初步设计技术要求(结构工程).pdf

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1、厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程6 6结构工程结构工程 6.16.1 适用范围适用范围 本章内容适用于厦门市轨道交通 1 号线一期工程的下列结构工程:1)放坡开挖或护壁施工的明(盖)挖结构;2)盾构法或喷锚构筑法施工的暗挖结构。3)桥梁结构。4)路基工程6.26.2 地下结构一般规定地下结构一般规定 6.2.16.2.1设计规范选用设计规范选用 1)选用原则地铁结构设计时应严格遵守现行国家地铁设计规范规定。在执行过程中,可根据具体情况参照选用与之配套的其他现行国家、省、市地方规范(程)、行业规范(程)和标准,及其他一些

2、强制性规定。在规范使用过程中,应注意不同设计理论规范的衔接条件。2)主要设计规范(1)城市轨道交通工程项目建设标准(建标 104-2008)(2)城市轨道交通技术规范(GB50490-2009)(3)地铁设计规范 GB50157-2003(4)混凝土结构设计规范 GB50010-2010(5)混凝土结构耐久性设计规范 GB/T 50476-2008(6)地铁杂散电流腐蚀防护技术规程 CJJ49-92(7)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001(8)建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006 版)(9)地下工程防水技术规范 GB50108-2008(10)钢结构设计规范

3、GB50017-2003(11)建筑地基基础设计规范 GB50007-2002(12)建筑桩基设计规范JGJ94-2008(13)建筑基坑工程技术规范 YB9258-97(14)建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99(15)岩土锚杆(索)技术规程 CECS22:2005(16)建筑基坑工程监测技术规范 GB50497-2009(17)建筑抗震设计规范 GB50011-2010-65-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程(18)铁路工程抗震设计规范 GB50111-2006(2009 版)(19)混凝土外加剂应用技术规范

4、GB50199-2003(20)建筑与市政降水工程技术规范 JGJ/T111-98(21)人民防空工程设计规范 GB50225-2005(22)人民防空地下室设计规范 GB50038-2005(23)轨道交通工程人民防空设计规范 RFJ 02-2009(24)铁路隧道设计规范TB10003-2005、J449-2005(25)铁路隧道喷锚构筑法技术规范 TB10108-2002、J159-2002(26)锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-2001(27)铁路桥涵设计基本规范 TB10002.1-2005(28)铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 TB10002.3-2005

5、(29)型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ138-2001(30)城市道路设计规范CJJ 37-90(31)公路工程技术标准JTG B01-2003(32)公路桥涵设计通用规范 JTGD60-2004(33)地下铁道工程施工及验收规范 GB50299-1999(2003 版)(34)混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002(2011 版)(35)盾构法隧道施工与验收规范 GB 50446-2008(36)地下防水工程质量验收规范 GB50208-2002(37)建筑基桩检测技术规范 JGJ106-2003(38)爆破安全规程(GB6722-2003)以上未提及的其他现行国家、福

6、建省及厦门市相关规范、规程。6.2.26.2.2一般要求一般要求1)地下结构设计应以地质勘察资料为依据,根据现行国家标准地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范按不同设计阶段的任务和目的确定工程勘察的内容和范围,考虑不同施工方法对地质勘探的特殊要求,通过施工中对地层的观察和监测反馈进行验证。暗挖结构的围岩分级按现行地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范、铁路隧道设计规范综合确定。2)地下结构的设计,应减少施工中和建成后对环境造成的不利影响,考虑城市规划引起周围环境的改变对结构的作用。位于城市主干道下的车站顶板覆土不宜小于 3m;位于城市次干道下的车站顶板覆土不宜小于 2m。对于特殊地段,要根据规划部门的

7、意见,覆土厚度作相应的调整。对分期建设的地铁线路,应根据厦门市地铁线网规划,合理确定节点形式并预留远期实施条件。-66-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程3)地下结构设计应以“结构为功能服务”为原则,满足城市规划、行车运营、环境保护、抗震、防护、防水、防火、防腐蚀及施工工艺等对结构的要求,同时做到结构安全、耐久、技术先进、经济合理。4)车站结构的净空尺寸除满足建筑限界要求外,尚应考虑施工误差、测量误差、结构变形、沉陷等因素予以确定;可根据地质条件、埋设深度、荷载、结构形式、施工工序等条件参照类似工程的实测值加以确定。5)地下结构设计,应根据沿线不同地段的工程地质和水文地质条

