劉韌

（蘭州鐵道設(shè)計(jì)院有限公司，甘肅蘭州730000）

“建橋合一”結(jié)構(gòu)在客貨共線鐵路旅客站房中的應(yīng)用探討

劉韌

（蘭州鐵道設(shè)計(jì)院有限公司，甘肅蘭州730000）

為了適應(yīng)新時(shí)期鐵路旅客站房的設(shè)計(jì)新理念，提高客貨共線鐵路在高路基、高架橋上設(shè)置旅客站房的越行站或會(huì)讓站的綜合效益，提出鐵路旅客站房采用“建橋合一”的結(jié)構(gòu)形式，從車(chē)站功能、結(jié)構(gòu)安全性、行車(chē)調(diào)度功能及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益等方面進(jìn)行了探討，為今后此類(lèi)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提供思路。

客貨共線；鐵路旅客站房；越行站；會(huì)讓站；建橋合一

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中國(guó)鐵路也進(jìn)入快速發(fā)展的重要?dú)v史時(shí)期，鐵路旅客車(chē)站是鐵路大規(guī)模建設(shè)的重要組成部分。按照相關(guān)要求，新時(shí)期鐵路旅客車(chē)站建設(shè)必須堅(jiān)持以人為本，綜合體現(xiàn)功能性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性、文化性、經(jīng)濟(jì)性的新理念［1］。設(shè)計(jì)應(yīng)充分體現(xiàn)鐵路客運(yùn)站作為交通樞紐和換乘樞紐的特點(diǎn)，從功能上最大限度地方便旅客，展現(xiàn)鐵路客站作為當(dāng)?shù)亻T(mén)戶(hù)的形象，增強(qiáng)環(huán)境意識(shí)，合理配合廣場(chǎng)空間，提高景觀效果。

1　傳統(tǒng)鐵路旅客站房形式

鐵路旅客站房設(shè)置形式根據(jù)車(chē)站場(chǎng)地情況，分為高架候車(chē)室車(chē)站、線側(cè)平式車(chē)站、線側(cè)下式車(chē)站。高架候車(chē)室車(chē)站位于車(chē)站站臺(tái)與線路上方，且與站房相連；線側(cè)平式車(chē)站指車(chē)站站房首層地面與車(chē)站站臺(tái)平齊；線側(cè)下式站房，其首層地面低于站臺(tái)面，且旅客車(chē)站站場(chǎng)線路的高程高于車(chē)站廣場(chǎng)地面高程，是高差較大的站房。

近年來(lái)，隨著城市建設(shè)用地日趨緊張和周邊條件的限制，鐵路車(chē)站的設(shè)置出現(xiàn)了新的情況：①以橋代路、橋上設(shè)站的情況越來(lái)越多；②路基面距城市規(guī)劃地面高差越來(lái)越大，有些達(dá)到了20m。按照常規(guī)設(shè)置車(chē)站的方法，站房布置形式通常為線側(cè)下式，見(jiàn)圖1。而這種鐵路旅客站房布置形式的缺點(diǎn)：①旅客進(jìn)出站不夠方便，需要爬行很多臺(tái)階，最終到達(dá)站臺(tái)，或需要設(shè)置露天扶梯，供旅客進(jìn)站使用，增大了管理難度；②站場(chǎng)填土多，增加了工程投資；③減少了車(chē)站廣場(chǎng)有效面積。

圖1　線下式車(chē)站

2　“建橋合一”鐵路旅客站房結(jié)構(gòu)形式

2.1“建橋合一”結(jié)構(gòu)形式的概念及其發(fā)展

在高差較大的高架橋或高填方路基上修建鐵路旅客站房，如按照常規(guī)鐵路車(chē)站設(shè)置原則，將給旅客乘車(chē)造成困難，而且由于高填方，使得車(chē)站站前廣場(chǎng)設(shè)置受到影響，也使得投資大大增加。為此，探討在客貨共線鐵路中的越行站或會(huì)讓站中，對(duì)于旅客流量不大、路基面或橋面高程距規(guī)劃地面高程相差較大的車(chē)站（一般10 m以上），建議采用“建橋合一”的結(jié)構(gòu)形式。

