【摘要】文章從線路主要技術指標、軌道結構、高架橋工程、車站工程、環境設計和工程主要特色等方面對北京地鐵八通線土建工程進行了全面介紹。
【關鍵詞】八通線 土建工程 高架橋 車站工程
北京地鐵八通線(八王墳至通州段) 是北京地鐵路網規劃1 號線的東段,途經朝陽和通州兩區,起點是四惠站,終點為通州區的土橋站,全長18.964 km , 是北京第一條全地面的軌道交通線路。在通州區土橋設車輛段和綜合維修基地, 占地23.98 公頃,總建筑面積約89 602 平方米 ,在四惠站設八通線指揮中心。
八通線初期預測高峰最大客流量為14 068 人/h , 2010 年為20 695 人/h 。運量中等。初期按4 節編組,3 min 間隔,配車24 列,車輛電氣傳動采用VVVF 傳動方式,直流750 V 供電; 車頂安裝空調系統,車頂至軌頂面的高度為3.51 m 。八通線總投資34 億元人民幣,其中土建工程費6.8 億元人民幣,設備工程費11.4 億元人民幣。
1 線路走向
八通線全線設置13 座車站,其中9 座高架站,4 座地面站(包括已經建成的四惠站和四惠東站) 。線路下穿京包鐵路后向東逐漸抬高,在華潤飯店西側斜跨京通快速路上行線,而后進入京通快速路上下行主路之間的20 m 隔離帶內,往東隨京通快速路而起伏,線路經八里橋收費站后跨京承鐵路到達北苑環島,經環島西南側,沿京津公路西(南) 的果園站、九棵樹站、梨園站、體育場站,最后到達土橋站。線路最大站間距(定福莊至雙橋站) 為2001.95 m , 最小站間距(體育場至土橋站) 為776 m , 平均站間距為1498.4 m , 線路全封閉。
2 線路主要技術指標
八通線正線設計為雙線, 列車最高行車速度80 km/h , 平面曲線最小曲線半徑R = 300 m , 最大曲線半徑R = 2 000 m , 線間距有3.8 m(正線) 、4.2 m 及5.0 m 三種類型。線路正線最大縱坡23.5 ‰(上跨京通快速路起點),其余地段均不超過18 ‰,車站縱坡均不大于3 ‰ 。
3 軌道結構
正線采用60 kg/m 鋼軌,鋪設溫度應力式無縫線路,車場線路采用50 kg/m 鋼軌。道岔采用專為地鐵設計的60 kg/m 鋼軌9# 單開道岔,轉轍器采用60AT 直線型尖軌、高錳鋼整鑄式轍叉、可調H 型護軌。渡線采用專為地鐵設計的60 kgΠm 鋼軌9# 道岔5 m 交叉渡線,交叉渡線的4 個轉轍器及9# 錳鋼轍叉均與單開道岔的相同。
4 高架橋工程結構
八通線沿線工程地質構成全部為第四紀地層,巖性基本為粘性土,僅局部有砂卵石存在,屬中軟土,整個區域為Ⅲ 類建筑場地。因此,八通線以高架橋梁為主。高架線長11.053 km(含9 個高架車站,車站總長1.364 km) 。
八通線高架橋的結構形式多采用混凝土工形組合梁,這在城市軌道交通中是很少見到的。為了搞清楚工形梁的徐變規律,在初步設計階段進行了1∶1 實體梁的試驗研究。研究內容涉及工型梁的使用性能、受力狀態、開裂及破壞狀態,同時對梁的設計抗裂安全系數和強度安全系數進行了驗證,研究了混凝土疊合梁的預應力長期損失及徐變上拱隨時間發展的規律,優化了部分設計參數。全線橋梁設計成以25 m 預制混凝土梁為主,梁體在工廠預制,橋面板為現澆,這樣既加快了工程進度, 又便于準確定位整體道床預埋鋼筋鉤。
八通線跨越京通快速路輔路、通惠河、京承鐵路、京秦鐵路等13 處現存和規劃道路,京承鐵路、京秦鐵路、京通快速路輔路等節點設計為鋼—混結合梁橋。跨越鐵路時,橋跨最大設計為50 m , 建筑高度為2.5 m , 在跨京通快速路輔路時由于地理位置的限制, 基礎設計為門式框架墩。其它節點設計成現澆預應力箱型梁。
5 車站工程
車站設計為2 級框架結構,便于站內房間布置。抗震烈度8 度,并充分考慮了框架橋本身的疲勞延性。高架車站采用鋼筋混凝土灌注樁基礎,四惠和四惠東站地面站采用筏板基礎,定福莊車站采用獨立擴大基礎,土橋站由于地質條件較差,基礎采用了CFG 樁復合地基。
除四惠和四惠東站采用了島式站臺外,其余車站均為側式站臺。車站平均建筑面積約5 600 m2 ; 地面車站采用地下通道實現乘客進出站,高架站采用人行天橋實現乘客進出站。車站內部設自動扶梯和電梯, 出入口設置10 %殘疾人坡道和0.5 m 寬的自行車坡道。
八通線車站的外立面造型反映了現代交通建筑的特點,與周圍環境協調相宜,美觀效果較好,對最大限度地吸引客流起到了積極作用。頂棚采用鋼架加彩色鋼板或鋁型板,內部采用鋁質板吊頂,內外裝修標準為1 000 元/ m2 。
6 環境工程設計
八通線在設計中主要采取了全線鋪設了無縫線路,提高了線路的平順性,同時,在線路設計上盡量避m , 新建車站11 座。鐵科院承擔監理一標(01～04 施工標段) 和監理二標(05～08 施工標段) 的工作,該工程具有施工單位多,戰線長,外部環境復雜的特點,如何使整個八通線各單位土建工程的進度基本保持一致,為后期鋪軌按期提供良好的工作條件,是擺在鐵科院監理和業主的一道難題。本文就八通線進度控制方免小半徑曲線,有效減低了輪軌噪聲; 采用了減震扣件,在車站采用了科隆蛋減震扣件,高架橋整體道床采用了無擋肩、彈性分開式DT Ⅶ2 型扣件及短軌枕,扣件垂直靜剛度達到50～70 kN/mm , 可以調整扣件的縱向阻力,并且增大了軌距和高度的調整量;地面采用碎石道床;全線聲音敏感點處設置了隔聲屏障;車輛電傳動采用VVVF 傳動方式,直流750 V 供電;并且對動力系統和轉向架等重要節點進行了優化設計,有助于降低噪聲。
八通線全線進行綠化,改善了沿線的城市景觀,土橋車輛段是花園式生產區。
7 八通線工程主要特點
使用專為八通線設計的碎石道床段的2.5 m 預應力混凝土長軌枕;全線鋪設溫度應力式無縫線路;路基填料設計標準和壓實度標準比較高; 高架橋上采用了高彈性的減振扣件;在城市軌道交通中首次采用了預應力混凝土工型組合梁(25 m 為標準型),提出了此類梁的徐變上拱的限定值和控制方法; 車站采用全封閉型,提高了候車舒適度;預應力梁采用了一次澆注兩次張拉的新工藝;全線根據需要設置了聲音屏障,改善了沿線環境狀況。
