常州地鐵1號線廣電路站方案設(shè)計研究

趙曉勇

（中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司、陜西省鐵道及地下交通工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710043）

1 工程概況

地鐵車站建設(shè)方案往往受周邊規(guī)劃和現(xiàn)狀的影響，而且可能存在違規(guī)建筑對車站站位及布局影響較大的情況。在設(shè)計車站時，既要保證車站的使用功能，又要考慮盡量少拆遷，降低造價，同時能與周邊規(guī)劃緊密結(jié)合，綜合考慮各種條件進(jìn)行平衡設(shè)計[1]。

常州地鐵 1 號線一期工程起于常州城南的南夏墅站，終于城北的北海路站，線路長約 33.8 km，共設(shè)車站 29 座，其中地下站 27 座，高架站 2 座。1 號線整體走向由南向北，具有分擔(dān)城市交通壓力、引導(dǎo)城市發(fā)展的功能。

1.1 車站站位及周邊環(huán)境

廣電路站位于廣電中路與花園街交叉口以南約80 m，沿花園街南北向布置。花園街道路紅線寬度36 m，廣電中路道路紅線寬度 40 m，雙向 4 車道，為該地區(qū)的主干道，現(xiàn)狀與規(guī)劃相同。因地面交通繁忙，施工過程需要保證站位交通連續(xù)暢通。

站位東西兩側(cè)建筑物密集，西側(cè)為茂業(yè)泰富城 4～5 層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，目前為多種業(yè)態(tài)商業(yè)。東側(cè)為新天地不夜城的 3～5 層框架結(jié)構(gòu)，商業(yè)建筑；常州日報社主樓為 24 層鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，且有 2 層地下室，埋深較大，裙樓為 5～7 層。站位南側(cè)緊鄰里底河，河道寬約 26 m，水深約 2.0～3.5 m，河道在花園街處中斷，東側(cè)為凈寬約 4 m 的暗涵。站位北側(cè)為地下一層的中防商貿(mào)城，板柱結(jié)構(gòu)體系，逆挖法施工。

站位兩側(cè)規(guī)劃以商業(yè)用地為主，兩側(cè)較遠(yuǎn)處為居住用地和公共綠地，站位周邊近期客流量較好。規(guī)劃情況如圖 1 所示。

圖1 車站周邊規(guī)劃

1.2 地下管線情況

沿花園街主要管線有直徑 D300 鑄鐵雨水管、DN400 鑄鐵污水管、DN160 PE 煤氣管、D800 砼雨水管、DN300 鑄鐵給水管、DN300砼污水管、D300砼雨水管。除雨水管和煤氣管需要永久改遷外，其他管線埋深都在 2.5 m 范圍以內(nèi)，車站上方覆土滿足管線埋深要求，臨時改遷與永久改遷相結(jié)合。

2 車站主要控制性因素

根據(jù)提供的客流預(yù)測資料及給定的基本條件，超高峰系數(shù)采用 1.35（根據(jù)客流預(yù)測情況），本站設(shè)計采用 13 m 島式站臺方案，經(jīng)施工方案比較，擬采用明挖法施工。

從功能上來說，車站站位在廣電中路和花園街十字跨路口設(shè)置最優(yōu)，可有效吸引 4 個象限的客流，車站功能最優(yōu)[2]。但由于廣電中路和花園街下方已有地下一層中防花園商貿(mào)城，沒有設(shè)站條件，因此本站位只能往南側(cè)移，盡量避開中防商貿(mào)城，車站順花園街南北向布置[3]。南移后，車站的周邊主要控制因素包括以下方面。

（1）綜合考慮車站站位，處理好車站埋深與地下管線的關(guān)系。車站兩側(cè)建筑物密集，盡量協(xié)調(diào)好與周邊環(huán)境的關(guān)系。在滿足功能要求的前提下，盡量減少車站規(guī)模。

（2）車站北側(cè)有地下中防商貿(mào)城，地下一層板柱結(jié)構(gòu)體系，地下商業(yè)已初具規(guī)模，埋深約 1.35 m，結(jié)構(gòu)高度約 5.65 m，無樁基，采用逆挖法施工，施工質(zhì)量比較差，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)有比較明顯的沉降變形。其中南側(cè)長約 60 m 為違規(guī)建設(shè)，不但影響車站的布置，也為地下區(qū)間的設(shè)計和施工帶來一定的安全隱患。

（3）車站南側(cè)為里底河，河道寬度約 26 m，水深約 1.5～3.0 m，但在花園街處河道斷開，東側(cè)設(shè) 4 m 寬的暗涵。

（4）道路兩側(cè)為商業(yè)建筑，北側(cè)中防商貿(mào)城已招商引資，周邊商業(yè)較為繁華。車站的設(shè)計應(yīng)盡量考慮與周邊商業(yè)的連接，加強(qiáng)車站對周邊商業(yè)客流的吸引力。

