“建橋合一”結構在客貨共線鐵路旅客站房中的應用探討

劉韌

（蘭州鐵道設計院有限公司，甘肅蘭州730000）

“建橋合一”結構在客貨共線鐵路旅客站房中的應用探討

劉韌

（蘭州鐵道設計院有限公司，甘肅蘭州730000）

為了適應新時期鐵路旅客站房的設計新理念，提高客貨共線鐵路在高路基、高架橋上設置旅客站房的越行站或會讓站的綜合效益，提出鐵路旅客站房采用“建橋合一”的結構形式，從車站功能、結構安全性、行車調度功能及經濟、社會效益等方面進行了探討，為今后此類項目的設計提供思路。

客貨共線；鐵路旅客站房；越行站；會讓站；建橋合一

隨著社會經濟的不斷發展，中國鐵路也進入快速發展的重要歷史時期，鐵路旅客車站是鐵路大規模建設的重要組成部分。按照相關要求，新時期鐵路旅客車站建設必須堅持以人為本，綜合體現功能性、系統性、先進性、文化性、經濟性的新理念［1］。設計應充分體現鐵路客運站作為交通樞紐和換乘樞紐的特點，從功能上最大限度地方便旅客，展現鐵路客站作為當地門戶的形象，增強環境意識，合理配合廣場空間，提高景觀效果。

1　傳統鐵路旅客站房形式

鐵路旅客站房設置形式根據車站場地情況，分為高架候車室車站、線側平式車站、線側下式車站。高架候車室車站位于車站站臺與線路上方，且與站房相連；線側平式車站指車站站房首層地面與車站站臺平齊；線側下式站房，其首層地面低于站臺面，且旅客車站站場線路的高程高于車站廣場地面高程，是高差較大的站房。

近年來，隨著城市建設用地日趨緊張和周邊條件的限制，鐵路車站的設置出現了新的情況：①以橋代路、橋上設站的情況越來越多；②路基面距城市規劃地面高差越來越大，有些達到了20m。按照常規設置車站的方法，站房布置形式通常為線側下式，見圖1。而這種鐵路旅客站房布置形式的缺點：①旅客進出站不夠方便，需要爬行很多臺階，最終到達站臺，或需要設置露天扶梯，供旅客進站使用，增大了管理難度；②站場填土多，增加了工程投資；③減少了車站廣場有效面積。

圖1　線下式車站

2　“建橋合一”鐵路旅客站房結構形式

2.1“建橋合一”結構形式的概念及其發展

在高差較大的高架橋或高填方路基上修建鐵路旅客站房，如按照常規鐵路車站設置原則，將給旅客乘車造成困難，而且由于高填方，使得車站站前廣場設置受到影響，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讓站中，對于旅客流量不大、路基面或橋面高程距規劃地面高程相差較大的車站（一般10 m以上），建議采用“建橋合一”的結構形式。

“建橋合一”結構形式的車站是將橋梁與車站站房合建的一種新型結構體系，旅客站房及各功能用房置于軌道下方。這種結構形式的車站以其優越的結構性能已被廣泛用于高速鐵路、客運專線和城市軌道交通中，它是為節約建設用地、拓展現有空間以及建設綜合交通樞紐而發展起來的一種新型結構體系。雖然該結構體系受力復雜，結構設計難度較大，涉及橋梁和建筑結構2個專業，但在結構布置中，柱子使用量較少、車站使用方便，且結構整體性能較好、抗震能力強。通過合理設計和科學計算，該結構體系可以提高客貨共線鐵路在高填方路基、高架橋上設置旅客站房的越行站或會讓站的綜合效益［2］。“建橋合一”結構形式見圖2。

圖2　“建橋合一”結構形式

2.2關鍵功能的實現

通常情況下，一般越行站或會讓站房屋包括行車房屋、鐵路旅客站房、通信房屋、信號房屋、電力房屋、公安用房、工務用房等，基本與城際鐵路旅客站房功能相同（見圖3），為島式站臺布置，側式站臺與此類似，可以根據不同的車站進行詳細布置。