“建橋合一”結(jié)構(gòu)形式的車(chē)站是將橋梁與車(chē)站站房合建的一種新型結(jié)構(gòu)體系，旅客站房及各功能用房置于軌道下方。這種結(jié)構(gòu)形式的車(chē)站以其優(yōu)越的結(jié)構(gòu)性能已被廣泛用于高速鐵路、客運(yùn)專(zhuān)線和城市軌道交通中，它是為節(jié)約建設(shè)用地、拓展現(xiàn)有空間以及建設(shè)綜合交通樞紐而發(fā)展起來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)體系。雖然該結(jié)構(gòu)體系受力復(fù)雜，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較大，涉及橋梁和建筑結(jié)構(gòu)2個(gè)專(zhuān)業(yè)，但在結(jié)構(gòu)布置中，柱子使用量較少、車(chē)站使用方便，且結(jié)構(gòu)整體性能較好、抗震能力強(qiáng)。通過(guò)合理設(shè)計(jì)和科學(xué)計(jì)算，該結(jié)構(gòu)體系可以提高客貨共線鐵路在高填方路基、高架橋上設(shè)置旅客站房的越行站或會(huì)讓站的綜合效益［2］?！敖蚝弦弧苯Y(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖2。

圖2　“建橋合一”結(jié)構(gòu)形式

2.2關(guān)鍵功能的實(shí)現(xiàn)

通常情況下，一般越行站或會(huì)讓站房屋包括行車(chē)房屋、鐵路旅客站房、通信房屋、信號(hào)房屋、電力房屋、公安用房、工務(wù)用房等，基本與城際鐵路旅客站房功能相同（見(jiàn)圖3），為島式站臺(tái)布置，側(cè)式站臺(tái)與此類(lèi)似，可以根據(jù)不同的車(chē)站進(jìn)行詳細(xì)布置。

圖3　“建橋合一”車(chē)站站廳層與站臺(tái)層

1）車(chē)站建筑功能分區(qū)。車(chē)站建筑根據(jù)軌道與規(guī)劃廣場(chǎng)高差，可設(shè)置1～2層站廳層，并根據(jù)不同的專(zhuān)業(yè)要求，分別設(shè)置旅客售票用房、候車(chē)用房、辦公用房等。進(jìn)站旅客及辦公人員通過(guò)樓梯、電梯及自動(dòng)扶梯進(jìn)入站臺(tái)層，行包貨物可通過(guò)貨物電梯運(yùn)送至站臺(tái)層，出站旅客可通過(guò)出站樓梯及扶梯出站。

2）結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)形式一般為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，采用軌道梁簡(jiǎn)支于車(chē)站框架梁上的“建橋合一”的結(jié)構(gòu)形式。軌道梁采用“π”或“T”形預(yù)制梁，并放置于車(chē)站蓋梁之上，站臺(tái)上設(shè)雨棚。軌道梁與框架橫梁結(jié)合部位設(shè)置橡膠支座及隔震設(shè)施，解決橋梁對(duì)下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動(dòng)影響。

