西安北站站房高架車道總體設(shè)計

季少波

（中南建筑設(shè)計院股份有限公司，湖北 武漢 430071）

西安北站站房高架車道總體設(shè)計

季少波

（中南建筑設(shè)計院股份有限公司，湖北 武漢 430071）

西安北站站房高架車道環(huán)繞站房，并與地面廣場相連，橋梁全長約2629.76m?，F(xiàn)介紹高架車道的總體布置、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計要點及抗震設(shè)計特點。

高架車道；箱梁；橋建合一；抗震設(shè)計；總體設(shè)計

1 工程概況

西安北站位于西安城區(qū)北部，即城市中軸未央路、城市三環(huán)路及繞城高速公路交通樞紐銜接處，與西安市地鐵2號線相鄰。整體建筑由南北站房、高架候車室、高架橋、風(fēng)雨棚及室外工程等五部分組成，總建筑面積為33．6萬m2，西安北站整體效果如圖1所示。

圖1 西安北站遠(yuǎn)視圖

西安北站站房高架車道由環(huán)形車道、匝道橋組成。其中，環(huán)形車道寬13.6 m、18.0 m，長1 469.76 m，呈“口”字形布置，環(huán)繞站房。匝道橋位于四角，連接環(huán)形車道與地面，寬12.0 m，南廣場匝道橋共長560 m，北廣場匝道橋共長600 m。

2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）設(shè)計車速：30 km/h；

（2）汽車荷載等級：公路Ⅱ級；

（3）抗震設(shè)防烈度：8度；

（4）設(shè)計安全等級：二級。

3 總體布置

環(huán)形車道圍繞高鐵站房，高程為388.35 m，由橋 QA、QB、QC、QD、QE 組成，見圖 2所示。其中，橋QA、QC位于站房東西側(cè)對稱布置，寬18.0 m；橋QB、QD位于站房南北側(cè)對稱布置，寬13.6 m。QA與QB之間、QB與QC之間、QC與QD之間、QD與QA之間采用異性結(jié)構(gòu)QE相連，如圖2所示。

圖2 高架車道總平面圖

橋QA、QC長均為482.38 m，由五聯(lián)組成，跨徑組成為（27+18+25.55+21.5）m+（43+43.06+43）m+（21.5+21.5+22.55+22.55）m+（43.06+43.06）m+（21.5+20.55+18+27）m。其中，（27+18+25.55+21.5）m、（21.5+21.5+22.55+22.55）m、（21.5+20.55+18+27）m 采 用 單 箱三室預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，梁高1.8m；（43+43.06+43）m、（43.06+43.06）m采用單箱四室連續(xù)鋼箱梁，梁高2.1m，見圖3、圖4所示。

圖3 橋QA、QC橫斷面圖1

圖4 橋QA、QC橫斷面圖2

橋QB、QD長均為184.5m，由三聯(lián)組成，跨徑組成為（17+21+21）m+（21+24.5+21）m+（21+21+17）m，均采用單箱三室預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，梁高1.8 m,見圖5所示。

橋QE長34.0 m，鋼筋混凝土“L”異形箱梁結(jié)構(gòu)，見圖6所示。

南廣場匝道橋QF、QG，單箱雙室截面，梁高1.5 m，橋面標(biāo)高從376.50 m至388.35 m，高差11.85 m，長280 m，最大縱坡4.5%。

圖5 橋QB、QD橫斷面圖

圖6 橋QE結(jié)構(gòu)平面圖

北廣場匝道橋QH、QK，單箱雙室截面，梁高1.5 m，橋面標(biāo)高從375.50 m至388.35 m，高差12.85 m，長300 m，最大縱坡4.5%，見圖7所示。

4 設(shè)計要點

環(huán)形車道橋QA、QC上部結(jié)構(gòu)箱梁采用了左右不對稱結(jié)構(gòu)，一側(cè)設(shè)翼緣，懸挑長度為2.75 m，另一側(cè)無翼緣，是為了與站房落客平臺合理順接。在上部結(jié)構(gòu)設(shè)計時，混凝土箱梁預(yù)應(yīng)力因結(jié)構(gòu)不對稱而采用不對稱配束。

環(huán)形車道橋QE，連接QA或QC、QB或QD、匝道橋，且處于四個角落，結(jié)構(gòu)橫向、縱向不易分清。因此，墩柱之間全部設(shè)為橫梁。橫梁設(shè)預(yù)應(yīng)力，頂板、底板、腹板采用鋼筋混凝土，且腹板設(shè)置骨架鋼筋。在2個墩頂設(shè)置固定支座，其它設(shè)置滑動支座，根據(jù)地震、溫度作用驗算墩柱抗震。

圖7 匝道橋橫斷面圖

該項工程設(shè)防烈度為8度，設(shè)計基本地震加速度值為0.20 g，Ⅲ類場地，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.45 s。由于地震作用較大，對43 m跨，采用鋼箱梁，減輕結(jié)構(gòu)自重。環(huán)形車道橋QA、QC受高鐵凈寬影響，墩柱最大截面尺寸不能超過1.6 m。經(jīng)綜合比較，環(huán)形車道橋墩柱采用1.6 m×1.6 m的鋼筋混凝土柱，支座采用板式橡膠支座，最大支座尺寸為900 mm×1 000 mm。

環(huán)形車道橋QA、QC下部結(jié)構(gòu)采用雙柱，其中一個墩柱與站房鋼管柱共用承臺和基礎(chǔ)，兩個柱之間設(shè)置抗震縫兼做變形縫。

匝道橋下部結(jié)構(gòu)采用花瓶墩，柱底截面尺寸為3.0 m×1.5 m，支座采用抗震盆式橡膠支座，抵抗水平力能力為豎向力的20%。與橋臺相連的一聯(lián)，由于墩柱屬于矮墩，剛度較大，對抗震不利，因此將固定支座設(shè)置于橋臺上。

該項工程樁基全部采用鉆孔灌注樁，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)主要是粉砂、中砂，樁基均采用摩擦樁，樁端位于密實中砂層，樁徑1.0～1.2 m，樁長30～40 m。

5 結(jié)語

西安北站站房高架車道，2011年建成通車，運營狀況良好，見圖8、圖9所示。高架車道環(huán)繞站房而建，與站房共用基礎(chǔ)，為“橋建合一”建筑方案提供了可行的方案。箱梁不對稱結(jié)構(gòu)、四個角落異形結(jié)構(gòu)的處理方式，合理地解決了車道變寬、分流的方法。墩柱設(shè)計方法，為高烈度地震區(qū)抗震設(shè)計，提供了有效的借鑒。

圖9 橋下與站房連接處之實景

U442.5

B

1009-7716（2017）12-0063-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.12.018

2017-08-09

季少波（1979-），男，湖北孝昌人，碩士，工程師，從事橋梁工程設(shè)計工作。