CN111963203B - 一种高烈度地区高架独柱车站及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁路车站施工技术领域，具体而言，涉及一种高烈度地区高架独柱车站及其施工方法。本发明通过下层为站厅层，上层为站台层的设计，将高铁车站的站厅层直接设置在站台层的下方，同时，站厅层和站台层均不会占用过多土地面积，使高铁车站的设置不再受土地的限制，减小高铁的施工成本，有利于促进高铁交通的发展。同时，钢管‑混凝土组合结构体系，极大的减轻结构自重，减小地震反应。由于结构自重降低了，可以有效增加高架独柱车站所建高度，使高架独柱车站有良好的道路景观。

Description

一种高烈度地区高架独柱车站及其施工方法

技术领域

本发明涉及铁路车站施工技术领域，具体而言，涉及一种高烈度地区高架独柱车站及其施工方法。

背景技术

钢筋混凝土结构体系高架车站由于其构件尺寸难以控制，结构自重较大，导致结构抗震性能较差；由于在工程建设过程需要架设脚手架等工程辅助措施，并且由于其工期长，会严重影响市政道路的通行能力。另外，由于现在城市土地价格持续攀升，而高铁车站的站厅层需要占用较大的土地面积，从而制约了高铁车站的设置，过大的构件截面尺寸也对城市景观造成较大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高烈度地区高架独柱车站及其施工方法，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种高烈度地区高架独柱车站，所述高架独柱车站包括第二独柱墩、盖梁、第一独柱墩和箱梁；所述第二独柱墩为一体成型的方钢管；所述盖梁为方钢管，所述盖梁的中部下方设置有供所述第二独柱墩的顶部穿过的第二通孔，所述第二独柱墩的顶部穿过所述第二通孔后，与所述盖梁的顶板固定连接；所述第一独柱墩为一体成型的方钢管，所述盖梁中部的上方设置有供所述第一独柱墩的底部穿过的第一通孔，所述第一独柱墩的底部穿过所述第一通孔后，与所述第二独柱墩固定连接；所述箱梁为方钢管，所述箱梁的中部下方设置有供所述第一独柱墩的顶部穿过的第三通孔，所述第一独柱墩的顶部穿过所述第三通孔后，与所述箱梁的顶板固定连接。所述箱梁上设置有轨道梁和上部结构柱。

可选地，所述盖梁包括第二挑梁，所述第二挑梁的两侧均设置有第二延伸梁，所述第二挑梁与所述第二延伸梁通过第一连接板相连；所述箱梁包括第一挑梁，所述第一挑梁的两侧均设置有第一延伸梁，所述第一挑梁和所述第一延伸梁通过第二连接板相连。

可选地，所述第二延伸梁包括第一区域和第二区域，所述第一区域设置在所述第二区域的上方，所述第一区域为空腔，所述第二区域内灌注有混凝土，所述第一区域和第二区域之间设置有抗裂钢筋网，所述第二延伸梁的顶部设置有灌注孔。

可选地，所述箱梁和盖梁之间还设置有支撑柱，所述支撑柱设置有两个，两个所述支撑柱分别设置在所述盖梁的两端；所述盖梁顶部的两端均设置有供所述支撑柱穿过的第四通孔，所述支撑柱的底部穿过所述第四通孔后，与所述盖梁相连；所述箱梁底部的两端均设置有供所述支撑柱穿过的第五通孔，所述支撑柱的顶部穿过所述第五通孔后，与所述箱梁相连。

可选地，所述第二独柱墩内设置有第一纵向加劲肋和第二纵向加劲肋，所述第一纵向加劲肋与所述第二纵向加劲肋互相垂直，所述第一纵向加劲肋设置在所述第二独柱墩的中部，所述第一纵向加劲肋的两端分别与所述第二独柱墩的两个不相邻的侧壁相连；所述第二纵向加劲肋设置有四个，其中两个所述第二纵向加劲肋设置在所述第一纵向加劲肋的两侧，另外两个所述第二纵向加劲肋分别设置在与所述第一纵向加劲肋平行的两个所述第二独柱墩侧壁的内壁上。

可选地，所述第二独柱墩内还设置有横向加劲肋，所述横向加劲肋与地面平行设置，所述横向加劲肋与所述第二独柱墩的内壁固定连接，所述横向加劲肋上设置有中孔和排气孔，所述中孔设置有两个，两个所述中孔分别设置在所述第一纵向加劲肋的两侧。

