高
    2)齿深般取40mm齿高40~100mm宜齿深3倍
    3)齿槽数应少2齿槽受剪面积宜梁全截面面积13

    图215 齿槽式节点构造示意图
    连接构造优缺点:
    齿槽式刚性连接优点构件安装位方便牛腿外露需防腐处理节点整体受力性良
    接头处二次浇灌混凝土易密实

    三. 梁板连接
    (1) 叠合梁
    预制梁板连接通叠合梁叠合层浇混凝土连成整体叠合梁设计构造应满足相关规范求
    (2) 预制板梁连接
    非抗震设计时预制板梁连接预制板板缝配筋构造分采图216(a)(b)示连接构造设计时候注意加强构造措施增强体系整体性增加新老浇灌混凝土粘结

    图216 非抗震板梁连接示意图

    二级抗震等级框架二三级抗震等级框架结构框架剪力墙结构预制板叠合梁连接构造图225(a)(b)示连接构造三四级抗震等级框架结构预制板叠合梁连接板缝间设置焊网图217(c)构造做法

    图217 抗震设计预制板叠合梁连接预制板板缝配筋构造示意图
    224 装配式结构节点受力特点构造时注意事项
    装配式结构部结构受层重力作弹性基梁作原理底部结构受基反力侧墙部分受土层侧压力结构相装配式结构节点承受弯矩外承受剪力
    求构造装配式结构节点时保证结构体系整体性连续性提高连接部位抗剪力提高结构安全性

    225 单跨双跨车站结构采普通装配式构件连接方案
    .双层双跨装配式铁车站普通接头构造方案
    根21节述接头设置弯矩零处减少接头处力原双层双跨顶板接头分设置居左右边墙13m处距离中柱20m处根工程具体特点接头连接方式选择普通连接方案
    接缝接头均采刚性连接图23图218示







    图218 刚性连接示意图

    二.双层单跨装配式铁车站普通接头构造方案
    双层单跨装配式铁车站普通接头构造方案具体参见图24图219示



    图219 单跨结构预压装配式预应力连接示意图

    226 采预压装配式预应力接头必性节点构造适示意图
    . 采预压装配式预应力接头必性
    发展装配式结构体系建筑工业化必路装配式结构节点连接性差难满足反复荷载受力求震区受限制
    预压装配式预应力框架采工厂化生产预制柱预制预应力梁运现场直接吊装梁柱位张预应力筋穿梁柱预留孔道节点实施预应力张拉预压张预应力筋作施工阶段拼装手段阶段承受梁端弯矩构成整体受力节点连续受力框架克服装配式节点受力性差缺陷解决预应力混凝土框架难装配问题形成预制预应力混凝土装配整体框架
    结构受力复杂性施工困难性采预压装配式预应力接头更具工程实际意义

    二. 车站预压装配式接头节点构造示意图
    根现工程实例工程验建议双层单跨装配式车站结构采预压装配式预应力接头构造方案图711示
    双层双跨装配式车站结构建议采预压装配式预应力接头构造方案图220示



    图220 预压装配式预应力接头连接示意图










    第三章 结 构 防 水
    §31 防水设计原设防标准
    工程结构身结构特点处空间特殊性防水设计坏工程结构施工否便利交付否正常运营结构寿命长短起着关重作进行工程防水设计时必须确立正确防水设计原设防标准
    .设计原
    遵循防刚柔结合道防线制宜综合治理原结构防水根接缝防水重点辅附加防水层加强防水
    二.防水标准
    工程防水技术规范(GB501082001)铁设计规范(GB501572003)根相关工程验防水标准拟定:
    车站(包括通道风道)机电集中区段:防水等级级结构允许渗水结构表面湿渍
    强调结构防水采取效措施增强混凝土抗渗抗裂性减水混凝土渗透性体结构防水混凝土抗渗等级S8

