城市轨道交通疏散平台调研报告

-1-城市轨道交通疏散平台调研报告1疏散平台注意问题1.2疏散平台几何尺寸1.1.1高度B2型车车厢底板高度为1100mm，考虑到楼梯一个踏步板间的高差为250mm左右，故本工程疏散平台设置高度为轨面以上850mm。1.1.2宽度疏散平台既要确保行车安全，又要确保具备足够的疏散宽度。据统计，中国人的肩宽为450mm左右，考虑扶手以及一定的安全余量，确定疏散宽度原则上不小于550mm。1.2疏散平台设计材质选型主要考虑因素地铁区间疏散平台材质选型时，需要考虑以下因素1.2.1防火按照《地铁设计防火规范》（2012年报批稿）6.2.4款第（7）条规定：“疏散平台的耐火极限不应低于1.00h”。1.2.2受力要求疏散平台荷载：均布荷载为5kPa，集中荷载为每延米6个0.65kN，均布荷载和集中荷载分别考虑。1.2.3轻质疏散平台安装工期一般很紧张，材质一定要轻，便于运输及工人安装。1.2.4防滑及防腐隧道环境阴暗潮湿，需要考虑防滑要求，材质需要具备防腐功能，以适应以上环境因素。1.2.5造价疏散平台设计需要兼顾材质造价和施工费后的综合造价1.2.6施工的方便性由于人工费用越来越贵，疏散平台材质选型时需要兼顾施工的方便性1.2.7使用寿命疏散平台设计使用年限30年，材质寿命不得低于30年。-2-2各类疏散平台材质及组合形式2.1疏散平台材质主要类型目前国内应用于工程实际中的疏散平台步板主要有以下四种形式：钢筋混凝土复合材料水泥基型复合材料活性粉末混凝土（RPC）疏散平台与支架组合的模式主要有以下几种：水泥基支撑结构+水泥基步板材料钢支撑结构+水泥基步板钢支撑结构+复合材料步板复合材料支撑结构+复合材料步板RPC支撑结构+RPC步板材质钢筋混凝土复合材料水泥基复合材料RPC活性粉末混凝土组分在混凝土中放入钢筋与之共同作用来改善混凝土力学性质的组合材料以酚醛树脂为基体材料，以玻璃纤维无捻粗纱为增强材料，经玻璃钢复合材料拉挤工艺制成水泥为基材、以短切玻璃纤维为增强材、以专用外加剂为改性材、加入骨料、掺和料和水成型由水泥、优质石英砂、硅微粉、高效减水剂、超高强度的专用钢纤维等组成，经高温蒸养等特定工艺制备而成耐久性50年30年40年50年防火性4级阻燃A1级、阻燃材料A1级、不燃材料A1级、不燃材料耐腐蚀性耐酸碱腐蚀好耐酸碱腐蚀好耐酸碱腐蚀一般耐酸碱腐蚀好厚度重量80mm、165kg/㎡50mm、30kg/㎡50mm、105kg/㎡35mm、75kg/㎡-3-抗压强度（Mpa）14.3100~15040~6090~160制作安装笨重，组装一般需借助机械，现场安装困难，现场较难调整尺寸，易掉角轻质，组装简单，现场调节方便；自重小，需专门固定抵抗风压安装、运输过程中边角易破损，可现场切割；单块自重大，现场安装困难质轻、可现场切割，安装简单外观维护日常基本无需维护，百年内更换一次日常基本无需维护，百年内更换三次日常基本无需维护，百年内更换二次日常基本无需维护，百年内更换一次2.2各种支撑结构与步板组合模式主要对比水泥基支撑结构+水泥基步板材料钢支撑结构+水泥基步板钢支撑结构+复合材料步板复合材料支撑结构+复合材料步板RPC支撑结构+RPC步板整体性能差良良优优整体寿命长短较长较长长载重量低低高高中单位造价中中高高较高2.3不同材质疏散平台的应用情况水泥基疏散平台复合