8、件及城市总体规划要求,结合周围地面既有建筑物、管线及道路交通状况,通过对技术、经济、环境影响和使用效果等综合评价,合理选择施工方法和结构型式。在含水地层中,应采取可靠的地下水处理和防治措施。6)地下结构设计,应根据施工方法、结构或构件类型、使用条件及荷载特性等,选用与其特点相近的现行结构设计规范和设计方法,结合施工监测进行信息化设计。应按下列原则进行选用:(1)明、盖挖结构按极限状态法设计,执行以国标建筑结构可靠度设计统一标准为基础编制的相关规范;进行稳定性检算时,采用总安全系数法。(2)用喷锚构筑法和盾构法修建的结构按破损阶段法设计,其材料强度和安全系数取值等可根据现行铁路隧道设计规范确定。

9、(3)直接承受列车荷载的楼板等构件按容许应力法设计,其计算及构造应满足现行铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范的相关要求。7)应根据现行地铁杂散电流腐蚀防护技术规程采取防止杂散电流腐蚀的措施。钢结构及钢连接件应进行防锈处理。8)地下结构应就其施工和正常使用阶段,进行结构强度的计算,以及相应进行刚度和稳定性计算和耐久性设计。对于混凝土结构,必须进行抗裂验算或裂缝宽度验算。当计入地震荷载或其它偶然荷载作用时,不需验算结构的裂缝宽度。9)地下结构进行抗震设计时,应根据设防要求、场地条件、结构类型和埋深等因素选用能较好反映其地震工作性状的分析方法,并采取必要的构造措施,提高结构和接头处的整体抗

10、震能力。当围岩中包含有可液化土层时,必须采取可靠对策,提高地层的抗液化能力,保证地震作用下结构的安全性。10)地下工程的工程材料应根据结构类型、受力条件、使用要求和处所的环境等选用,并考虑可靠性、耐久性和经济性。主要受力构件应采用混凝土或钢筋混凝土材料,必要时也可采用金属材料。11)盾构法施工的区间隧道的覆土厚度不宜小于隧道外轮廓直径,如特殊地段埋深较浅时,应采取相应保证措施。12)盾构法施工的平行或重叠隧道间的净距,应根据工程地质条件、埋置深度、-67-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程盾构类型等因素确定,且不宜小于隧

11、道外轮廓直径。当因功能需要或其它原因不能满足上述要求时,应在设计和施工中采取必要的措施,以确保施工及使用安全。13)喷锚构筑法施工的平行隧道间的净距,应根据隧道所处的围岩情况、断面尺寸、施工方法等因素综合确定,并应满足铁路隧道设计规范中的有关规定。当因功能需要或其它原因不能满足上述要求时,隧道衬砌结构予以加强,并采取适当的辅助施工措施和开挖方式,以确保施工及使用安全。14)结构计算简图应符合结构的实际工作条件,反映围岩对结构的约束作用。当受力过程中体系、荷载形式等有较大变化时,宜根据构件的施工顺序及受力条件,按结构的实际受载过程进行分析,考虑结构体系变形的连续性。结构设计时应按结构整体或单个构

12、件可能出现的最不利荷载组合进行计算,并应考虑施工过程中荷载变化情况分阶段计算。15)地下结构应进行横断面方向的受力计算,对下列情况时,尚应对其纵向强度和变形进行分析:(1)覆土荷载沿其纵向有较大变化时;(2)结构直接承受建、构筑物等较大局部荷载时;(3)地基或基础有显著差异时;(4)地基沿纵向产生不均匀沉降时;(5)地震作用时;当变形缝的间距较大时,应考虑温度变化和混凝土收缩对结构纵向的影响。空间受力作用明显的区段,应按空间结构进行分析。6.2.36.2.3主要技术标准主要技术标准1)结构设计使用年限要求:(1)主体构件及内部构件的设计使用年限为 100 年;(2)临时结构构件作为永久构件的一

13、部分时,在考虑刚度、强度折减的基础上,其设计使用年限为 100 年;2)地下结构中主要构件的安全等级为一级。在按荷载效应基本组合进行承载能力计算时,相应的结构构件重要性系数取 1.1,其他构件取 1.0。按荷载效应的偶然组合进行承载力计算时,结构重要性系数取 1.0。3)按荷载效应基本组合进行承载能力计算时,基坑支护结构构件的重要性系数根据是否作为永久结构使用确定。对于作为永久构件使用的支护结构,其重要性系数取 1.1,对于作为临时构件使用的支护结构,其重要性系数取可根据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)第 3.1.3 条确定。4)按荷载效应基本组合进行承载能力计算时,喷锚构筑法隧道的

14、初期支护作为永久结构使用时,其重要性系数取 1.1,作为临时构件使用时,其重要性系数取 1.0。-68-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程5)地下结构中承重构件的耐火等级为一级,其他构件应满足相应的室内防火规范要求。6)本工程属甲类人防工程,工程防核武器抗力级别为 6 级,防常规武器抗力级别为 6 级,防化等级不低于丁级,并在结构设计时采用相应的构造处理措施,上跨、下穿既有线路时,尚应保证不降低各自结构的防护能力。7)厦门市为 7 度抗震设防区,设计基本地震加速度值为 0.15g。本工程结构按7 度抗震设防烈度(或针对具

