1 工程概况

　　魁奇路站为佛山2号线与广佛线(1号线)换乘车站，位于魁奇路与汾江南路相交路口，采用分期建设，先期建成运营的广佛线车站为地下2层岛式站台车站，地下1层为站厅层，地下2层为站台层。站台宽度为12m，车站总长为166.95m。站厅层预留与佛山2号线侧岛式换乘条件。后建的佛山2号线车站为地下1层的侧式车站，车站站台宽4.4m，车站总长为193.30m。图1所示南北方向为已运营的广佛线魁奇路站，东西方向为佛山2号线的魁奇路站^[1,2]。

　　原车站2号楼扶梯上工作点距预留的佛山2号线站台边线6.55m(见图2)，不满足规范8.0m最低要求^[3,4]，通过客流模拟可知易发生拥堵。“两扶一楼”中部楼梯为双向楼梯，广佛线站厅层存在楼扶梯客流交叉且交叉处较拥堵隐患，若出现紧急疏散情况，将成为瓶颈性制约点。

　　2 改造方案

　　

　　图1 车站平面布置 

　　 

　　两线共同运营后，由于现运营广佛线2号楼扶梯上工作点至障碍物距离较近，考虑将2号楼扶梯南移6.05m，改造后车站自动扶梯距站台边线12.60m(见图3)，扶梯底部工作点距障碍物10.16m，客流缓冲空间较宽松。

　　经计算，改移方案及施工期间均能满足紧急疏散及日常通行能力的要求。

　　3 改造原则及步骤

　　3.1 改造原则

　　1)对广佛线运营、原有功能影响最小。

　　2)保证运营期间客流疏散能力。

　　3)保障安全。

　　3.2 改造步骤

　　地铁改造同时需满足现有广佛线运营基本要求，改造封闭围挡需结合客流流线、施工要求综合考虑，尽量减少移动站内已运营设备。首先改造2号楼扶梯西侧一扶一楼，保持东侧上行扶梯运营，然后改造2号楼扶梯东侧上行扶梯，保持西侧已改造一扶一楼运营。以2号楼扶梯西侧一扶一楼的改造为例，详细步骤如下(见图4)。

　　

　　图2 改移前楼扶梯立面 

　　 

　　

　　图3 改移后楼扶梯立面 

　　 

　　

　　图4 2号楼扶梯结构改造平面 

　　 

　　3.2.1 拆吊顶

　　拆除吊顶前应仔细核实已有管件相应位置，确保拆除中既有物品安全、可用。

　　3.2.2 风管改造

　　对RAD/SED空调回风管进行微调下移，下移至新增横梁下方。

　　3.2.3 增设横梁1

　　对于轨行区轨顶风道位置上方混凝土凿除及增设横梁，应采取严密施工措施保证轨顶风道安全及正常运营，轨顶风道内施工过程如下。

　　1)在轨顶风道侧面建1.8m(宽)×2.0m(高)活页门，门边采用橡胶密封条保证门封闭良好(见图5)。

　　

　　图5 轨顶风道侧面开孔及尺寸 

　　 

　　2)采用轻质高强材料制作U形槽，既可作为新增横梁混凝土浇筑模板，又可临时封闭风道及防止施工时混凝土块掉落，以免施工影响既有线运营。U形槽尺寸为3.4m×1.2m×0.9m(长×宽×高)，如图6所示。在凿除中板下方设置固定支架，支撑、固定悬挑板进入轨顶风道内，通过悬挑板将U形槽放置进轨顶风道内。

　　3)将U形槽通过膨胀螺栓固定在轨顶风道上方中板上，如图7所示，U形槽一侧与侧墙顶紧，另一侧靠近轨道风道边;撤出悬臂板，关闭风道侧门。此时轨顶风道U形槽处过风面积约为8.1m²，如图8所示，满足轨顶风道过风要求。

　　

　　图6 高强轻质U形槽 

　　 

　　

　　图7 U形槽固定 

　　 

　　

　　图8 U形槽施工后轨顶风道尺寸 

　　 

　　4)进行轨行区上方中板凿除工作。

　　5)中板凿除完成后浇筑横梁，轨行区上方横梁采用U形槽作为混凝土浇筑槽，混凝土强度达到设计强度的80%以上时，方可将U形槽从轨顶风道内移出。增设横梁1如图9所示，新增设横梁与原有板间采用植筋或直接与板主筋相连的方式相接。

　　

　　图9 增设横梁1位置及尺寸 

　　 