    §32 城市铁工程防水般求
    进行城市铁工程防水设计时候应遵循基求:
    . 铁工程防水设计首先应满足技术先进施工简便济合理安全确保质量求
    二. 铁工程防水设计应综合考虑水表水作全方位考虑工程防水
    三. 铁工程防水系统工程设计时候综合考虑种素防排水关系保证结构安全基础结构应满足防水需
    四. 铁工程防水应采取综合防水措施优先考虑结构防水根需采附加防水层注浆防水等附加防水措施
    五. 铁工程施工缝变形缝浇带等铁防水薄弱环节部位应采取道防线进行加强防水处理
    六. 铁工程防水材料应优先选择质量耐久性物理力学性优越符合环境保护求施工简单材料
    七. 铁工程具防水求高渗漏治理难特点应精心施工严格控制防水材料质量施工质量层层关留隐患


    §33 明挖法施工构造特点防排水求
    明挖法施工面建筑施工技术相相暗挖法施工具技术成熟施工较方便质量容易控制便防排水措施实施等特点采明挖整体式车站结构结构身具防水性抗震性适应结构体系变化利结构防排水明挖装配式结构预制构件防水等级般容易达装配件间连接式防水薄弱环节应采取加强防水措施
    明挖法施工防排水求:
    . 基坑开挖时做基坑坡顶截水工作防止边坡顶水流入基坑基坑果水应采取基坑降水注浆堵水等措施
    二. 采桩墙连续墙支护明挖结构桩墙连续墙应具定抗渗力抗渗标号S6连续墙槽段间应保证接头部位具良防水效果
    三. 垫层混凝土采强度等级C15混凝土厚度150cm求垫层混凝土坚固密实基衡
    四. 结构宜采全外包膨润土防水板柔性防水层防水层板防水层施工应做材质优搭接牢固完整缺陷
    五. 施工缝变形缝浇带等防水薄弱部位施工拐角部位应采取附加防水措施方法进行防水处理

    §34 车站防水设计
    341 体结构防水设计施工
    明挖结构应采外贴全包防水
    . 结构底板防水
    结构底板浇筑前首先应基底浇筑底板垫层保证浇筑质量确保垫层满足S6抗渗等级垫层采C10等级混凝土厚度10cm求垫层结构密实基整
    垫层面敷设膨润土防水板柔性防水层防水材料采膨润土防水板两层4mm厚聚脂胎体改性沥青防水卷材采卷材时施工应严格防水卷材敷设施工工序求进行
    防水层施工完毕应施作防水层细石混凝土保护层
    二. 侧墙防水设计施工
    侧墙防水层采满粘法施工敷设防水层前应侧墙外表面抹厚度2cm水泥砂浆找侧墙第二层(回填土)铺膨润土防水板防水卷材敷设完防水层表面抹2cm厚防水层水泥砂浆保护层侧墙保护层采厚度5cm聚乙烯泡沫塑料等材料
    三. 顶板防水设计施工
    顶板膨润土防火板改性沥青防水卷材应采满铺满粘法施工应该注意顶板混凝土浇筑完毕进行二次收水抹实顶板表面抹水泥砂浆免找层开裂防水层拉断


    342 接头接缝等防水设计施工
    构件接头接缝防水包括接缝间弹性密封垫防水隧道侧相邻构件间嵌缝防水必时接缝注入聚氨酯药液等
    1)密封垫防水扭紧连接螺栓密封垫膨胀等素产生接触面应力达防水效果

    图 31 橡胶密封垫型式


    图32 螺栓孔压浆孔防水
    2)接缝嵌缝防水隧道侧防水材料进行镶缝诸环氧类聚硫橡胶类尿素树脂类材料
    3)接缝注浆
    拚装块四边端面设置灌注槽构件拼装隧道构件灌注槽压注砂浆药液
    4)螺栓孔压浆孔防水
    种方法塑性(合成树脂类石棉沥青铅)弹性(橡胶聚氨酯水膨胀橡胶等)密封垫螺栓螺孔口间拧紧螺栓时密封受挤压变形充填螺栓孔壁间达止水效果种方法采种塑料螺栓孔套浇注混凝土预埋构件密封圈结合起
    5)变形缝防水
    变形缝防水构造型式材料应根工程特点基体结构变形情况水压水质防水等级等素确定水压较变形缝通常均采埋入式塑料(橡胶)止水带
    种防水方式采钢翼橡胶型止水带先浇注底板里底板安置衬砌构件前基坑里底板接缝方钢翼止水带全截面焊接方法联接起嵌入端头接缝里变形缝侧嵌缝橡胶条
    图33 塑料(橡胶)止水带