可选地，所述第二独柱墩包括上第二独柱墩和下第二独柱墩，所述横向加劲肋设置在所述下第二独柱墩的顶部，所述上第二独柱墩和所述下第二独柱墩固定连接。

可选地，所述第一独柱墩的底部设置在所述第二独柱墩内，所述第一独柱墩的底部设置有第一底板，所述第一底板的底部分别与所述第二独柱墩的侧壁、所述第一纵向加劲肋的顶部和所述第二纵向加劲肋的顶部相连。

可选地，所述第二独柱墩的底部设置在所述承台内，所述承台设置在所述桩基上方；所述第二独柱墩设置在所述承台内的部分的外侧壁上设置有多个平头栓钉。

可选地，所述第二独柱墩的底部设置有锚栓和第二底板，所述第二底板上还设置有加劲板，所述加劲板的底部与所述第二底板固定连接，所述加劲板的侧壁与所述第二独柱墩的侧壁固定连接；所述第二底板的下方设置有垫板，所述锚栓的顶部依次穿过所述垫板和所述第二底板后，通过螺栓将所述第二底板固定。

可选地，所述两个相邻的箱梁之间，设置有多个第一顺轨向横梁，所述第一顺轨向横梁的两端均与所述箱梁螺栓连接；所述两个相邻的盖梁之间，设置有多个第二顺轨向横梁，所述第二顺轨向横梁的两端均与所述盖梁。

另一方面，本申请实施例提供了一种高烈度地区高架独柱车站施工方法，包括：

钻孔灌注桩及钢板桩支护；开挖承台基坑，做内撑和降水，施工第一层承台并预埋好垫板埋件及承台钢筋；焊接下第二独柱墩，将所述下第二独柱墩外的所述承台内浇筑混凝土，将所述下第二独柱墩内浇筑混凝土，浇筑高度与所述承台高度相同；回填承台周边填土，拆除基坑支护，给所述下第二独柱墩剩下的部分浇筑混凝土；将上第二独柱墩与第二悬挑固定连接后，吊装至所述下第二独柱墩上方，将所述上第二独柱墩和所述下第二独柱墩焊接；灌注所述上第二独柱墩内混凝土，灌注所述第二延伸梁内混凝土；安装支撑柱，并在所述支撑柱内浇筑混凝土；安装第一挑梁和第一延伸梁，灌注所述第一挑梁和所述第一延伸梁。其中，所述第二独柱墩11包括上第二独柱墩和下第二独柱墩，所述上第二独柱墩设置在所述下第二独柱墩的正上方。

本发明的有益效果为：

本发明通过下层为站厅层，上层为站台层的设计，将高铁车站的站厅层直接设置在站台层的下方，同时，站厅层和站台层均不会占用过多土地面积，使高铁车站的设置不再受土地的限制，减小高铁的施工成本，有利于促进高铁交通的发展。同时，钢管-混凝土组合结构体系，极大的减轻结构自重，减小地震反应。由于结构自重降低了，可以有效增加高架独柱车站所建高度，使高架独柱车站有良好的道路景观。

本发明中的钢管混凝土独柱墩截面仅为钢筋混凝土柱的46％，占地面积更小，道路景观更佳。整体结构延性更好，抗震性能优越。施工免支模，不需采用预应力工艺，省去在道路中满堂脚手架、构件模板、大量的钢筋绑扎等工序，工厂制作，现场组装，有效提高施工质量，大幅缩短施工周期。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中所述的高烈度地区高架独柱车站结构示意图；

图2为图1中A-A剖视示意图；

图3为图1中B-B剖视示意图；

图4为图1中C-C剖视示意图；

图5为图1中D处放大示意图。

图中标记：1、第一延伸梁；2、第一挑梁；3、第二延伸梁；31、第一区域；32、第二区域；4、第二挑梁；5、抗裂钢筋网；6、连接板；7、灌注孔；8、轨道梁；9、上部结构柱；10、第一独柱墩；101、第一底板；11、第二独柱墩；12、横向加劲肋；121、中孔；122、排气孔；13、承台；14、桩基；15、平头栓钉；16、支撑柱；17、第二顺轨向横梁；18、加劲板；19、锚栓；20、第二底板；21、垫板；22、第二连接板；23、第一纵向加劲肋；24、第二纵向加劲肋。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一方面，如图1至图5所示，本实施例提供了一种高烈度地区高架独柱车站，所述高架独柱车站包括第二独柱墩11、盖梁、第一独柱墩10和箱梁；所述第二独柱墩11为一体成型的方钢管；所述盖梁为方钢管，所述盖梁的中部下方设置有供所述第二独柱墩11的顶部穿过的第二通孔，所述第二独柱墩11的顶部穿过所述第二通孔后，与所述盖梁的顶板固定连接；所述第一独柱墩10为一体成型的方钢管，所述盖梁中部的上方设置有供所述第一独柱墩10的底部穿过的第一通孔，所述第一独柱墩10的底部穿过所述第一通孔后，与所述第二独柱墩11固定连接；所述箱梁为方钢管，所述箱梁的中部下方设置有供所述第一独柱墩10的顶部穿过的第三通孔，所述第一独柱墩10的顶部穿过所述第三通孔后，与所述箱梁的顶板固定连接。所述箱梁上设置有轨道梁8和上部结构柱9。