材料疏散平台RPC复合材料疏散平台北京地铁6号线一期、8号线一期、9号线一期、10号线2期、14号线一期、大兴线北京地铁6号线3期、北京地铁8号线3期、北京昌平线、重庆市轨道交通4号线一期工程、重庆轨道交通十号线轨道工程、重庆轨道交通环线二期疏散平台武汉地铁2号线郑州地铁5号线郑州地铁1号线昆明地铁1号线、2号线东莞地铁R2线南京地铁4号线、南京地铁四号线轨道工程D4-TA22标、南京宁和线-4-无锡地铁1号线广州地铁3、4、5等所有新建线路北京15/16号线郑州地铁1号线、2号线宁波地铁1号线、2号线、3号线成都地铁5号线、成都地铁一号线三期工程合肥1号线、2号线杭州地铁1、2、4号线等所有新建线路济南轨道交通R1线青岛地铁3号线、2号线、R1蓝色硅谷线长沙地铁四号线上海地铁13、17号线3主要材质性能分析疏散平台是列车在隧道内发生火灾而无法继续行驶情况下乘客疏散的设施，其主要防火性能指标均应达到建筑材料燃烧性能分级方法（GB8624-1997）的A级复合材料不燃指标。如下表所列：项目单位标准检验依据弯曲强度MPa280GB/T9341-2000静载5kN/m2,间距1m时,中心挠度mm≤6地铁使用要求压缩强度MPa≥80GB/T1041-1992冲击强度kJ/m2≥200GB/T1043-1993燃烧烟气材料毒性Lcomg/L级≥25A级GA132-1996平均烟气温度峰值℃125A级GB/T8625-88100cm燃烧平均剩余长度cm≥35A级GB/T8625-88烟密度(SDR)≤15A级GB/T8627-1999材料热值MJ/kg≤4.2A级GB/T14402热释放量MJ/m2≤16.8A级GB/T14403氧指数%70GB/T2406-93热变形温度℃200GB/T4207-2003280℃半小时后，弯曲强度保留率%90GB/T9341-2000热载荷试验(280℃500kg/m2载荷下无损坏)h1地铁使用要求-5-3.1RPC疏散平台的性能分析RPC（新型活性粉末混凝土）疏散平台主要是由一种新型高性能无机材料和布置在特殊位置的结构筋组成。从工程应用角度上，具有以下潜在优势。1、自重轻高性能无机材料RPC疏散平台的自重仅为同尺寸高强水泥基疏散平台自重的2/3。2、安装方便由于RPC疏散平台的自重轻，因此其安装转运相当方便，大大节约了人工和机械成本。原本需要3个人才能完成安装的仅需要两人即可完成。3、钢筋用量少RPC疏散平台只是在特殊的位置布置结构筋从而减小钢筋用量。就拿水泥基疏散平台板来说，1500mm×1000mm×40mm尺寸下钢筋用量为8kg，而RPC疏散平台只需要4kg。4、耐高温和耐火性RPC疏散平台的耐高温性、耐火性以及抗腐蚀性能明显高于复合材料，且在高温火焰灼烧情况下无有害气体和滴落物。5、节能环保在同样的承载条件下，生产一张高性能无机材料RPC疏散平台的水泥用量几乎是普通混凝土疏散平台或高强水泥基疏散平台的一半，因此同等量水泥生产过程CO2排放量也只有一半左右。3.2复合材料疏散平台的性能分析由于高分子复合材料的主要成分为有机物，虽然通过树脂改性及加入阻燃添加剂等方式使主要燃烧性能指标达到了相当高的标准，但出于成本方面的考虑，个别指标可根据地铁系统设计的实际条件有所放宽。这样，即降低造价又充分利-6-用相关系统的设备资源，使地铁工程的综合优势有效地发挥出来。