应用软件：PKPM-FPS（地下车站版）
应用及合作开发单位：佛山轨道交通设计研究院有限公司
城市地铁明挖车站基坑一般都具有平面形状狭长、深度大、施工作业面有限、周边地下环境复杂等特点。由于内支撑体系可以直接平衡围护结构所受的侧压力，形式简单，受力明确，可有效提高围护体系的整体刚度和强度，控制基坑的变形，并且不占用基坑外侧地下空间资源，因此内支撑体系在地铁明挖车站基坑支护中已得到了广泛的应用。
内支撑体系通常由支撑、联系梁、围檩等水平构件，以及立柱、立柱桩等竖向构件组成。本软件涵盖了内支撑体系常用的大部分构件，包括钢筋混凝土对撑、斜撑（角撑）、米字撑，以及钢支撑；钢筋混凝土冠腰梁及钢围檩；钢筋混混凝土立柱、立柱桩及钢格构柱；钢筋混凝土及各种型钢联系梁。此外软件还支持基坑转角处的板撑以及阳角外侧拉板，钢筋混凝土铺盖板以及剪刀撑的布置。
图1 钢筋混凝土冠腰梁、支撑、米字撑、板撑
图2 钢围檩+钢管支撑
图3 钢筋混凝土铺盖板+防撞墩
图4 联系梁、立柱、立柱桩、剪刀撑
在上述构件布置时，除了常规的手动布置外，软件支持自动布置板撑、冠腰梁、立柱桩等构件，同时还支持对撑、斜撑、米字撑、立柱等构件的参数化批量布置。另外，为了保证各道支撑的竖向对齐，减少繁琐的重复操作，提高建模效率，本软件还支持支撑的层间复制功能。经多个工程的实践验证，建模时使用自动布置或参数化批量布置，并结合层间复制功能时，至少能减少40%的建模时间。综上所述，软件真正做到了构件类型齐全，布置方便快捷，适用场景广泛。
图5 自动识别立柱位置及坑底标高布置立柱桩
图6 通过层间复制快速布置出三道支撑
案例分享
通过下述案例可以直观地看到内支撑体系的建模效果以及相关图纸的成图效果。
该车站为地下两层岛式明挖车站，站台宽度为13米，车站总长210米，标准段宽49.9米，车站基坑开挖深度为18.80~20.60米，属于大型深基坑工程，本基坑安全等级为一级，基坑侧壁重要性系数为1.1，变形控制保护等级为一级。基坑挡土结构采用1000mm厚地下连续墙加内支撑的支护形式，地下连续墙兼作止水帷幕。
标准段采用三道支撑：均为钢筋混凝土米字撑，第一道主撑截面为700mm×900mm，肋撑截面为500mm×700mm；第二道主撑截面为1100mm×1200mm，肋撑截面为600mm×1000mm；第三道主撑截面为1000mm×1100mm，肋撑截面为600mm×900mm。
两端盾构扩大头处采用三道混凝土斜撑：第一道混凝土斜撑截面为700mm×900mm，第二道斜撑截面为1000mm×1200mm，第三道斜撑截面为1000mm×1100mm。
冠梁截面为1000mmX1300mm；第二道腰梁截面为1300mmX1000mm，第三道腰梁截面为1200mmX1000mm。
联系梁截面：第一道斜撑600mm×700mm，第二、三道斜撑600mm×800mm，其余500mm×700mm。
立柱：4L200×24钢格构柱；立柱桩：φ1200mm灌注桩。
图7 模型展示
图8 支撑平面布置图（分幅前+分幅后）
图9 横剖面图
图10 端墙剖面图
图11 纵剖面图（分幅前+分幅后）
图12 支撑体系各类构件大样图
总结
通过和地铁设计单位的深度合作，本软件支撑体系适用于大部分地铁明挖车站设计场景，布置方便快捷，且符合设计人员的操作习惯，图纸满足设计要求，真正做到了操作方便，提质增效！
供稿 |张靖杰审稿 |于清平、张杰乐
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