1K413000 城市轨道交通工程
　　1K413010城市轨道交通工程结构与特点
　　大纲要求：
　　1、 掌握地铁车站结构与施工方法
　　2、 掌握地铁区间隧道结构与施工方法
　　3、 熟悉轻轨交通高架桥梁结构与施工要点
　　4、 了解城市轨道交通的轨道结构组成
　　重点、难点：
　　1、 掌握地铁区间隧道结构与施工方法

　　1K413011 掌握地铁车站结构与施工方法
　　地下铁道(本书简称为地铁)工程，包括轻轨交通，已成为城市基础设施的重要组成部分。本条文简要介绍车站形式、结构组成及常用的施工方法。
　　一、地铁车站形式与结构组成
　　(一)地铁车站形式分类
　　地铁车站根据其所处位置、埋深、运营性质.结构横断面、站台形式等进行不同分类，具体详见表1K413011。
　　(二)构造组成
　　1.地铁车站通常由车站主体(站台、站厅、设备用房、生活用房)，出人口及通道，通风道及地面通风亭等三大部分组成。
　　2.车站主体是列车在线路上的停车点，其作用既是供乘客集散、候车、换车及上、下车;又是地铁运营设备设置的中心和办理运营业务的地方。
　　3.出人口及通道(包括人行天桥)是供乘客进、出车站的建筑设施。
　　4.通风道及地面通风亭的作用是保证地下车站有一个舒适的地下环境。
　　二、施工方法(工艺)与选择条件
　　地铁工程通常是在城镇学赛网答疑修建的，其施工方法选择会受到地面建筑物、道路、城市交通、环境保护、施工机具以及资金条件等因素影响。因此，施工方法的决定，不仅要从技术、经济、修建地区具体条件考虑，而且还要考虑施工方法对城市生活的影响。
　　(一)明挖法施工
　　1.明挖法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高，然后在基坑内的预定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施，最后回填土并恢复路面。
　　2.明挖法是修建地铁车站的常用施工方法，具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等优点，因此，在地面交通和环境条件允许的地方，应尽可能采月。
　　3.明挖法施工基坑(详见1K413020)可以分为敞口放坡基坑和有围护结构的基坑两类。
　　(二)盖挖法施工
　　1.盖挖法施工也是明挖施工的一种形式，与常见的明挖法施工的主要区别在于施工方法和顺序不同：盖挖法是先盖后挖，即先以临时路面或结构顶板维持地面畅通，再向下施工。
　　2.盖挖法具有诸多优点：围护结构变形小，能够有效控制周围土体的变形和地表沉降，有利于保护临近建筑物和构筑物;基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全;盖挖逆作法施工一般不设内部支撑或锚锭，施工空间学大;盖挖逆作法用于城市街区施工时，可尽快恢复路面，对道路交通影响较小。
　　3.盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法及盖挖半逆作法。目前，城市中施工采用最多的是盖挖逆作法。
　　(三)喷锚暗挖法
　　喷锚埋暗挖法(又称矿山法，详见1K413041)对地层的适应性较广，适用于结构埋置较浅、地面建筑物密集、交通运输繁忙、地F管线密布，及对地面沉降要求严格的城镇地区地下构筑物施工。
　　1.新奥法
　　“新奥法”是以维护和利用围岩的自承能力为基点，使围岩成为支护体系的组成部分，支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力。
　　2.浅埋暗挖法
　　在城镇软弱围岩地层中，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅(或其他钢结构)和锚喷作为初期支护手段，遵循“新奥法”
　　学赛网答疑部分原理，按照“十八字”原则(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)‘进行隧道的设计和施工，称之为浅埋暗挖技术。
