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由于用地日益紧张,在未来地铁建设中,某些特殊地点可能没有条件先行建造车站,但是为了方便乘客出行,需要把有条件通车但没条件建站的地方先行通车运营,等待时机成熟后,再扩建地铁车站。因此,未来的新线建设,可能会遇到许多在列车运营情况下扩建车站的情况。本文在课题组之前研究的基础上,就列车开通运营条件下由盾构区间扩建地铁车站的问题,做出了进一步的研究。本文将某些无法及时修建车站的特殊地点预留扩建条件,先施作行车侧站台区及行车隧道,作为一期工程。而车站主站台区列为二期工程,待一期工程施做完工后,通车运营。当时机成熟时,在不中断列车运营的条件下扩建形成地铁车站。本文分别探讨了盾构区间内径7m、8.1m、11.3m三种方案。采用FLAC3D有限差分软件进行数值模拟分析,同时还对三种方案进行了工程经济分析,为此类工程的设计与施工提供技术参考。结果表明:(1)盾构区间内径7m及8.1m结构方案,车站行车区间的保留盾构管片结构中,第四环管片的d位置(见正文表4-5中A图)为轴弯控制截面。其内力偏心距在拆除管片及车站扩挖施工中逐渐增加,超过盾构区间单独工况时约20%左右。(2)盾构区间内径11.3m结构方案,车站行车区间的保留盾构管片结构中,第三环管片的e位置(见正文表4-12图A)为轴弯控制截面,其弯矩在拆除管片及车站扩挖施工中一直最大且逐渐增大,对应轴力值却一直最小(3)在这三种结构方案中,剪力控制截面为柱位置处保留管片的a点(见正文表4-6中B图),施工完毕时,该点剪力值最大,对应轴力值最小,容易产生剪切破坏。实际设计及施工时,可通过减小箍筋间距、加密箍筋的方式来提高该截面剪切承载能力。(4)在拆除盾构管片后,剩余管片结构的内力重新进行调整,内衬结构承载作用增加,约承担管片和内衬总承载力之和的15%-20%。由于内衬结构有些部位有拉应力出现,实际设计和施工时内衬结构应该按照构件承载力要求配置主筋和箍筋。(5)在土建工程造价的构成上,钢筋工程造价在总造价中所占比重最大,约占35%-40%左右,混凝土工程的造价次之,其它工程(如脚手架工程、防水工程等)的造价仅次于混凝土工程,而注浆工程、土方工程等在造价构成上所占比重最小;总体来看,盾构内径为11.3m方案的造价最高,盾构内径为7m方案次之,比11.3m盾构方案造价降低41%,盾构内径为8.1m的结构方案造价最低,比盾构内径为7m的结构方案造价降低4%。另外,盾构内径为7m、8.1m侧站台方案造价比岛式站台方案高。因此,从工程造价角度分析,盾构内径为8.1m岛式站台方案为最优。