15、体工点的地震安全性评价报告要求的抗震设防烈度)进行抗震验算,按 8 度采用抗震构造措施,抗震设防分类为乙类,抗震等级为三级。进行抗震设计时,应根据设防要求、场地条件、结构类型和埋深等因素选用能较好反映其地震工作性状的分析方法,并在结构设计时采取相应的构造处理措施,以提高结构的整体抗震能力。当明、盖挖结构与地面建筑物合建时,其抗震等级应与上部建筑的抗震等级一致。8)地下车站和机电设备集中区段的防水等级为一级,区间隧道连接通道等附属的隧道结构防水等级为二级。9)结构设计应按最不利地下水位情况进行抗浮稳定验算,在不考虑侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数不得小于 1.05,当计及侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数

16、不得小于 1.15。当结构抗浮不能满足要求时,应采取相应的工程措施。10)地下结构设计的净空尺寸应满足建筑限界和其它使用及施工工艺等要求,并考虑施工误差、结构变形和位移的影响,施工误差按施工规范执行。采用喷锚构筑法施工的暗挖隧道,初期支护应考虑一定的预留变形量,其取值参照表6.2-1 选取。表表 6.2-1 预留变形量(mm)6.2-1 预留变形量(mm)围岩级别单线隧道10303050507070100,并根据计算、监测调整双线隧道10303050507070100根据计算、监测确定注:深埋、硬岩隧道取小值;浅埋、软岩隧道取大值;有明显流变、原岩应力较大和膨胀性围岩,应根据量测数据反馈分析确

17、定。6.2.46.2.4荷载荷载1)作用在地下结构上荷载,可按表 6.2-2 进行分类。在决定荷载的数值时,应考虑施工和使用年限内发生的变化,根据现行国家标准建筑结构荷载规范及相-69-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程关规范规定的可能出现的最不利情况确定不同荷载组合时的组合系数,并应考虑施工过程中荷载变化产生的作用。2)地层压力应根据结构所处工程地质和水文地质条件、埋置深度、结构形式及其工作条件、施工方法及与相邻隧道间距等因素,按有关公式计算或依工程类比确定。3)作用在地下结构上的水压力,应根据施工阶段和长期使用过程中

18、地下水位的变化,区分不同的围岩条件,按静水压力计算。静水压力带入计算时,须根据厦门地区地层特点,施工阶段,分别采用水土分算、水土合算的方法,长期使用阶段采用水土分算。4)侧向地层抗力和地基反力的数值及分布规律,应根据结构形式及其在荷载作用下的变形、施工方法、回填与压浆情况、地层的变形特性等因素确定。表表 6.2-2 荷载分类表6.2-2 荷载分类表荷载类型荷载名称结构自重地层压力结构上部和受影响范围的设施及建筑物附加压力永久荷载静水压力及浮力预加应力混凝土的收缩和徐变设备重量地层抗力地面车辆荷载及其动力作用基本可变荷载地面车辆荷载引起的侧向土压力地铁车辆荷载及其动力作用人群荷载其他可变荷载温度

19、变化影响施工荷载地震荷载偶然荷载沉船、抛锚或河道疏浚产生的冲击力等灾害性荷载人防荷载注:设计中要求考虑的其它荷载,可根据其性质分别列入上述三类荷载中。表中所列荷载本节未加说明者,可按国家有关规范或根据实际情况确定。施工荷载包括:设备运输及吊装荷载、施工机具及人群荷载、施工堆载、相邻隧道施工的影响、盾构法的千斤顶顶力及压浆荷载等荷载。可变荷载-70-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程5)有关主要荷载计算说明:(1)结构自重:根据结构构件实际情况选定。(2)地层压力:与地下结构所处的地层条件、埋置深度、工作环境、施工方法等有关系,可根据公式计算或工程类比确定。(计算中应注意由于

20、其他超载引起的附加地层压力)垂直荷载明挖法施工的车站和区间、浅埋暗挖隧道,一般按计算截面以上全部土柱重量作为垂直荷载;深埋暗挖隧道,垂直荷载一般按太沙基松弛土压力理论计算后综合分析确定。水平荷载根据结构受力过程中墙体位移与地层间的相互关系,可分别按主动土压力、静止土压力或被动土压力计算。施工期间围护结构的水平压力宜按朗金公式的主动土压力计算,根据地质条件采用水土分算或水土合算的方法。使用阶段主体结构宜按静止土压力进行计算,采用水土分算。(3)结构上部和受影响范围的设施及建筑物附加压力:对已有或已经批准待建的建筑物压力在结构设计中均应考虑,根据地铁结构与其具体关系确定荷载的取值;对区间隧道,该项