可选地，所述盖梁包括第二挑梁4，所述第二挑梁4的两侧均设置有第二延伸梁3，所述第二挑梁4与所述第二延伸梁3通过第一连接板6相连；所述箱梁包括第一挑梁2，所述第一挑梁2的两侧均设置有第一延伸梁1，所述第一挑梁2和所述第一延伸梁1通过第二连接板6相连。

可选地，所述第二延伸梁3包括第一区域31和第二区域32，所述第一区域31设置在所述第二区域32的上方，所述第一区域31为空腔，所述第二区域32内灌注有混凝土，所述第一区域31和第二区域32之间设置有抗裂钢筋网5，所述第二延伸梁3的顶部设置有灌注孔7。

可选地，所述箱梁和盖梁之间还设置有支撑柱16，所述支撑柱16设置有两个，两个所述支撑柱16分别设置在所述盖梁的两端；所述盖梁顶部的两端均设置有供所述支撑柱16穿过的第四通孔，所述支撑柱16的底部穿过所述第四通孔后，与所述盖梁相连；所述箱梁底部的两端均设置有供所述支撑柱16穿过的第五通孔，所述支撑柱16的顶部穿过所述第五通孔后，与所述箱梁相连。

可选地，所述第二独柱墩11内设置有第一纵向加劲肋23和第二纵向加劲肋24，所述第一纵向加劲肋23与所述第二纵向加劲肋24互相垂直，所述第一纵向加劲肋23设置在所述第二独柱墩11的中部，所述第一纵向加劲肋23的两端分别与所述第二独柱墩11的两个不相邻的侧壁相连；所述第二纵向加劲肋24设置有四个，其中两个所述第二纵向加劲肋24设置在所述第一纵向加劲肋23的两侧，另外两个所述第二纵向加劲肋24分别设置在与所述第一纵向加劲肋23平行的两个所述第二独柱墩11侧壁的内壁上。。

可选地，所述第二独柱墩11内还设置有横向加劲肋12，所述横向加劲肋12与地面平行设置，所述横向加劲肋12与所述第二独柱墩11的内壁固定连接，所述横向加劲肋12上设置有中孔121和排气孔122，所述中孔121设置有两个，两个所述中孔121分别设置在所述第一纵向加劲肋23的两侧。

可选地，所述第二独柱墩11包括上第二独柱墩和下第二独柱墩，所述横向加劲肋12设置在所述下第二独柱墩的顶部，所述上第二独柱墩和所述下第二独柱墩固定连接。

可选地，所述第一独柱墩10的底部设置在所述第二独柱墩11内，所述第一独柱墩10的底部设置有第一底板101，所述第一底板101的底部分别与所述第二独柱墩11的侧壁、所述第一纵向加劲肋23的顶部和所述第二纵向加劲肋24的顶部相连。

可选地，所述第二独柱墩11的底部设置在所述承台13内，所述承台13设置在所述桩基14上方；所述第二独柱墩11设置在所述承台13内的部分的外侧壁上设置有多个平头栓钉15。

可选地，所述第二独柱墩11的底部设置有锚栓19和第二底板20，所述第二底板20上还设置有加劲板18，所述加劲板18的底部与所述第二底板20固定连接，所述加劲板18的侧壁与所述第二独柱墩11的侧壁固定连接；所述第二底板20的下方设置有垫板21，所述锚栓19的顶部依次穿过所述垫板21和所述第二底板20后，通过螺栓将所述第二底板20固定。

可选地，所述两个相邻的箱梁之间，设置有多个第一顺轨向横梁，所述第一顺轨向横梁的两端均与所述箱梁螺栓连接；所述两个相邻的盖梁之间，设置有多个第二顺轨向横梁17，所述第二顺轨向横梁17的两端均与所述盖梁。

