周良华
华缘新材料股份有限公司 315000
摘要：复合材料疏散平台具有轻质、高强度、可现场切割、安装方便等优点，比预制钢筋混凝土结构疏散平台和水泥基疏散平台更受欢迎。复合材料疏散平台不容易被腐蚀和生锈，有利于提高地铁建设速度，所以复合材料被广泛应用与各大地铁工程中。本文从材料设计、结构设计、平台宽度设计等多方面探讨复合材料疏散平台的设计，并对其经济效益加以分析。
关键词：疏散平台；复合材料；设计分析
一、疏散平台的布置及设置范围要求
（一）疏散平台的布置
疏散平台的设置目的是为了能够让乘客在区间隧道遭遇意外事故时能够安全疏散，疏散平台有三种形式，即圆形、矩形、马蹄形。平台支架采用横梁、斜撑组合结构，横梁、斜撑截面必须采用闭合方管。
（二）疏散平台的设置范围及要求
结构设计的目的在于确定合力的界面形式及其尺寸、连接构造，进而进行强度、刚度及稳定性校核。根据相关规定，疏散平台面距轨（面）高度不能超过90cm[1]。由于地铁隧道有盾构、明挖、矿山法等不同工法，不同工法的疏散平台宽度不同。（平台支架与壁面的连接角度也有所区别。）
二、复合材料疏散平台的设计原则
（一）材料设计
在进行复合材料疏散平台设计时，需充分考虑正常运营过程中的活塞风荷载、发生事故时有可能产生的均布荷载、集中荷载等。由于复合材料在国内地铁疏散平台中的应用属于首创，且由于其使用功能的特殊性，需确保所使用复合材料构件的力学性能及防火性能满足要求，需明确复合材料的性能参数指标、疏散平台匀质构件及非均匀构件的防火性能指标以及在不同荷载工况下的荷载取值。
复合材料的承载力需满足相关专业标准要求：作用应力≦许用应力=极限强度/安全系数。
根据以上数据要求可得知，复合材料疏散平台的支架耐热度较高，不易燃烧，不易被腐蚀、可现场切割、绝缘性能佳、轻便、高强度。
本文所述的复合材料为改性酚醛树脂（耐燃烧性能最好）作为基材，以玻璃纤维（占材料质量的60%以上）作为增强材料，再加以辅助材料如填料、颜料、固化剂、促进剂、防老化剂、防紫外线添加剂等，通过拉挤工艺制作而成。
在进一步与生产厂家、施工单位和运营单位的沟通探讨中，了解到该复合材料安装方便，不仅有利于提高地铁建设速度和质量，还能够保证了安全逃离火灾现场。
（二）结构设计
研究显示，疏散平台支撑角度在 45°左右时平台支撑受力最强, 还能够方便地解决平台横梁挠度问题。蠕变问题：纤维与主应力的方向保持一致时，对设计的影响不大，故不需要特别考虑。连接问题：采用踏板、平台梁支撑构建组成，并以不锈钢螺栓将其连接，在于主体结构连接时采用双排螺栓。
（三）平台宽度设计
本次设计的疏散平台位于地铁隧道内，所以不仅要考虑材料的各项性能，还需要计算平台的宽度。设计平台的宽度需要考虑隧道内其他设备的数据，比如限界、曲线超高、建筑限界加宽值、轨道结构高度等。
（四）疏散平台强度、刚度要求
在设计复合材料疏散平台时，运营过程中的活塞风荷载需要充分考虑，因为发生火灾等事故时（人员疏散时）可能会导致集中荷载等情况。复合材料在我国地铁的疏散平台构建中广泛应用，但在我国是首创。而且，由于其使用功能的特殊性，需要确保复合材料的硬度、防火性能够强，所以需明确复合材料的性能参数指标。
三、与其他疏散平台型式及功能对比
目前，国内地铁低（地）下区间的疏散平台方案主要有以下三种：
（1）预制水泥基结构（水泥基支墩或型钢梁支架）。
（2）复合材料结构（复合材料支架或型钢梁支架）。
（3）预制钢筋混凝土结构。
其组成及连接形式、优缺点如下：
表1 不同型式疏散平台应用对比
四、复合材料疏散平台的关键技术和创新点
如果隧道区间疏散平台构建采用金属材质，金属材质会很快在地铁隧道潮湿的环境中被空气中的水分锈蚀，也容易被隧道内的线缆腐蚀，这样会导致维修保养的次数增加，导致成本高昂，增加了相关人员工作量的同时还会造成意外事故的发生，所以采用复合材料的优势如下：
（1）复合材料疏散平台方便切割，可以现场切割，为安装带来极大的便利，减少了成本修建成本。
（2）复合材料疏散平台耐热性较好，不易燃烧，可满足区间隧道防火要求。
（3）利用复合材料性能可与多种其他材料结合使用，汇集众多材料优点于一身，使材料达到最优的性能，还能根据不同的施工情况进行调整。
五、复合材料疏散平台设计中应注意的问题
（一）设计输入条件
疏散平台应在线路调线调坡、轨道道床施工后进行测量施工。因此，在开展疏散平台的设计工作之前应确定以下输入条件：
（1）防灾专业对疏散平台的设置范围、布置原则、疏散模式等要求。
（2）最终版线路平、纵断面施工图；全线的限界施工图，疏散平台建筑限界的要求、限界允许误差、曲线处疏散平台限界要求、疏散平台与线路的关系、配线道岔处疏散平台的限界要求等。
（3）区间隧道活塞风大小及周期。
（4）区间隧道的环境温度、相对湿度、最大风速、隧道振动幅度、空气中杂质、地下水等情况。
（5）全线防淹门、人防隔断门设置里程；全线轨道分段结构类型、高度、曲线超高值。
（二）设计过程中需要注意的问题
（1）对于没有设置人防门、防淹门的车站端头或中间风井两端，需复核站台板图纸，确保车站站台板、中间风井站台板与区间疏散平台的有效连接。
（2）疏散平台支架下支座，需要核实锚栓是否与区间其他设备支架共用，该锚栓的强度及长度等需满足共用锚栓相关要求。
（三）施工配合过程中需要注意的问题
（1）由于横梁与斜撑夹角必须大于等于40°，建议取45°最佳。技术交底时，需向施工单位重点说明，锚栓打孔时，需垂直于切面打孔。现场打孔时，工人不能按水平方向打孔，否则无法安装锚栓。
（2）根据设计要求，平台支架安装依照不同地段选用对应的支架，在结构变化处及端头需要安装平台支架，平台支架不得安装在结构拼缝和变形缝处，必须避开孔、洞，并满足锚栓安装要求的最小边距。
六、结语
地铁隧道内空间较大，地形复杂，结构封闭，一旦发生火灾等意外事故，乘客难以逃生。因此，隧道的消防疏散设计是否合理关乎着广大群众的生命安全，同时，如何在隧道内选用合适的疏散材料也需要引起重视。选用合适的复合材料作为疏散平台的材料、优化复合材料的性能都将成为未来的发展趋势。
参考文献：
[1]韦永美.复合材料疏散平台设计与应用分析[J].工程与设,2019,033(002):216-218.
作者简介：周良华，1966.1.15，男，浙江宁波，汉，大专，工程师，华缘新材料股份有限公司，研究方向:产品设计：如地铁内用的复合材料疏散平台及附件、电缆支架、电缆槽。
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