21、可通过上部等效卸载拱荷载进行综合考虑。(4)水压力及浮力:当地下结构所处地层有地下水时,计算中应计及地下水产生的浮力的影响。所采用的地下水位应按最不利的情况确定。对明挖结构,施工阶段在覆土未回填或回填到位时,应根据可能发生的地下水位,计算其水压力及浮力的大小;使用阶段的地下水位应根据勘探部门提出的设防水位或地区规划的地下水回灌水位确定。对暗挖法区间隧道,垂直方向的水压取为均布荷载,作用在结构顶部的水压力等于作用在其顶点的静水压力值;作用于底部的水压力等于作用在结构最低点上的静水压力;水平方向的水压力取为等变分布荷载,其值等于静水压力。(5)混凝土收缩作用:超静定结构或截面厚度较大的结构应考虑混

22、凝土收缩的影响应考虑混凝土收缩的影响,按照铁路隧道设计规范(TB10003-2005)及铁路桥涵设计基本规范 TB10002.1-2005)规定,混凝土收缩的影响可假定用降低温度的方法来计算。对于整体浇注的混凝土结构相当于降低温度 20;对于整体浇注的钢筋砼结构相当于降低温度 15;对于分段浇注的混凝土或钢筋砼结构相当于降低温度 10;对于装配式钢筋砼结构相当于降低温度 510。(6)地层抗力:根据结构与土层间实际作用情况带入计算。一般可采用单向受(压)力弹簧进行模拟计算。(7)地面车辆荷载及其动力作用:一般可简化为与结构埋深有关的均布荷载,但覆土厚度小于 2.5m 时,应按实际情况计算。当结

23、构位于道路下方、覆土厚度大于 2.5m 时的地面超载可按 20kPa 计算,并-71-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程考虑扩散后作用在结构上,并不计动力作用的影响。当覆土厚度不满足上述要求时,可根据公路桥涵设计通用规范或公路工程技术标准选用公路 I 级车道荷载。(8)地铁车辆荷载及其动力作用:该项荷载主要对换乘车站的架空板影响较大。地铁列车荷载应根据所采用的车辆轴重、载重计算;并根据通过的其他重型设备运输车辆进行验算;对换乘结构中直接承受列车荷载的楼板等构件,其计算及构造应满足现行铁路桥涵设计基本规范的要求外,尚应满足混凝土结构设计规范抗疲劳要求。(9)人群荷载:站台、站

24、厅、楼梯、车站管理人员用房等部位的人群荷载按4kpa 计,需计及在 300300mm 范围内的 20kN 集中荷载,结构计算时应按全部均布荷载加上集中荷载的最不利组合进行设计。(10)设备荷载:应依据设备的实际重量、动力影响、安装运输途径等确定其大小(包括动力效应)与范围;对自动扶梯,尚需注意其安装的吊点位置、荷载大小与范围。设备房屋部分的荷载一般按不小于 8kPa 进行设计。(11)温度变化影响:应根据厦门地区的温度情况及施工条件所确定的温度变化值通过计算确定。(12)主要施工荷载:结构设计中应考虑施工荷载可能发生的情况组合:设备运输及吊装荷载;施工机具荷载及人群荷载,一般不超过 10kPa

25、;地面堆载、材料堆载,一般不应小于 20kPa;盾构机始发、吊出对工作井的附加力(在盾构拼装、吊入和吊出工作处的荷载应根据实际施工情况确定,并不小于 70kPa;工作井的地面超载不小于 30kPa);暗挖法施工时相邻隧道间施工相互影响;盾构法施工的千斤顶顶力影响;压浆荷载;其它施工工艺引起的附加荷载。(13)地震荷载地震作用可采用地震系数法计算,也可采用拟静力法计算。当采用拟静力时,内容包括:结构本身,结构上方土柱的惯性力以及倒向土压力的增量,当采用地震系数法时,土内摩擦角改变量可按 3考虑。(14)人防荷载按甲类人防工程设计,工程防核武器抗力为 6 级,防常规武器抗力级别 6 级,在规定需要

26、考虑战时防护的部位,作用在结构上的等效荷载按人防规范的有关规定计算。-72-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程(15)荷载基本组合 恒载+活载 恒载+部分活载+地震荷载 恒载+部分活载+人防荷载(16)荷载组合分项系数表表 6.2-3 荷载组合分类表6.2-3 荷载组合分类表序号123456 荷载组合验算工况基本组合构件强度计算构件裂缝宽度计算构件变形计算偶然荷载永久荷载1.35(1.0)1.01.0可变荷载地震荷载1.41.01.00.5*1.21.3人防荷载1.0抗震荷载作用下构件强度验算1.2(1.0)人防荷载作用

