綠色軌道交通車站建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

陳國(guó)童

摘要：現(xiàn)階段，社會(huì)進(jìn)步迅速，我國(guó)的綠色軌道交通工程建設(shè)的發(fā)展也有了改善、綠色軌道交通車站建設(shè)設(shè)計(jì)中參與的設(shè)計(jì)專業(yè)繁多，不同專業(yè)之間 需要開展異常繁雜的配合工作，為有效提升綠色軌道交通車站建筑設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，急需在設(shè)計(jì)中應(yīng)用 BIM 技術(shù)，借助 BIM 技術(shù)的可視化、 協(xié)調(diào)性、模擬 性等優(yōu)勢(shì)，切實(shí)提升設(shè)計(jì)準(zhǔn)確率、完整度，并加強(qiáng)成本控制。

關(guān)鍵詞：綠色軌道交通;車站建筑;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

引言

在我國(guó)城市交通擁堵日益嚴(yán)重的嚴(yán)峻形勢(shì)下，加快綠色軌道交通項(xiàng)目 建設(shè)的呼聲越來(lái)越高?，F(xiàn)在，綠色軌道交通和火車站已經(jīng)成為城市軌道交 通的主要交通環(huán)節(jié)，每天可以同時(shí)運(yùn)送大量綠色軌道交通乘客，在一定程 度上大幅減輕了其在城市交通中的壓力。

1 協(xié)同設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，協(xié)同設(shè)計(jì)主要是指利用網(wǎng)絡(luò)通信軟件、網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)、 網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)不同信息的傳遞和溝通。而綠色軌道交通車站?建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用 BIM 設(shè)計(jì)，可視作在協(xié)同設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上打造一個(gè)設(shè)計(jì)平臺(tái)，平臺(tái)當(dāng)中相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)人員在完成本專業(yè)設(shè)計(jì)之后，可同步實(shí)現(xiàn)權(quán)限修改?開放，在此基礎(chǔ)上本專業(yè)不僅可以隨時(shí)修改設(shè)計(jì)參數(shù)，其他專業(yè)在接收到?該專業(yè)修改信息之后，可同步結(jié)合相關(guān)信息完善與改進(jìn)自身設(shè)計(jì)內(nèi)容。通?過(guò)建立協(xié)同設(shè)計(jì)方式，能有效解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中信息傳輸效率低、溝通不暢?等問(wèn)題。另外在 BIM 技術(shù)支持下，能夠更充分的規(guī)避缺、碰、漏、錯(cuò)等問(wèn)?題，促使模型設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度明顯提升，還可進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)效率。在針對(duì)同?一模型進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)期間，各專業(yè)可在一個(gè)模型中進(jìn)行本專業(yè)分析設(shè)計(jì)，以此有助于節(jié)約模型建立時(shí)間。 比如以往在綠色軌道交通車站設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要先繪制車站建筑平面圖以及剖面圖等，之后再把設(shè)計(jì)文件傳?遞至結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要在全面、詳細(xì)審閱建筑設(shè)計(jì)圖紙基礎(chǔ)?上進(jìn)行整體建筑設(shè)計(jì)。通過(guò)加入 BIM 設(shè)計(jì)，在針對(duì)同一模型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可結(jié)合新設(shè)計(jì)參數(shù)，經(jīng)精確計(jì)算后構(gòu)建新模型，并在 3D 立體空間當(dāng)中直觀、 透明地展示出來(lái)，促使方案設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單明了，同時(shí)還有助于減少設(shè)計(jì)人?員工作壓力，推進(jìn)施工建設(shè)。