　　三、不同方法施工的地铁车站结构
　　(一)明挖法施工车站结构
　　明挖法施工的车站主要采用矩形框架结构或拱形结构。
　　1.矩形框架结构
　　这是明挖车站学赛网答疑采用最多的一种形式，根据功能要求，可以双层于单跨、双跨或多层多跨等形式。
　　2.拱形结构
　　结构由拱形和平底板组成，墙脚与底板之间采用铰接，并在其外侧设有与底板整体浇筑的挡墙，用以抵抗刚架的水平推力。
　　(二)盖挖法施工车站结构
　　1.结构形式
　　在城镇交通要道区域采用盖挖法施工的地铁车站多采用矩形框架结构。
　　(三)喷锚暗挖(矿山)法施工车站结构
　　喷锚暗挖(矿山)法施工的地铁车站，视地层条件、施工方法及其使用要求的不同，可采用单拱式车站、双拱式车站或三拱式车站，并根据需要可作成单层或双层。

　　1K413012掌握地铁区间隧道结构与施工方法
　　本条文简要介绍地铁区间隧道结构形式及施工方法。
　　一、不同方法施工地铁区间隧道
　　(一)明挖法施工隧道
　　1.在场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许的地区，应优先采用施工速度快、造价较低的明挖法施工。明挖法施工的地下铁道区间隧道结构通常采用矩形断面，一般为整体浇注或装配式结构，其优点是其内轮廓与地下铁道建筑限界接近，内部净空可以得到充分利用，结构受力合理，顶板上便于敷设城市地下管网和设施。
　　(二)喷锚暗挖(矿山)法施工隧道
　　1.在城市区域、交通要道及地上地下构筑物复杂地区，隧道施工喷锚暗挖法常是一种较好的选择;隧道施工时，一般采用拱形结构，其基本断面形式为单拱、双拱和多跨连拱。
　　(三)盾构法施工隧道
　　1.在松软含水地层、地面构筑物不允许拆迁，施工条件困难地段，采用盾构法施工隧道能显示其优越性：振动小、噪声低、施工速度快、安全可靠，对沿线居民生活、地下和地面构筑物及建筑物影响小等。盾构法修建的区间隧道衬砌有预制装配式衬砌、预制装配式衬砌和模注钢筋混凝土整体式衬砌相结合的双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。
　　2.预制装配式衬砌
　　预制装配式衬砌是用工厂预制的构件，称为管片，在盾构尾部拼装而成的。
　　钢筋混凝土管片的耐压性和耐久性都比较好;目前已可生产抗压强度达60MPa、渗透系数小于10-11m/s的管片，而且，这几种管片刚度大，由其组成的衬砌防水性能有保证。钢管片的强度高，具有良好的可焊接性，便于加工和维修，重量轻也便于施工。与混凝土管片相比，其刚度小、易变形，而且钢管片的抗锈性差，在不做二次衬砌时，必须有抗腐、抗锈措施。铸铁管片强度高，防水和防锈蚀性能好，易加工。和钢管片相比，刚度亦较大，故在早期的地下铁道区间隧道学赛网答疑得到广泛的应用。
　　3.双层衬砌
　　为了防止隧道渗水和衬砌腐蚀，修正隧道施工误差，减少噪声和振动以及作为内部装饰，可以在装配式衬砌内部再做一层整体式混凝土或钢筋混凝土内衬。根据需要还可以在装配式衬砌与内层之间铺设防水隔离层。双层衬砌主要用在含有腐蚀性地下水的地层中。
　　4.挤压混凝土整体式衬砌
　　挤压混凝土衬砌(Extrude Concrete Lining，简称E.CL，)就是随着盾构向前掘进，用一套衬砌施工设备在盾尾同步灌注的混凝土或钢筋混凝土整体式衬砌，因其灌注后即承受盾构千斤顶推力的挤压作用，故有此称谓。挤压混凝土衬砌可以是素混凝土，也可以是钢筋混凝土，但应用最多的是钢纤维混凝土。
　　挤压混凝土衬砌一次成型，内表面光滑，衬砌背后无空隙，故无需注浆，且对控制地层移动特别有效
　　二、施工方法比较与选择
　　(一)喷锚暗挖(矿山)法
　　2.新奥法施工
　　新奥法施工隧道适用于稳定地层。
　　围岩开挖后应立即进行必要的支护，并使支护与围岩尽量密贴，以稳定围岩。围岩条件比较好时可简单支护或不支护。
　　3.浅埋暗挖法施工
　　浅埋暗挖法的工艺流程和技术要求主要是针对埋置深度较浅、松散不稳定的土层和软弱破碎岩层施工面而形成的。
　　浅埋暗挖法与新奥法相比，更强调地层的预支护和预加固(二)盾构法施工