27、下构件强度验算1.2(1.0)构件抗浮稳定验算1.0注:括号数字内为当荷载对结构有利时的分项系数6.2.56.2.5工程材料与结构耐久性工程材料与结构耐久性1)地下结构的工程材料应根据结构类型、受力条件、使用要求和所处环境等选用,并考虑可靠性、耐久性和经济性。主要受力结构应采用钢筋混凝土材料,必要时也可采用其它金属材料结构或组合结构。2)混凝土的原材料和配比、最低强度等级、最大水胶比和单砼的胶凝材料最小水泥用量等应符合耐久性要求,满足抗裂、抗渗、抗冻和抗侵蚀的需要。一般环境条件下的混凝土设计强度及抗渗等级不得低于表 6.2-4 的规定。表表 6.2-4 地下结构混凝土的最低设计强度等级表6.2

28、-4 地下结构混凝土的最低设计强度等级表施工方法部位钻孔灌注桩、地下连续墙冠梁、围檩角撑、挡土墙标号C35环境类别-BC30-C20-C20-C40-C明挖法围护结构喷射混凝土围檩后细石混凝土抗浮压顶梁主体结构保护层C20-73-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程施工方法部位垫层构造柱标号环境类别C20-C30-A-C-B-A-A-A-C-C-A-顶板、顶纵梁 C40P8 或 P10底板、底纵梁、内衬墙 C35P8 或 P10中板、中纵梁、站台板、站台墙、楼梯钢筋砼中柱回填素混凝土盾构法装配式钢筋砼管片C30C50C30C50 P12初支喷射混凝土 C25早强 P6暗挖正洞

29、二衬模筑混凝土 C40P8 或 P10掌子面喷混凝土 C25早强轨道高度下回填 C30素混凝土初支喷射混凝土 C25早强 P6喷锚构筑法竖井及临时施工通道二衬模筑混凝土C30-C-掌子面喷混凝土 C25早强竖井底回填 C20素混凝土施工通道铺底 C20素混凝土初支喷射混凝土 C25早强 P6联络通道二衬模筑混凝土 C40P8 或 P10掌子面喷混凝土 C25早强注:一般环境条件指现行国家标准混凝土结构耐久性设计规范环境类别中的-A、-B、-C。处于侵蚀性介质中防水混凝土的耐侵蚀要求应根据介质的性质按有关标准执行。抗渗等级的选用须同时满足防水对混凝土的抗渗等级要求。3)钢筋混凝土结构及预应力混凝

30、土结构的钢筋,应按下列规定选用。其强度、变形性能指标按相应设计规范规定执行。普通钢筋混凝土和喷锚支护结构中的钢筋、预应力混凝土结构中的非预应力钢筋宜采用 HPB300 级钢筋和 HRB335 级钢筋,也可采用 HRB400 级钢筋。当结构构-74-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程件受截面强度控制时优先采用 HRB400 级钢筋。预应力混凝土结构中的预应力钢筋,宜采用预应力钢绞线、钢丝,也可采用热处理钢筋。钢结构构件一般采用 Q235 钢材。4)喷射混凝土应采用湿喷混凝土或潮喷混凝土。5)锚杆可采用钢绞线和 HRB400

31、 级及以上的粗钢筋。用于隧道支护的钢筋锚杆杆体断裂延伸率不小于 16%。6)地铁结构的设计使用年限为 100 年。应按此要求根据构件所需的维修程度、所处的使用环境及其侵蚀作用类别等条件进行耐久性设计。一般应包括以下内容:(1)混凝土材料设计:包括混凝土原材料和配比、混凝土的强度等级、水胶比、水泥用量,以及混凝土抗渗性、抗冻性、抗裂性等具体参数指标;(2)与结构耐久性有关的结构构造措施(如保护层厚度)与裂缝控制要求;(3)与耐久性有关的施工要求,特别是混凝土养护和保护层厚度的质量控制与保证措施;(4)结构使用阶段的定期维护与检测要求;(5)对于严酷或极端严酷环境侵蚀作用下的结构或结构部位,尚需采

32、用特殊的防腐蚀措施,如在混凝土组成中加入阻锈剂、防腐剂、水溶性聚合树脂,在混凝土构件表面涂敷或复盖保护材料,选用环氧涂膜钢筋,以及必要时采用阴极保护和牺牲阳极等措施。混凝土的特殊防腐措施尤其是防腐新材料和新工艺的采用应通过专门的论证确定。7)环境类别及作用等级环境类别按现行国家标准混凝土结构耐久性设计规范(GB/T 50476-2008)确定。一般环境下混凝土配合比主要参数(最低强度等级、最大水胶比、最大水泥用量、最小胶凝材料用量等)参照表 6.2-5 确定。表表 6.2-5 耐久性混凝土配比主要参数6.2-5 耐久性混凝土配比主要参数混凝土配比参数混凝土强度等级环境作用等级-A-B100 年