作为乘客疏散平台，其主要功能就是在列车因发生火灾无法继续行驶而停在区间内的情况下，保证乘客在预定的时间内安全地疏散至预定的区域。结合疏散平台的功能要求，热固性复合材料制作的疏散平台的性能优势主要有以下几各方面：1）导热系数低，能保证乘客疏散时不被汤伤本课题研究开发出的热固性复合材料具有良好的热性能，其导热系数低至金属材料的1/125，因此用这种材料制作的疏散平台和扶手能保证乘客在火灾情况下疏散时不被烫伤。2）烟气无毒，不会对乘客生命安全构成威胁本课题根据地下隧道环境的要求，开发出的热固性复合材料在燃烧环境中具有离火自熄和极难燃烧的特点，并且材料成分中不含卤素，在燃烧或高温条件下，所产生的烟气无毒，不会对人体构成威胁。3）耐高温性能好，可满足乘客安全疏散的要求根据《地下铁道设计规范》，地下隧道排烟风机及其辅助设备应保证在150℃时连续有效工作1小时。本课题研究与开发的热固性复合材料制作的疏散平台在2800C的高温下承受500kg/m2荷载，持续1小时不发生变形，而且弯曲强度保留率高达90%，完全能够保证乘客安全疏散。4）火焰蔓延速率低，不会影响乘客安全疏散根据地铁运营模式，列车如果在行驶中发生火灾，应尽最大可能行驶到前方车站进行消防处理，只有在无法继续行驶的情况下才会在区间内疏散乘客。疏散的原则是组织乘客迅速远离火灾地点，同时隧道通风系统启动向大多数乘客疏散的方向迎面送风。显而易见，如果火灾发生在列车中部，将会有半数乘客必须顺-7-着风的方向疏散，这是最严重的情况。要保证顺风疏散的全部乘客的生命安全，疏散平台的延燃速度必须远远小于乘客的疏散速度。本课题研发出的热固性复合材料的燃烧性能是能够满足这一要求的。5）材料热值低，不会增加地铁隧道通风系统的设计容量根据《地下铁道设计规范》，区间隧道火灾的排烟量，按单洞区间隧道断面的排烟流量不小于2m/s设计。隧道内可燃物主要是各类电缆及列车上的一些电气绝缘材料。如果疏散平台采用拉挤工艺成型的热固性复合材料构件，而材料的热值与单位面积热释放量指标按照目前模压成型的构件所能达到的水平(分别为6kJ/kg与30kJ/m2)来计算，在现有通风系统设计的条件下，材料燃烧释放热量所引起的隧道内空气温升不超过4℃，不必增加排烟设备容量。综上所述，热固性复合材料制作的疏散平台除了具有工程实施和运营维护方面的诸多优点之外，功能完全能够满足最严重火灾情况下的使用要求。3.3水泥基疏散平台的性能分析水泥基复合材料疏散平台由水泥基复合材料支墩上铺水泥基复合材料支板组成。在盾构区间钢弹簧浮置板减震道床段，为减小支墩对钢弹簧浮置板减震道床减震效果的影响，直接用高强螺栓将支墩锚固在隧道侧壁上，并对螺栓采取相应的防腐处理。支墩不接触道床。水泥基复合材料疏散平台具有重量轻、强度高、防火性能好等优点。因此它比混凝土疏散平台应用在盾构区间钢弹簧浮置板减震道床段更具有优势。4相关技术标准规范及检测机构4.1相关标准GBT33668-2017地铁安全疏散规范目前业内对于疏散平台还没有制定专门的标准规范，以上规范涉及范围偏大。4.2第三方检测机构对于疏散平台的第三方认证情况，目前没有强制认证的要求，如需认证，可-8-将材料送至有资质的省部级以上的试验室进行认证。经过调研目前可提供认证的第三方检测机构如下：国家建筑材料工业技术监督研究中心、科标检测、斯坦德检测、谱尼测试等。