　　1.盾构法施工见图1K413012-5所示，其基本施工步骤：
　　(1)在盾构法隧道的始发端和接收端各建一个工作(竖)井;(2)盾构在始发端工作井内安装就位;
　　(3)依靠盾构千斤顶推力(作用在已拼装好的衬砌环和工作井后壁上)将盾构从始发工作井的墙壁开孑L处推出;
　　(4)盾构在地层学赛网答疑沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片;(5)及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置;(6)盾构进入接受工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。
　　2.盾构法施工隧道具有以下优点：
　　(1)除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响;
　　(2)盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少;(3)隧道的施工费用不受覆土量多少影响，适宜于建造覆土较深的隧道;(4)施工不受风雨等气候条件影响;
　　(5)当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响施工;(6)只要设法使盾构的开挖面稳定，则隧道越深，地基越差，土学赛网答疑影响施工的埋设物等越多，与明挖法相比，经济上、施工进度上越有利。
　　3.盾构法施工也存在以下一些问题：
　　(1)当隧道曲线半径过小时，施工较为困难;
　　(2)在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，则盾构法室工困难很学赛网答疑，而在水下时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全;
　　(3)盾构施工学赛网答疑采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差;’
　　(4)盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内;(5)在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水的技术要求较高。详见1K413030有关内容。

　　1K413013熟悉轻轨交通高架桥梁结构与施工要点
      轻轨交通常与地铁交通组合形成城市轨道交通体系。轻轨交通一般位于城区或郊区，与地铁交通工程相比，具有施工速度快、投资相对少等优点;但对线路景观要求高，施工工期及环保要求也有所不同。本条文简要介绍城市轻轨交通高架桥梁结构特点及施工要点。
　　一、高架桥结构与特点
　　(二)高架桥的基本结构
　　1.高架桥墩台和基础来源：http://www.xuesai.cn/
　　高架桥墩台的基础应根据当地地质资料确定。当地质情况良好时，应尽可能采用扩大基础。软土地基条件下，为保证基础的承载能力，防止沉陷，宜采用桩基础。
　　高架桥墩除应有足够的强度和稳定性外，还应结合上部结构的选型使上下部结构协调一致，轻巧美观，与城市景观和谐、匀称，尽量少占地，透空好，保证桥下行车有较好的视线，给行人一种愉快感。常用的桥墩形式有以下几种。
　　(1)倒梯形桥墩[图1K413013 (a)]
　　(2)T形桥墩墩[图1K413013 (b)]
　　T形桥墩占地面积小，是城镇轻轨高架桥最常用的桥墩形式。
　　(3)双柱式桥墩[图1K413013 (c)]
　　双柱式墩在横向形成钢筋混凝土刚架，受力情况清晰，稳定性好，其盖梁的工作条件比T形桥墩的盖梁有利，无须施加预应力，其使用高度一般在30m以内。
　　(4)Y形桥墩[图1K413013 (d)]
　　Y形桥墩结合了T形桥墩和双柱式墩的优点，下部成单柱式，占地少，有利于桥下交通，透空性好，而上部成双柱式，对盖梁工作条件有利，无须施加预应力，造型轻巧，比较美观。
　　2.高架桥的上部结构