    图34 钢翼橡胶型止水带


















    第四章 方案急解决问题实验项目建议
    §41 明挖装配式铁车站抗震设计解决问题
    国设计单位介绍进行铁车站设计时考虑土阻尼约束作般进行抗震设计然1995年1月日神户震震害调查表明次震般建筑物受程度破坏外神户铁车站受严重损坏边墙局部开裂断裂第起结构严重震害引起关注研究结构震作反应研究结构震害结构抗震设计特殊意义

    411 装配式车站抗震设计理设计方法研究重意义
    结构抗震设计策城市工程抗震防灾减灾研究重组成部分然迄止国尚没套科学系统结构抗震设计规范体系结构抗震理设计方法进行系统深入研究现实迫切课题装配式结构抗震设计理研究更式空白

    412 建议装配式铁车站震动台实验
    铁道开展建立抗震设计方法研究正逐渐关注目前国结构抗震理研究空白建议通铁车站结构进行振动台模型试验深入解软土铁结构动力反应规律便检验理计算结果正确性提供验证进制定软土铁抗震设计指南等提供
    建议模型试验分场振动台模型试验铁车站结构振动台模型试验两类者分典型铁车站结构振动台模型试验反映考虑区间隧道铁车站接头结构相互影响铁车站接头结构振动台模型试验两种场振动台模型试验模拟场土层震反应获模型箱位置处土动力响应确定
    边界效应影响程度鉴模型箱构造设计合理性铁车站结构车站接头结构振动台模型试验作准备通典型铁车站结构振动台模型试验铁车站接头结构振动台模型试验数进行处理铁车站结构车站接头结构土作时震动反应规律特征建立分析理设计方法解车站结构破坏方式积累资料
    413 建议铁车站结构震反应数值模拟分析
    建议装配式铁车站结构震动台试验时时建议采基土结构动力相互作限元计算模型该模型中间部分结构周围基土两侧部分场中间部分基采面应变单元场土采层元结构梁柱梁单元处理空形成空元限元部分部分关系通设置粘性边界处理模拟震量购物反射方两侧逸散计算结果试验结果相加强装配式铁车站结构抗震性设计施工中提出宝贵建议

    §42 装配式结构节点刚度折减系数节点延性研究
    421 装配式结构节点力学行研究必性
    装配式铁车站结构重特征式接头存接头性结构受力变形影响装配式式车站结构研究中必须考虑素目前接头接缝抗弯刚度力学性取值尚现成公式图表循工程尚般根接头试验确定便计算结构力改进接头构造提供
    工程特殊性装配式车站接头接缝相关力学研究缺乏性求结构进行相关试验取宝贵试验数指导设计施工

    §422 装配式结构节点模型实验建议
    述建议试验研究容包括:
    . 接缝受力变形破坏程研究
    二. 接头抗弯刚度定量评价
    三. 研究轴力弯矩偏心距等素接头抗弯刚度影响规律