33、-CC450.4300340450C40C400.450.45300300320320450450C30C35最大水胶比0.450.45水泥最小用量 胶凝材料最小量胶凝材料最大用333(kg/m)用量(kg/m)量(kg/m)280300280300400400-75-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程混凝土配比参数混凝土强度等级环境作用等级C50最大水胶比0.36水泥最小用量 胶凝材料最小量胶凝材料最大用333(kg/m)用量(kg/m)量(kg/m)320360480注:表中胶凝材料最低用量指骨料最大粒径为 20mm

34、 的混凝土。如最大粒径为 40mm,最低用量取表中数值减 30 kg/m3;如最大粒径为 15 和 10mm,最低用量分别取表中数值加 20kg/m3和 30 kg/m3。混凝土配比还应同时满足防水混凝土的要求。对于强度等级达到 C60 的泵送混凝土,胶凝材料最大用量可增大至 530kg/m3。处于侵蚀性介质中防水混凝土的耐侵蚀要求应根据介质的性质按有关标准执行。8)设计使用年限为 100 年的结构混凝土材料应符合:(1)大体积浇筑的混凝土应避免采用高水化热水泥,优先掺入高效减水剂、优质粉煤灰或磨细矿渣。地下车站顶、底板、侧墙宜采用高性能补偿收缩防水砼。(2)严格控制水泥用量:在保证混凝土强度

35、的前提下,尽量降低胶凝材料(水泥、抗裂防水剂、掺和料)的总用量和水泥用量。(3)限制水胶比。(4)混凝土中的最大氯离子含量满足混凝土结构耐久性设计规范要求。(5)宜适用非碱活性骨料;当使用碱活性骨料时,混凝土中的最大碱含量为3.0 kg/m3。(6)优先掺加优质引气剂。9)结构构造一般环境作用下的结构,其受力钢筋的混凝土的净保护层厚度不得小于表 6.2-6的规定。9)结构构造一般环境作用下的结构,其受力钢筋的混凝土的净保护层厚度不得小于表 6.2-6的规定。表表 6.2-6 受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)6.2-6 受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)明挖结构地下连续结构类墙别外侧

36、内侧保护层厚度70灌注桩侧墙外侧 内侧中主楼柱梁板顶板(梁)底板(梁)钢筋混凝土管片喷锚构筑法结构初期支护或喷锚衬二衬砌外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧405040404040355070504040353050注:混凝土结构中受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径。车站内的楼梯及站台板等内部构件主筋的保护层可采用 25mm。-76-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程 喷锚构筑法施工的结构当二衬的厚度大于 50cm 时,主筋的保护层厚度应采用 40mm。箍筋、分布筋和构造筋的混凝土保护层厚度不得小

37、于 20mm。9)混凝土结构最大计算裂缝宽度不得小于表 6.2-7 的规定。对于处于一般环境中的结构,钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的效应计算,预应力混凝土构件的最大裂缝宽度按荷载标准组合并考虑长期作用影响的效应计算,同时按下表中的最大计算裂缝宽度允许值数值进行控制;对处于侵蚀环境的不利条件下的结构,其最大计算裂缝宽度允许值应根据具体情况另行确定,从严控制。表表 6.2-7 最大计算裂缝宽度允许值6.2-7 最大计算裂缝宽度允许值结构类型钢筋混凝土管片水中环境、土中缺氧环境其它结构洞内干燥或潮湿环境迎土面、地表附近干湿交替环境允许值(mm)0.20.30.30.

38、2附 注环境相对湿度为 4580%注:当设计采用的最大裂缝宽度的计算式中的保护层的实际厚度超过 30mm 时,可将保护层厚度的计算值取为 30mm。有自防水要求的混凝土构件,其横向弯曲的表面裂缝计算宽度不应超过0.2mm。10)混凝土施工要求:(1)一般的混凝土浇筑在炎热的气候下控制混凝土的入模温度不宜超过 30;在昼夜平均温度低于 5或者最低温度低于-3时,按照冬季施工处理,控制混凝土的入模温度不低于 5。(2)混凝土振捣完成到终凝之间需要采用覆盖的方式防止混凝土表面水分的散失,终凝以后去除表面覆盖物后,需要继续对混凝土暴露表面进行潮湿(加湿)养护,养护时间不得少于 3 天,且养护结束混凝土