圖3　“建橋合一”車站站廳層與站臺層

1）車站建筑功能分區。車站建筑根據軌道與規劃廣場高差，可設置1～2層站廳層，并根據不同的專業要求，分別設置旅客售票用房、候車用房、辦公用房等。進站旅客及辦公人員通過樓梯、電梯及自動扶梯進入站臺層，行包貨物可通過貨物電梯運送至站臺層，出站旅客可通過出站樓梯及扶梯出站。

2）結構功能的實現。結構形式一般為鋼筋混凝土框架結構，采用軌道梁簡支于車站框架梁上的“建橋合一”的結構形式。軌道梁采用“π”或“T”形預制梁，并放置于車站蓋梁之上，站臺上設雨棚。軌道梁與框架橫梁結合部位設置橡膠支座及隔震設施，解決橋梁對下部結構產生的振動影響。

目前，我國規范對不同的結構采取了不同的設計理論和方法，鐵路鋼筋混凝土橋采用容許應力法計算，房屋結構按極限狀態法計算。設計時，對不同的構件，采用不同的規范進行綜合分析，軌道梁必須滿足《鐵路橋涵設計基本規范》（TB 10002.1—2005）［3］和《鐵路工程抗震設計規范》（GB 50111—2006）［4］（以上2部規范簡稱為“鐵路橋規”），而支撐軌道梁的橫梁、框架柱、基礎必須同時滿足鐵路橋規和《建筑抗震設計規范》（GB 50011—2010）［5］（簡稱“抗規”）的要求。現行抗規采用的是以概率理論為基礎的極限狀態設計法，設計使用年限是50年，而鐵路橋規使用的是容許應力法，使用年限是100年。為了達到抗規規定的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設防要求，結構除了具備必要的剛度、強度、穩定性外，還需要有一定的延性。設計時應合理選取結構計算荷載，見表1。

表1　結構計算荷載

3）行車調度功能的實現。現代化管理模式下的鐵路三級TDCS系統為調度人員提供了先進的調度指揮和處理手段，能夠充分發揮現有鐵路運輸設備的能力，提高行車指揮的技術水平，并通過鐵路安全行車遠程圖像監控系統對行車進行有效監控，從而確保行車安全。

4）相關專業功能的實現。涉及給排水、暖通、電力、通信信息等專業，與傳統鐵路旅客站房相同。

2.3經濟及社會效益分析

在高填方路基或高架橋上的越行站或會讓站，采用“建橋合一”的結構形式，雖然增加了站房范圍內橋梁的建設費用，但站房結構基本與橋梁結構（包括基礎）實現了共用，節省了部分站房投資。另外，由于采用了“建橋合一”的結構形式，減少了站場土方量，同時也減少了征地拆遷量。綜合比較，其經濟效益和社會效益較為可觀。

3　結語

在旅客流量不大的客貨共線鐵路的越行站或會讓站采用“建橋合一”結構形式建造鐵路旅客站房，從車站功能、結構安全性、行車調度功能等方面分析，具有可行性。

［1］鄭健.鐵路旅客車站細部設計［M］.北京：人民交通出版社，2010.

［2］孫俊嶺.城市輕軌站橋合一結構設計中的幾個問題［J］.建筑結構，2003（10）：62-65.

［3］中華人民共和國鐵道部.TB 10002.1—2005鐵路橋涵設計基本規范［S］.北京：人民鐵道出版社，2005.

［4］中華人民共和國建設部，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB 50111—2006鐵路工程抗震設計規范［S］.北京：中國計劃出版社，2006.

［5］中華人民共和國住房和城鄉建設部，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB 50011—2010建筑抗震設計規范［S］.北京：中國建筑工業出版社，2010.

（責任審編鄭冰）

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，教授級高級工程師。