目前，我國(guó)規(guī)范對(duì)不同的結(jié)構(gòu)采取了不同的設(shè)計(jì)理論和方法，鐵路鋼筋混凝土橋采用容許應(yīng)力法計(jì)算，房屋結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)不同的構(gòu)件，采用不同的規(guī)范進(jìn)行綜合分析，軌道梁必須滿(mǎn)足《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB 10002.1—2005）［3］和《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50111—2006）［4］（以上2部規(guī)范簡(jiǎn)稱(chēng)為“鐵路橋規(guī)”），而支撐軌道梁的橫梁、框架柱、基礎(chǔ)必須同時(shí)滿(mǎn)足鐵路橋規(guī)和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011—2010）［5］（簡(jiǎn)稱(chēng)“抗規(guī)”）的要求?，F(xiàn)行抗規(guī)采用的是以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，設(shè)計(jì)使用年限是50年，而鐵路橋規(guī)使用的是容許應(yīng)力法，使用年限是100年。為了達(dá)到抗規(guī)規(guī)定的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設(shè)防要求，結(jié)構(gòu)除了具備必要的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性外，還需要有一定的延性。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理選取結(jié)構(gòu)計(jì)算荷載，見(jiàn)表1。

表1　結(jié)構(gòu)計(jì)算荷載

3）行車(chē)調(diào)度功能的實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)代化管理模式下的鐵路三級(jí)TDCS系統(tǒng)為調(diào)度人員提供了先進(jìn)的調(diào)度指揮和處理手段，能夠充分發(fā)揮現(xiàn)有鐵路運(yùn)輸設(shè)備的能力，提高行車(chē)指揮的技術(shù)水平，并通過(guò)鐵路安全行車(chē)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)行車(chē)進(jìn)行有效監(jiān)控，從而確保行車(chē)安全。

4）相關(guān)專(zhuān)業(yè)功能的實(shí)現(xiàn)。涉及給排水、暖通、電力、通信信息等專(zhuān)業(yè)，與傳統(tǒng)鐵路旅客站房相同。

2.3經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益分析

在高填方路基或高架橋上的越行站或會(huì)讓站，采用“建橋合一”的結(jié)構(gòu)形式，雖然增加了站房范圍內(nèi)橋梁的建設(shè)費(fèi)用，但站房結(jié)構(gòu)基本與橋梁結(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)）實(shí)現(xiàn)了共用，節(jié)省了部分站房投資。另外，由于采用了“建橋合一”的結(jié)構(gòu)形式，減少了站場(chǎng)土方量，同時(shí)也減少了征地拆遷量。綜合比較，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益較為可觀。

3　結(jié)語(yǔ)

在旅客流量不大的客貨共線鐵路的越行站或會(huì)讓站采用“建橋合一”結(jié)構(gòu)形式建造鐵路旅客站房，從車(chē)站功能、結(jié)構(gòu)安全性、行車(chē)調(diào)度功能等方面分析，具有可行性。

［1］鄭健.鐵路旅客車(chē)站細(xì)部設(shè)計(jì)［M］.北京：人民交通出版社，2010.

［2］孫俊嶺.城市輕軌站橋合一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2003（10）：62-65.

［3］中華人民共和國(guó)鐵道部.TB 10002.1—2005鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范［S］.北京：人民鐵道出版社，2005.

［4］中華人民共和國(guó)建設(shè)部，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB 50111—2006鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006.

［5］中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB 50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

（責(zé)任審編鄭冰）

Exploring on Application of Integrated Building-bridge Structure in Railway Passenger Station Building on Railway of Mixed Passenger and Freight

LIU Ren
（Lanzhou Railway Design Institute Co.，Ltd.，Lanzhou Gansu 730000，China）

In order to adapt to the new design concept of railway passenger station in the new period，integrated building-bridge structure in railway passenger station was proposed to improve the comprehensive benefit of the mixed passenger and freight railway set in high embankment，overtaking station or passing station set on the viaduct. Station function，structure safety，dispatching function，economic and social benefits were discussed，some ideas for this kind of project design in the future were provided in this paper.

M ixed passenger and freight railway；Railway passenger station；Overtaking station；Passing station；Integrated building-bridge structure

TU248.1；U24

A

10.3969/j.issn.1003-1995.2016.10.10

1003-1995（2016）10-0035-03

2015-12-17；

2016-08-03

劉韌（1972—），男，教授級(jí)高級(jí)工程師。