39、强度不得低于 28 天强度的 50%。(3)大体积混凝土在养护期间,混凝土内部温度控制在65以内,混凝土的表面温度与中心温度的差值不得大于 25,混凝土的表面温度与大气温度的差值不得大于 20。6.2.66.2.6构造要求构造要求1)结构构件的选型应从便于结构受力、有利于减少因变形而引起有害应力的角度出发进行。2)施工缝、变形缝的设置应符合下列规定:(1)地下结构应设置温度变形缝。缝的间距可根据施工工艺、使用要求、围岩条件以及运营期间地铁内部温度相对于结构施工时的变化等,参照类似工程的经验-77-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程确定。(2)在区间隧道和车站结构中,当因结构

40、、地基、基础或荷载发生变化,可能产生较大的差异沉降时,宜通过地基处理、结构措施或设置后浇带等方法将结构的纵向沉降曲率和沉降差控制在整体道床和地下结构的允许变形范围内。道岔转辙器部位和辙叉部位、扶梯范围内不能设置结构沉降缝,楼梯跨过结构沉降缝时需特别处理。(3)在车站结构与出入口通道等附属建筑的结合部应设置变形缝,但不允许两部分之间出现影响结构正常使用的差异沉降。(4)应采取可靠措施,确保变形缝两边的结构不产生影响行车安全和正常使用的差异沉降。(5)车站和明挖区间的现浇结构的纵向设缝距离,当采取较为有效的工程措施后,如设置后浇带、间隔跳开施工、用膨胀加强带、采用补偿收缩砼等,在有效的减少砼的温度

41、应力和收缩应力、确保避免发生有害裂缝后,可不设或少设缝。地下车站主体结构原则上不设变形缝。(6)现浇混凝土结构的横向施工缝的位置、间距应综合考虑结构形式、受力要求、施工方法、气象条件及变形缝的间距等因素确定。施工缝间各结构的混凝土应间隔浇筑,并应加设端头模板。(7)施工缝的位置应结合施工组织安排,尽量留在剪力较小且便于施工的部位,宜与变形缝、后浇带相结合,并注意保持结构内部设施(如水池、电梯井、出入口等)的完整性。原则上缝间距宜参照厦门市类似工程的成功经验确定,一般控制在 15m 以内,其位置的选定需结合结构受力一并考虑,一般情况下顶、中、底板不得设置纵向施工缝。(8)结构的施工缝位置,应尽可

42、能避开可能遭受最不利局部侵蚀环境的部位,如水位变动区和靠近地表的干湿交替区。3)明挖法施工的地下结构周边构件和楼板每侧暴露面上的分布钢筋的配筋率,当分布筋采用 HPB300 级钢筋时不宜低于 0.3%,当为 HRB335 级钢筋时不宜低于0.2%,同时分布钢筋的间距也不宜大于 150mm。当受拉主筋的混凝土保护层的厚度大于或等于 40mm 时,分布钢筋宜配置在受力筋的外侧。4)后砌的内部承重墙和隔墙等应与主体结构可靠拉结,轻质隔墙应与主体结构连结。5)灌注桩等支护结构,其构造应有利于入槽准确固定和就位,钢筋笼应首选焊接。单元槽段或桩的钢筋笼应尽量装配成一个整体,必须分节时,接头位置应尽量选在受

43、力较小处并满足接头构造要求。施工时注意上、下段钢筋对位准确,保证钢筋笼顺直。钢筋笼吊放前,必须清除槽底沉渣,孔底沉碴厚度:端承桩 50mm;摩-78-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程擦端承、端承摩擦桩100mm;基坑围护桩及摩擦桩100mm。6.2.76.2.7施工监测施工监测1)一般要求:(1)监控测量设计应遵循“关键工序、关键过程、关键时间、关键部位”的原则,确保监测数据及时、准确、有效。(2)监控量测项目应根据结构设计、施工方法、支护结构参数、埋置深度、邻近建筑物与环境保护要求等因素有选择地进行。(3)监控量测测

44、点的布置应根据结构设计、施工方法、埋置深度、邻近建筑物与环境保护要求等因素,具体布设于邻近建筑物、地表、基坑或隧道内以及地中等有利于监测项目数据采集的地方,并应考虑部分测点作为竣工后跟踪监测测点。(4)各监测项目的监测周期和频率应结合环境条件、地质条件、工程特点等情况进行设计,同时应根据工作安全状况确定。(5)监控量测的控制指标应根据监测对象的性质、受力状态、变形特征、使用要求,并结合工程和周边环境进行综合分析确定。2)基坑工程、喷锚构筑法隧道、盾构法隧道的监测项目可按表 6.2-8表 6.2-10确定。表表 6.2-86.2-8基坑工程监测项目基坑工程监测项目保护等级地面沉降支护结构水平位移