　　3.2.4 凿除部分改造电梯孔中板

　　为确保电梯孔破除过程中结构安全性，采取分阶段破除孔洞的方式，原则上尽量降低板的悬挑尺寸，先凿除ZL25(2)梁与增设横梁1之间中板，位置及尺寸如图10所示。

　　

　　图1 0 凿除中板位置 

　　 

　　3.2.5 延长ZL22梁并与增设横梁1有效连接(见图11)。

　　

　　图1 1 延长ZL22梁 

　　 

　　3.2.6 凿除增设横梁2位置处中板

　　通过风道时采取同3.2.3节中的风道保护方法;凿除过程中需临时断开既有ZL22梁，在梁下站台层设置间距1m的型钢立柱支撑ZL22梁，布置位置如图12所示。型钢立柱应深入至底板，保证其稳定性，型钢上部与中板纵梁紧密接触。

　　

　　图1 2 增设横梁2位置 

　　 

　　浇筑横梁、梯梁，修复原电梯孔，如图13所示。

　　凿除剩余孔洞位置中板混凝土，位置及尺寸如图14所示。

　　重新吊装西侧扶梯、施工楼梯，待楼梯混凝土强度达到设计强度后拆除西侧围护结构，启用西侧扶梯，改造后西侧扶梯平面如图15所示。

　　东侧扶梯改造步骤同西侧扶梯。最终改造后扶梯站厅层位置如图16所示。

　　

　　图1 3 浇筑横梁、梯梁及修复电梯孔 

　　 

　　

　　图1 4 凿除剩余孔洞位置中板混凝土 

　　 

　　

　　图1 5 西侧电梯改造后平面 

　　 

　　

　　图1 6 改造后2号楼扶梯组平面 

　　 

　　4 扶梯改造计算分析

　　4.1 结构主要尺寸

　　1)材料中板及梁均采用C30混凝土^[5]。

　　2)尺寸中板厚500mm，中纵梁为800mm×1 200mm;ZL22梁及延长段为1 200mm×900mm;ZKL11(2)梁为1 000mm×2 500mm;ZL25(2)梁为1 200mm×900mm;增设横梁1及增设横梁2均为1 200mm×900mm。

　　4.2 计算模式

　　结构计算采用荷载结构模式，利用SAP84结构计算程序进行三维计算分析，模型范围为(14)～(18)轴，如图17所示，其中与墙连接处为刚接，梁柱连接位置为铰接。

　　

　　图1 7 分析模型 

　　 

　　4.3 计算荷载及参数取值

　　1)结构自重钢筋混凝土构件重度γ₁=25kN/m³，素混凝土构件重度γ₂=22kN/m³。

　　2)站内人群荷载站台、站厅、楼梯、车站管理人员用房等分布的人群荷载取4kPa的活荷载标准值。

　　3)装修荷载0.15×22=3.3kPa。

　　4)电梯荷载83kN/2.1m²=39.5kPa。

　　5)楼梯荷载取4kPa。

　　4.4 主要计算结果

　　主要分析各种梁在上述荷载作用下的弯矩及剪力值。

　　1)增加横梁1及横梁2受力分析

　　增设横梁1主要承担中板荷载，在此荷载作用下最大弯矩值为1 196kN·m，最大剪力值为516kN。

　　增设横梁2主要承担电梯荷载，在此荷载作用下最大弯矩值为969kN·m，最大剪力值为501kN。

　　2)ZL25(2)横梁受力

　　ZL25(2)横梁受改造电梯影响，从改造处打断，主要承担中板荷载。

　　两侧ZL25(2)横梁最大弯矩值为1 299 kN·m，最大剪力值为412kN。

　　3)ZL22纵梁受力

　　两侧ZL22纵梁最大弯矩值为482kN·m，最大剪力值为259kN。

　　以上各梁尺寸均为1 200mm×900mm，最大弯矩为1 299kN·m，最大剪力值为516kN;所需配筋为628，广佛线原配筋(1028)验算能满足要求。

　　4)ZKL11(2)横梁受力

　　ZKL11(2)横梁最大弯矩值为1 352kN·m，最大剪力值为723kN;所需配筋为728，广佛线原配筋(1028)验算能满足要求。

　　5结语

　　1)凿除中板、梁，增设中板及横梁等对既有结构和运营的影响很大，必须对施工步骤合理划分，规划梁板拆除、还建的先后顺序，以保证结构的安全性。

　　2)增设梁与既有梁之间的连接，拆除部分纵梁时的结构能否满足受力要求，必须通过结构计算确保安全，受力合理。

　　3)增设横梁穿越轨顶风道时应考虑如何减少对风道的影响及采取必要的施工措施。