本实施例中所述的高架独柱车站通过将钢管-混凝土组合结构和“中”字型结构体系结合，解决高架独柱车站施工周期长、结构构件尺寸不易控制、抗震性能差等问题，填补国内高烈度区高架独柱车站的空白，将路中车站有站厅层与承轨层的地上两层高架独柱车站运用于高烈度区。结构体系充分利用材料性能、受力合理，抗震性能突出，墩柱高度较大，能够满足城市市政道路车辆通行高度要求，为高烈度区高架独柱车站的推广提供了可能，结构除基础外均为预制构件，只需完成现场拼接，施工速度快、周期短，对市政道路影响小，符合国家产业政策；结构景观效果较好，施工环境过程环境污染小。

整体结构采用独柱-混凝土组合框架结构体系。墩柱采用方钢管柱，具有较强的延性和抗震性能，方钢管柱内满灌混凝土，使得高烈度区高架独柱车站满足城市道路通行高度要求成为可能。盖梁采用变截面箱梁，并在箱梁根部满贯混凝土，端部半灌混凝土。箱梁上部架设轨道梁，站台板和钢雨棚。结构钢构件均可厂家预制，现场施工仅需完成混凝土灌注和钢构件焊接，极大缩短了工期。

另一方面，本实施例提供了一种高烈度地区高架独柱车站施工方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S801.钻孔灌注桩及钢板桩支护；

步骤S802.开挖承台13基坑，做内撑和降水，施工第一层承台并预埋好垫板埋件及承台钢筋；

步骤S803.焊接下第二独柱墩，将所述下第二独柱墩外的所述承台13内浇筑混凝土，将所述下第二独柱墩内浇筑混凝土，浇筑高度与所述承台13高度相同；

步骤S804.回填承台13周边填土，拆除基坑支护，给所述下第二独柱墩剩下的部分浇筑混凝土；

步骤S805.将上第二独柱墩与第二悬挑固定连接后，吊装至所述下第二独柱墩上方，将所述上第二独柱墩和所述下第二独柱墩焊接；

步骤S806.灌注所述上第二独柱墩内混凝土，灌注所述第二延伸梁3内混凝土；

步骤S807.安装支撑柱16，并在所述支撑柱16内浇筑混凝土；

步骤S808.安装第一挑梁2和第一延伸梁1，灌注所述第一挑梁2和所述第一延伸梁1。

其中，所述第二独柱墩11包括上第二独柱墩和下第二独柱墩，所述上第二独柱墩设置在所述下第二独柱墩的正上方。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种高烈度地区高架独柱车站，其特征在于，包括：

第二独柱墩（11），所述第二独柱墩（11）为一体成型的方钢管；

盖梁，所述盖梁为方钢管，所述盖梁的中部下方设置有供所述第二独柱墩（11）的顶部穿过的第二通孔，所述第二独柱墩（11）的顶部穿过所述第二通孔后，与所述盖梁的顶板固定连接；

第一独柱墩（10），所述第一独柱墩（10）为一体成型的方钢管，所述盖梁中部的上方设置有供所述第一独柱墩（10）的底部穿过的第一通孔，所述第一独柱墩（10）的底部穿过所述第一通孔后，与所述第二独柱墩（11）固定连接；

箱梁，所述箱梁为方钢管，所述箱梁的中部下方设置有供所述第一独柱墩（10）的顶部穿过的第三通孔，所述第一独柱墩（10）的顶部穿过所述第三通孔后，与所述箱梁的顶板固定连接；

所述第二独柱墩（11）内设置有第一纵向加劲肋（23）和第二纵向加劲肋（24），所述第一纵向加劲肋（23）与所述第二纵向加劲肋（24）互相垂直，所述第一纵向加劲肋（23）设置在所述第二独柱墩（11）的中部，所述第一纵向加劲肋（23）的两端分别与所述第二独柱墩（11）的两个不相邻的侧壁相连；所述第二纵向加劲肋（24）设置有四个，其中两个所述第二纵向加劲肋（24）设置在所述第一纵向加劲肋（23）的两侧，另外两个所述第二纵向加劲肋（24）分别设置在与所述第一纵向加劲肋（23）平行的两个所述第二独柱墩（11）侧壁的内壁上。