2 綠色軌道交通工程建設(shè)的特點(diǎn)以及在協(xié)同設(shè)計(jì)中的難題

1）涉及專業(yè)多.綠色軌道交通作為一個(gè)大規(guī)模的系統(tǒng)工程，綠色軌道 交通車站在施工過(guò)程中需要總包、軌道、設(shè)計(jì)、施工、咨詢、強(qiáng)審等十余 家單位及建筑、結(jié)構(gòu)、線路、機(jī)電系統(tǒng)等三十多個(gè)專業(yè)，如何在不同專業(yè) 和單位之間高效協(xié)同工作成為綠色軌道交通工程建設(shè)的一大難題。2）投入 成本高.綠色軌道交通建設(shè)每一公里投入大概需要 6 億元～7 億元，造價(jià)成 本高，單條鐵路線投資動(dòng)輒幾百億，給城市財(cái)政帶來(lái)了巨大壓力。3） 建設(shè) 時(shí)間長(zhǎng).一條綠色軌道交通線從開始施工到線路投入使用往往需要數(shù)年時(shí) 間，在這幾年的時(shí)間內(nèi)，會(huì)有多種因素影響導(dǎo)致設(shè)計(jì)和施工的變更，這些 無(wú)法預(yù)料的變更會(huì)阻礙整個(gè)工程進(jìn)度的把控。4）工程周圍環(huán)境復(fù)雜.綠色 軌道交通車站通常建在城市繁華人口集中的區(qū)域，附近建筑和地下市政管 線交錯(cuò)，周邊環(huán)境和水文地質(zhì)條件復(fù)雜，工程設(shè)計(jì)和施工要考慮的影響眾 多。

3 綠色軌道交通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先，充分考慮我國(guó)的實(shí)際地質(zhì)條件，選擇經(jīng)濟(jì)、安全、合理的地質(zhì) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。目前，鉆孔灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)常用的灌漿形式有低底板 連續(xù)墻、鉆孔塔式灌注樁、人工開挖鉆孔灌注樁等。各有利弊，需要用戶 根據(jù)不同的實(shí)際使用情況進(jìn)行選擇; 在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做一些注意事項(xiàng)。?為便于后期施工，盡量減少位于車站兩側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的樁尺寸和強(qiáng)度變化的 計(jì)算次數(shù)，如，樁的深度、樁基直徑、地下連續(xù)墻的寬度和厚度。當(dāng)需要 確定集中排水井車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁的尺寸和加固時(shí)，需要計(jì)算其尺寸的強(qiáng)度，通常應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)斷面進(jìn)行強(qiáng)度對(duì)比加固;但如果車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁是參與多層 抗浮，就要檢查多層抗裂，否則可以直接省略編號(hào);如果車站附近沒(méi)有臨 時(shí)場(chǎng)地覆蓋和支護(hù)系統(tǒng)，這里的車站支護(hù)結(jié)構(gòu)樁需要承受橫向和豎向力荷 載，橫向摩擦力較小，因此需要對(duì)這里的支護(hù)樁的線性間距、長(zhǎng)度和沉降 進(jìn)行驗(yàn)證和計(jì)算; 當(dāng)我們選擇上部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體埋設(shè)深度時(shí)，大多是按 照沿圓弧方向滑動(dòng)的方法進(jìn)行計(jì)算，以確定整體施工穩(wěn)定性。但在建筑實(shí) 踐操作中，如果屬于多柱支撐體系，按上述兩種方法計(jì)算的埋深過(guò)大，需要及時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)夭萑劳恋膶?shí)際變化，再合理選擇安全系數(shù);同一上部支護(hù) 中，埋深應(yīng)盡量滿足以下兩個(gè)基本技術(shù)要求，即深度計(jì)算技術(shù)要求和整體 施工技術(shù)要求，間距盡量控制在3m左右。對(duì)于上下層之間的圍護(hù)支撐，應(yīng)盡量保持相應(yīng)的狀態(tài)，同時(shí)支撐位置不得避開多根柱子。

