西安北站站房高架车道总体设计

2018-01-03季少波

城市道桥与防洪 2017年12期

关键词：北站站房墩柱

季少波

（中南建筑设计院股份有限公司，湖北武汉 430071）

西安北站站房高架车道总体设计

季少波

（中南建筑设计院股份有限公司，湖北武汉 430071）

西安北站站房高架车道环绕站房，并与地面广场相连，桥梁全长约2629.76m。现介绍高架车道的总体布置、技术标准、设计要点及抗震设计特点。

高架车道；箱梁；桥建合一；抗震设计；总体设计

1 工程概况

西安北站位于西安城区北部，即城市中轴未央路、城市三环路及绕城高速公路交通枢纽衔接处，与西安市地铁2号线相邻。整体建筑由南北站房、高架候车室、高架桥、风雨棚及室外工程等五部分组成，总建筑面积为33．6万m2，西安北站整体效果如图1所示。

图1 西安北站远视图

西安北站站房高架车道由环形车道、匝道桥组成。其中，环形车道宽13.6 m、18.0 m，长1 469.76 m，呈“口”字形布置，环绕站房。匝道桥位于四角，连接环形车道与地面，宽12.0 m，南广场匝道桥共长560 m，北广场匝道桥共长600 m。

2 主要技术标准

（1）设计车速：30 km/h；

（2）汽车荷载等级：公路Ⅱ级；

（3）抗震设防烈度：8度；

（4）设计安全等级：二级。

3 总体布置

环形车道围绕高铁站房，高程为388.35 m，由桥 QA、QB、QC、QD、QE 组成，见图 2所示。其中，桥QA、QC位于站房东西侧对称布置，宽18.0 m；桥QB、QD位于站房南北侧对称布置，宽13.6 m。QA与QB之间、QB与QC之间、QC与QD之间、QD与QA之间采用异性结构QE相连，如图2所示。

图2 高架车道总平面图

桥QA、QC长均为482.38 m，由五联组成，跨径组成为（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 采用单箱三室预应力混凝土连续梁，梁高1.8m；（43+43.06+43）m、（43.06+43.06）m采用单箱四室连续钢箱梁，梁高2.1m，见图3、图4所示。

图3 桥QA、QC横断面图1

图4 桥QA、QC横断面图2

桥QB、QD长均为184.5m，由三联组成，跨径组成为（17+21+21）m+（21+24.5+21）m+（21+21+17）m，均采用单箱三室预应力混凝土连续梁，梁高1.8 m,见图5所示。

桥QE长34.0 m，钢筋混凝土“L”异形箱梁结构，见图6所示。

南广场匝道桥QF、QG，单箱双室截面，梁高1.5 m，桥面标高从376.50 m至388.35 m，高差11.85 m，长280 m，最大纵坡4.5%。

图5 桥QB、QD横断面图

图6 桥QE结构平面图

北广场匝道桥QH、QK，单箱双室截面，梁高1.5 m，桥面标高从375.50 m至388.35 m，高差12.85 m，长300 m，最大纵坡4.5%，见图7所示。

4 设计要点

环形车道桥QA、QC上部结构箱梁采用了左右不对称结构，一侧设翼缘，悬挑长度为2.75 m，另一侧无翼缘，是为了与站房落客平台合理顺接。在上部结构设计时，混凝土箱梁预应力因结构不对称而采用不对称配束。

环形车道桥QE，连接QA或QC、QB或QD、匝道桥，且处于四个角落，结构横向、纵向不易分清。因此，墩柱之间全部设为横梁。横梁设预应力，顶板、底板、腹板采用钢筋混凝土，且腹板设置骨架钢筋。在2个墩顶设置固定支座，其它设置滑动支座，根据地震、温度作用验算墩柱抗震。

图7 匝道桥横断面图

该项工程设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20 g，Ⅲ类场地，地震动反应谱特征周期为0.45 s。由于地震作用较大，对43 m跨，采用钢箱梁，减轻结构自重。环形车道桥QA、QC受高铁净宽影响，墩柱最大截面尺寸不能超过1.6 m。经综合比较，环形车道桥墩柱采用1.6 m×1.6 m的钢筋混凝土柱，支座采用板式橡胶支座，最大支座尺寸为900 mm×1 000 mm。

环形车道桥QA、QC下部结构采用双柱，其中一个墩柱与站房钢管柱共用承台和基础，两个柱之间设置抗震缝兼做变形缝。

匝道桥下部结构采用花瓶墩，柱底截面尺寸为3.0 m×1.5 m，支座采用抗震盆式橡胶支座，抵抗水平力能力为竖向力的20%。与桥台相连的一联，由于墩柱属于矮墩，刚度较大，对抗震不利，因此将固定支座设置于桥台上。

该项工程桩基全部采用钻孔灌注桩，由于地质结构主要是粉砂、中砂，桩基均采用摩擦桩，桩端位于密实中砂层，桩径1.0～1.2 m，桩长30～40 m。