2.根据权利要求1所述的高烈度地区高架独柱车站，其特征在于：所述盖梁包括第二挑梁（4），所述第二挑梁（4）的两侧均设置有第二延伸梁（3），所述第二挑梁（4）与所述第二延伸梁（3）通过第一连接板相连；所述箱梁包括第一挑梁（2），所述第一挑梁（2）的两侧均设置有第一延伸梁（1），所述第一挑梁（2）和所述第一延伸梁（1）通过第二连接板相连。

3.根据权利要求2所述的高烈度地区高架独柱车站，其特征在于：所述第二延伸梁（3）包括第一区域（31）和第二区域（32），所述第一区域（31）设置在所述第二区域（32）的上方，所述第一区域（31）为空腔，所述第二区域（32）内灌注有混凝土，所述第一区域（31）和第二区域（32）之间设置有抗裂钢筋网（5），所述第二延伸梁（3）的顶部设置有灌注孔（7）。

4.根据权利要求2所述的高烈度地区高架独柱车站，其特征在于：所述箱梁和盖梁之间还设置有支撑柱（16），所述支撑柱（16）设置有两个，两个所述支撑柱（16）分别设置在所述盖梁的两端；所述盖梁顶部的两端均设置有供所述支撑柱（16）穿过的第四通孔，所述支撑柱（16）的底部穿过所述第四通孔后，与所述盖梁相连；所述箱梁底部的两端均设置有供所述支撑柱（16）穿过的第五通孔，所述支撑柱（16）的顶部穿过所述第五通孔后，与所述箱梁相连。

5.根据权利要求1所述的高烈度地区高架独柱车站，其特征在于：所述第二独柱墩（11）内还设置有横向加劲肋（12），所述横向加劲肋（12）与地面平行设置，所述横向加劲肋（12）与所述第二独柱墩（11）的内壁固定连接，所述横向加劲肋（12）上设置有中孔（121）和排气孔（122），所述中孔（121）设置有两个，两个所述中孔（121）分别设置在所述第一纵向加劲肋（23）的两侧。

6.根据权利要求1所述的高烈度地区高架独柱车站，其特征在于：所述第一独柱墩（10）的底部设置在所述第二独柱墩（11）内，所述第一独柱墩（10）的底部设置有第一底板（101），所述第一底板（101）的底部分别与所述第二独柱墩（11）的侧壁、所述第一纵向加劲肋（23）的顶部和所述第二纵向加劲肋（24）的顶部相连。

7.根据权利要求1所述的高烈度地区高架独柱车站，其特征在于：所述第二独柱墩（11）的底部设置在承台（13）内，所述承台（13）设置在桩基（14）上方；所述第二独柱墩（11）设置在所述承台（13）内的部分的外侧壁上设置有多个平头栓钉（15）。

8.根据权利要求1所述的高烈度地区高架独柱车站，其特征在于：所述第二独柱墩（11）的底部设置有锚栓（19）和第二底板（20），所述第二底板（20）上还设置有加劲板（18），所述加劲板（18）的底部与所述第二底板（20）固定连接，所述加劲板（18）的侧壁与所述第二独柱墩（11）的侧壁固定连接；所述第二底板（20）的下方设置有垫板（21），所述锚栓（19）的顶部依次穿过所述垫板（21）和所述第二底板（20）后，通过螺栓将所述第二底板（20）固定。

9.一种权利要求4所述的高烈度地区高架独柱车站的施工方法，其特征在于，包括：

钻孔灌注桩及钢板桩支护；

开挖承台（13）基坑，做内撑和降水，施工第一层承台并预埋好垫板埋件及承台钢筋；

其中，所述第二独柱墩（11）包括上第二独柱墩和下第二独柱墩，所述上第二独柱墩设置在所述下第二独柱墩的正上方；

焊接下第二独柱墩，将所述下第二独柱墩外的所述承台（13）内浇筑混凝土，将所述下第二独柱墩内浇筑混凝土，浇筑高度与所述承台（13）高度相同；

回填承台（13）周边填土，拆除基坑支护，给所述下第二独柱墩剩下的部分浇筑混凝土；

将上第二独柱墩与第二挑梁（4）固定连接后，吊装至所述下第二独柱墩上方，将所述上第二独柱墩和所述下第二独柱墩焊接；

灌注所述上第二独柱墩内混凝土，灌注所述第二延伸梁（3）内混凝土；

安装支撑柱（16），并在所述支撑柱（16）内浇筑混凝土；

安装第一挑梁（2）和第一延伸梁（1），灌注所述第一挑梁（2）和所述第一延伸梁（1）。

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