45、周围建筑物、地下管线变形地下水水位围护结构的应力锚杆拉力内支撑轴力立柱变形土体分层竖向位移支护结构界面上侧向压力坑底隆起回弹逆筑法承载桩的沉降逆筑法边桩与中间桩的差异沉降特级应测应测应测应测应测应测应测应测应测宜测应测应测应测一级应测应测应测应测宜测应测应测应测宜测宜测应测应测应测二级应测应测可测应测宜测宜测宜测宜测宜测可测宜测应测应测三级应测应测宜测可测-79-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程表表 6.2-96.2-9喷锚构筑法隧道监测项目喷锚构筑法隧道监测项目监测类别监测内容洞内、外观察净空收敛量测备注有要求时测必

46、测项目拱顶下沉量测地表沉降量测周围建筑物、地下管线变形围岩压力钢架内力选测项目锚杆轴力初期支护和二次衬砌内力地中位移补充项目其它环境监测表表 6.2-106.2-10盾构法隧道监测项目盾构法隧道监测项目监测类别监测内容地质、地物及管片观察地表沉隆量测必测项目周边建(构)筑物变形建(构)筑物裂缝地层压力作用于管片上的水压力管片内力量测选测项目地中位移量测隧道拱顶下沉隧道水平收敛补充项目其它环境监测有要求时测备 注3)当地下结构处于特殊不良地层或其他特殊敏感地区时,除考虑上述监控量测项目外,尚应根据具体情况进行专项监控量测设计。4)监测信息的反馈应符合下列要求:-80-厦门市轨道交通1号线一期工程

47、初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程(1)应及时检查和统计监控量测的数据,并进行数据反馈分析。(2)应及时绘制包括基坑侧向变形、隧道净空收敛、地表沉降和邻近建(构)筑物变形的时态曲线,以及上述各项变位值的发生与开挖工况的关系图等。选择与实测数据拟合性较好的函数进行回归分析,判断是否发生突变和预测可能出现的最大位移,对现状施工进行评价,必要时提出优化设计、施工的建议。(3)应根据量测数据按变形管理等级按表 6.2-11 的要求指导施工。表表 6.2-11 管理变形等级6.2-11 管理变形等级管理等级管理位移UU0/3U0/3U2U0/3U2U0/3施

48、工状态可正常施工应加强支护及管理应采取特殊措施注:U 为实测位移值,U0 为最大允许位移值。(4)基坑变形最大允许值见表 6.3-1。(5)单线喷锚构筑法区间隧道地表沉降最大允许值一般为 30mm;地表沉陷槽一般按正态分布曲线计算;相邻区间隧道净距大于 0.7D(D 为隧道开挖宽度)时,地表沉降最大允许值按单一隧道施工引起的地表沉降曲线叠加计算;相邻区间隧道净距不大于 0.7D 时,应考虑群洞施工影响因素,通过数值计算分析确定。(6)大跨度喷锚构筑法隧道施工引起的地表沉降,其最大允许沉降值宜结合环境条件,通过数值分析和工程类比法确定,对于简单断面(层数少于两层,跨数少于三跨)也可参考下式初步估

49、计最大沉降量:S=S0+5Ar/A0式中:S大跨度喷锚构筑法隧道地表沉降最大允许值(mm);S0单线喷锚构筑法区间隧道地表沉降最大允许值,按 30mm 取值;Ar计算大跨度喷锚构筑法隧道断面面积,其值应大于单线喷锚构筑法区间隧道断面面积,断面型式应圆顺、支护结构设计和施工方法合理(m2);A0单线喷锚构筑法区间隧道断面面积,一般取值 30m2。(7)当喷锚构筑法隧道需穿越或邻近特殊敏感建(构)筑物时,施工引起的地表沉降、地中位移尚应满足该建(构)筑物正常使用的要求。(8)一般情况下,单线盾构法区间隧道地表沉降最大允许值为 30mm。6.2.86.2.8环境保护环境保护1)地下结构施工时,应采取

50、有效措施,减少地面、相邻建(构)筑物的影响,以保护周围环境和建筑物的安全。-81-厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程厦门市轨道交通1号线一期工程初步设计技术要求 结构工程2)一般地段允许沉降应控制在 30mm,下穿房屋地段,应根据房屋结构类型、现状情况等制定最大允许沉降量和不均匀沉降量。3)应注意施工降水对周围浅基础房屋及地下管线的影响,必要时须采取基础加固措施。6.36.3 明挖地下结构明挖地下结构 6.3.16.3.1主要设计原则主要设计原则 1)基坑开挖与支护设计应包括下列内容:(1)支护体系的选型;(2)支护结构的承载力、变形和稳定性计算;(3)支撑体系支撑及围檩结

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