3.2 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

選擇合適的數(shù)據(jù)計(jì)算和處理模式。第一，目前的電子計(jì)算常用的變形 模式主要有協(xié)同變形法，協(xié)同變形法和重合變形結(jié)構(gòu)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，每種 合適的變形結(jié)構(gòu)因其特點(diǎn)、受力和協(xié)同變形法的特點(diǎn)而不同，需要根據(jù)不 同的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。另外，鑒于直線段測(cè)量計(jì)算的技術(shù)局限性，可以 考慮采用三維直線模型方法進(jìn)行線性補(bǔ)充測(cè)量分析。第二，綜合分析考慮 了許多方面的一些主要經(jīng)濟(jì)因素。在建筑主體結(jié)構(gòu)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工過(guò) 程中，需要根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)類型，考慮最不利的結(jié)構(gòu)組合、整個(gè)施工過(guò)程 和主要荷載的變化，選擇最佳的結(jié)構(gòu)組合。比如在主要構(gòu)件的變形荷載計(jì) 算中，永久可變荷載一般為1.00，可變永久荷載一般為1.0。第三，做好建模精度的計(jì)算。在建筑計(jì)算中，這種情況下通常有兩種水位，即規(guī) 則水位、抗震水位和浮動(dòng)正常水位; 根據(jù)大量科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)，人防抗震荷 載不能起到控制振動(dòng)的作用，但當(dāng)建筑物屋頂覆蓋的土層厚度大于或小于

3m時(shí)，為了安全和保險(xiǎn)，需要仔細(xì)核實(shí)建筑物人工防治的工況;建筑主 體結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行人防抗震性能設(shè)計(jì)。

3.3 地下車站的出入口和風(fēng)亭建筑

影響入口樓梯寬度的主要因素是交通流量，疏散因素直接決定入口樓?梯的寬度，服務(wù)員的素質(zhì)直接決定入口使用的自動(dòng)扶梯數(shù)量。樓梯的運(yùn)行?寬度和自動(dòng)扶梯的運(yùn)行寬度直接決定了高層建筑在每個(gè)出入口的樓梯寬?度。外部影響因素復(fù)雜，主要是小區(qū)周邊住宅用地和大型建筑的綜合利用。 作為人流的交通入口和物流出口，需要有相對(duì)開放的公共空間作為公共建?筑的獨(dú)立出入口，周邊公共建筑之間的交通距離也需要滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?的安全要求。沒(méi)有相對(duì)固定建筑體積的設(shè)計(jì)，就創(chuàng)造了地上高層建筑的整?體風(fēng)格。你可能需要從外部和整體室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)開始。室內(nèi)裝飾墻也可以?說(shuō)是室內(nèi)主題網(wǎng)站定位中呼應(yīng)的歐式風(fēng)格、文化墻、地方室內(nèi)主題裝飾墻，不同于一般大型城市建筑的地下通道。

3.4 站臺(tái)層設(shè)計(jì)

平臺(tái)前向?qū)挾仍O(shè)計(jì)根據(jù)各站前向?qū)挾仍O(shè)計(jì)要求確定，各站根據(jù)飛行流 量控制運(yùn)行周期的高峰發(fā)車時(shí)間進(jìn)行定期安全檢查。網(wǎng)絡(luò)層的基本設(shè)備和 服務(wù)在平臺(tái)外殼中管理。必要時(shí)，兩端應(yīng)保證平臺(tái)的固定長(zhǎng)度，但平臺(tái)不 應(yīng)超過(guò)一節(jié)車廂的長(zhǎng)度，也不應(yīng)超過(guò)侵占側(cè)面的平臺(tái)和車廂寬度不小于 2.5m的平臺(tái)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于 BIM 的綠色軌道交通車站建筑一體化協(xié)同設(shè)計(jì)，依托 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，成為當(dāng)前解決我國(guó)綠色軌道交通車站建 筑工程項(xiàng)目建設(shè)痛點(diǎn)和難點(diǎn)的有力抓手。雖然，BIM 在綠色軌道交通車站 建筑工程中的應(yīng)用還處于初步階段，但通過(guò)主管部門、設(shè)計(jì)單位、施工單 位、運(yùn)營(yíng)單位的多方努力，必將出現(xiàn)多方一體協(xié)作，并基于 BIM 等信息技 術(shù)的創(chuàng)新工作流程和方法。參與綠色軌道交通車站建筑項(xiàng)目的各方，也要 多層次、多角度去研究 BIM 技術(shù)，利用 BIM 技術(shù)，完善工程項(xiàng)目的全生命 周期數(shù)字化模型，為促進(jìn)智慧交通建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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