    423节点理计算结果试验结果相互验证建议
    运接缝转角接头抗弯刚度理接头接缝进行数值分析理计算计算结果试验分析结果相互验证分析差异相关规律参数



    §43 装配式铁车站结构防水技术研究
    431 目前铁防水现状
    铁渗水普通危害严重病害然铁防水越越受隧道界重视种种原渗水现象程度存现状容乐观实列国特城市铁渗漏水情况
    北京铁西单站渗漏状况:西单站位西单路口东侧长安街全长260m体三拱两柱双层结构浅埋暗挖法修建车站车站建成体结构梁柱拱梁柱连接处西南西北出入口均程度渗漏1992年10月运营渗漏水造成良社会影响损失少设施治理渗漏水时间长达5年处理难度消耗量资金
    海铁1号线结构渗漏状况:海铁1号线1994年春全部完工95年检查时区间隧道行线海体育馆慒宝路站间菜井环顶滴漏造成汇流线短路火民广场站
    4号5号口渗漏严重海体育馆变电站四周墙体渗水徐家汇站降压变电站顶部滴水3号环控房风井井道积水深达40~50cm顶部5道变形缝滴漏形成雨雾8号出入口结构缝出现涌水1号线8段区间隧道进行渗漏统计渗水点达224处滴水点50处衬砌明显裂损漏水达12处
    天津铁渗漏水:天津铁始建1970年1984年建成开始运行全长74km建设时间久结构老化处变形缝漏水处混凝土裂缝漏水
    广州铁渗漏水:广州铁1号线总体防水失败铁站区间隧道土建工程完工开展相规模堵漏工作相继持续年号线公园前站例公园前站位中山东路车站全长4599m1号线长车站体结构完工站厅站台底板较重程度渗漏流水涌水
    状况出国铁防水做够问题没解决原:
    (1)铁防水基础研究够深入工作做
    (2)铁防水具体规范规程够明确项目划分够详细
    (3)铁防水材料种类繁质量
    (4)防水施工水低缺乏效检测手段


    432 装配式铁车站防水技术研究必性急迫性
    十九世纪六十年代伦敦修建世界第条铁道现已百五十年历史直探索样工程进行防水排水严格说长时间里铁防水强调排真正引起重视开展专门研究时间长国更晚防水效果令椹忧铁防水问题关系工程建设成败关系环境保护水资源保护城市持续发展等问题年越越受方关注排转变防现城市铁水进行全封堵防水时着国城市轨道交通建设进入高速时期水文质条件工法工程材料条件样进行更防水目前迫切需铁防水技术进行更系统更细致研究
    时目前存争议甚没解决问题防水技术基问题关键问题开展铁防水系统技术研究目前形式必十分紧迫务

    433 装配式铁车站防水技术研究容建议
    针目前铁工程防水技术研究现状研究紧迫性明挖铁车站装配式结构提出防水技术研究建议具体研究思路研究容:
    . 研究思路
    城市环境水特点出发分析型建筑物修建城市水环境影响针研究课题特点讨结构影响全防结构受力影响水腐蚀性结构影响外排水情况引起水位变迁渗留等结构影响结构防水类型划分分析类型防排水措施水影响结构建造分析样进行防包括体结构防水细部防水中体结构防水包括混凝土结构防水细部构造防水根装配式结构特点接头接缝防水构造进行细致研究出较合理防水方案
    二.研究方法
    首先确定水水铁结构影响等理基础分析开始通建立试验模型综合进行研究出相关参数铁车站装配式结构防水理做铺垫装配式铁结构防水试验研究中分体防水细部构造防水试验研究两部分进行结合已工程实践合理防水方案进行述终形成适合套适合装配式铁车站结构防水理防水工艺









    第五章 方案评价
    §51 研究方案综合评价
    实践证明特殊场合外装配式钢筋混凝土结构相传统钢筋棍凝土结构具天独厚优势具体表现方面
    1预制构件工业化生产极提高劳动生产率构件定型化标准化高度机械化半动化预制生产线投入工业化生产工重复相工作程序样装配程中投入现代化机械系统先进生产技术显著降低工时消耗加快施工进度法国传统建筑方米工20工时采装配式建筑推广工业化施工方法方米工降11 5工时
    2通预制构件施工工期显著缩短达投资迅速周转预制安装外工序时进行传统现浇建造方法工序时间次进行日100户五层住宅建设工期采传统施工方法240天采装配式建筑构件采工厂预制现场机械吊装施工方法180天缩短工期250
    3预制构件工厂化生产采较高混凝土强度等级减少建筑体积降低造价
    4预制装配式结构充分利预应力混凝土结构减梁高提高抗裂性方面优越性建造出更跨度建筑物
    5通固定工厂中建筑构件工业预制克服建筑工业季节性
    6建筑构件台座式工厂预制较方便预应力混凝土减构件截面尺寸减轻重改善结构性提高结构耐久性
    7价值昂贵模板材料建筑构件预制节省现浇混凝土结构中模板应3^5次样建筑形式加工方法预制木模板60次标准化构件采更耐钢模板
    正述优点装配式钢筋混凝土结构断发展应领域连续断扩该研究项目必铁工程建设带观济技术时间社会效益

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    贡献于2019-12-30

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