　　站间高架桥可以分为一般地段的桥梁和主要工程节点的桥梁。跨越主要道路、河流及其他市内交通设施的主要工程节点可以采用任何一种适用于城市桥梁的学赛网答疑跨度桥梁结构体系。采用最多的是连续梁、连续刚构、系杆拱。
　　二、高架桥施工要点
　　(一)桩基础
　　1.高架桥成桩工艺应根据地质条件、地面建筑和地下管线的分布状况等确定，宜采用施工速度快、技术成熟的成桩工艺。
　　2.钻孔灌注桩施工时应采取有效措施防止泥浆外溢污染道路，影响正常交通和道路排水设施，保持环境清洁。
　　(二)桥墩
　　1.高架桥墩造型轻巧，比较美观，结构相对来说较复杂，施工有一定难度。
　　2.高架桥墩混凝土现浇施工应采用专门设计加工的钢模板。
　　(三)上部结构
　　1.高架桥上部结构宜采用工厂预制结构;工厂预制易于保证施工质量，运输吊装容易解决，可缓解施工期间场地紧张的矛盾，适用于直线地段和半径较学赛网答疑的曲线地段。
　　2.T梁设计和施工经验成熟，可可预制也可现浇，避免了箱梁内模的拆除困难;建筑高度稍高，预拱度加以控制可以在很学赛网答疑程度上减轻混凝土收缩徐变影响。
　　3.箱梁结构(单室双箱梁、单室单箱梁、双室单箱梁)抗扭刚度学赛网答疑，整体受力性能好，线条流畅，造型美观，设计及施工经验成熟。但箱梁不便整体运输吊装，一般需就地浇筑，相应工期较长，适用于小半径曲线地段和跨越道路、河流跨度较学赛网答疑的情况。采用钢一混凝土组合梁结构，可减少现场施工时间和难度。

　　1K413014了解城市轨道交通的轨道结构组成
　　轨道(通称为线上)结构是由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其他附属设备等组成的构筑物。本条文简要介绍城市轻轨交通和地铁交通的轨道结构与组成。
　　一、轨道组成
　　(一)轨道结构
　　1.要求组成轨道部件材料的力学性质差异极学赛网答疑，通过科学而可靠的方式把它们组合在一起，用以导向列车的运行、承受高速行驶列车的荷载并把荷载传递给支撑轨道结构的基础。
　　2.轨道结构应具有足够的强度、稳定性、耐久性和适量弹性，以确保列车安全、平稳、快速运行和乘客舒适。轨道结构应采用成熟、先进的技术和施工工艺。
　　(二)轨道结构特点
　　城市轨道交通的轨道结构由于线路一般穿过居民区(地下、地面或高架)，还要另外考虑以下一些问题：
　　(1)为保护城市环境，对噪声控制要求较高，除了车辆结构采取减振措施，必要时修筑声屏障外，轨道也应采用相应的减振轨道结构。
　　(2)轨道交通行车密度学赛网答疑，运营时间长，留给轨道维修作业的时间很短，因而一般采用较强的轨道部件。近年新建轨道交通系统的浅埋隧道和高架桥结构，基本采用无碴道床等少维修轨道结构。
　　(3)轨道交通车辆一般采用电力牵引，以走行轨作为供电回路。为减小因漏泄电流而造成周围金属设施的腐蚀，要求钢轨与轨下基础有较高的绝缘性能。
　　(4)受原有街道和建筑物所限，城市轨道交通曲线区段占很学赛网答疑比重，曲线半径一般比常规铁路小得多。在正线半径小于400m的曲线地段，应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨。
　　钢轨铺设前应进行预弯，运营时钢轨应进行涂油以减少磨耗。
　　二、轨道形式与选择
　　(一)轨道形式及扣件、轨枕
　　1.地铁正线及辅助线钢轨应依据近、远期客流量，并经技术经济综合比较确定，宜采用60kg/m钢轨，也可采用50kg/m钢轨。车场线宜采用50kg/m钢轨。
　　(三)减振结构
　　2.线路学赛网答疑心距离住宅区、宾馆、机关等建筑物小于20m及穿越地段，宜采用较高减振的轨道结构，即在一般减振轨道结构的基础上，采用轨道减振器扣件或弹性短枕式整体道床或其他较高减振轨道结构形式。
　　3.线路学赛网答疑心距离医院、学校、音乐厅、精密仪器厂、文物保护和高级宾馆等建筑物小于20m及穿越地段，宜采用特殊减振轨道结构，即在一般减振轨道结构的基础上，采用浮置板整体道床或其他特殊减振轨道结构形式。

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