車站周邊環(huán)境條件如圖 2 所示。

3 車站方案

通過對車站周邊控制性因素的分析，車站方案分析如下。

3.1 方案 1

順花園街 2 層車站布置方案。由于南側(cè)緊鄰里底河，且距離南側(cè)前一座車站較近，車站設(shè)計時南側(cè)鄰近河道設(shè)置，根據(jù)車站功能布置，車站長度 196 m，此時，車站北側(cè)需要占用中防商貿(mào)城違建（1 個結(jié)構(gòu)段）。車站東側(cè)設(shè)置 1 處出入口，朝向北側(cè)，西側(cè)設(shè)置 2 處出入口，受泰富城小區(qū)道路影響，2 處出入口均需朝南，吸引客流條件較差。地下 1 層與北側(cè)中防商貿(mào)城進(jìn)行連通，通道寬度同車站，有利于吸引商貿(mào)城的商業(yè)客流，方便乘客。方案 1 如圖 3 所示。

車站緊鄰中防商貿(mào)城，車站覆土埋深取 4.0 m 時，區(qū)間盾構(gòu)管片頂距離商貿(mào)城底板僅約 3.2 m。考慮到中防商貿(mào)城施工質(zhì)量比較差，區(qū)間約 260 m 長段落下穿商貿(mào)城（扣除拆除段），風(fēng)險比較大。而且拆除違規(guī)建筑后，破壞了原有結(jié)構(gòu)的整體性，給車站施工增加難度。

圖3 方案 1 總平面圖

3.2 方案 2

通過對方案 1 的分析，為了降低區(qū)間施工風(fēng)險，在方案 1 的 2 層站基礎(chǔ)上，考慮 3 層站方案，可適當(dāng)壓縮車站規(guī)模，車站長度 186 m。此時區(qū)間盾構(gòu)與中防商貿(mào)城之間凈距增加到約 9 m，區(qū)間施工難度和風(fēng)險大大降低，對商貿(mào)城的影響也小很多。

車站地下 1 層為商業(yè)開發(fā)層，地下 2 層為站廳層，地下 3 層為站臺層。隨著車站規(guī)模增加，出入口需要直達(dá)地下 1 層和 2 層，車站主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)規(guī)模增加較多，但可增加約 4 000 m2的商業(yè)開發(fā)面積。

3.3 方案 3

通過對里底河與中防商貿(mào)城間的距離進(jìn)行仔細(xì)分析研究，車站設(shè)為 3 層站，但取消物業(yè)開發(fā)層，將車站地下 1 層設(shè)為站廳層，地下 2 層設(shè)為設(shè)備層，地下 3 層設(shè)為站臺層。車站南側(cè)緊鄰里底河，端頭與里底河涵洞之間距離留夠 10 m，滿足盾構(gòu)接收的加固長度要求。北側(cè)與商貿(mào)城之間距離約 7.5 m，工程中需采取措施滿足盾構(gòu)接收的加固要求。

車站有效站臺寬度 13 m，車站長度壓縮到 140 m，站位如圖 4 所示。

3.4 方案比較

根據(jù)吸納客流范圍和對周邊環(huán)境影響，風(fēng)亭、出入口附屬設(shè)置的難易[4-5]和對總造價的影響等因素，對 3 種方案綜合分析如下（表 1）。

（1）方案 1 設(shè)置了較大的物業(yè)開發(fā)面積，但考慮到站位周邊商業(yè)比較發(fā)達(dá)，特別是北側(cè)的商貿(mào)城占據(jù)了整個十字路口，商業(yè)面積非常大，車站內(nèi)再設(shè)置過大的物業(yè)開發(fā)面積意義不大，而且會增加投資。方案 2 完全不設(shè)商業(yè)開發(fā)面積，方案 3 在車站內(nèi)設(shè)置較少的物業(yè)開發(fā)面積，可以與車站一起設(shè)計、一起開發(fā)，設(shè)置為銀行、藥店、便利店、自動售貨機(jī)、便民商鋪、電商的實(shí)體展示廳或地鐵建設(shè)展示廳等，提供方便快捷的服務(wù)，有效地利用有限空間，商業(yè)價值高。但應(yīng)注意與消防部門溝通，滿足消防安全要求[7]。

（2）方案 1 和方案 2 都需要拆除部分違規(guī)建設(shè)的既有商貿(mào)城，拆遷量比較大，施工過程中與車站相互干擾大。

（3）方案 3 需要設(shè)置 3 座風(fēng)亭，在車站中部需增設(shè)1 座地下 2 層風(fēng)亭，對周邊環(huán)境影響大。車站占地范圍小，對地面的交通影響相對較小。采用方案 3 時需加強(qiáng)對車站兩端頭盾構(gòu)接收的措施。

（4）方案 2 為 2 層站方案，區(qū)間 260 m 下穿商貿(mào)城的施工影響大，風(fēng)險較高。

圖4 方案 3 總平面圖

表1 各方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較表

經(jīng)綜合比較分析，推薦采用方案 3。

4 車站建筑分層平面及剖面設(shè)計

根據(jù)車站控制條件，車站設(shè)計凈長 140.3 m，采用明挖 3 層框架結(jié)構(gòu)，地下 1 層為站廳層，地下 2 層為設(shè)備層，地下 3 層為站臺層。

4.1 車站公共區(qū)布置（站廳層）

如圖 5 所示，地下 1 層站廳兩端及中間風(fēng)亭處布置設(shè)備及管理用房，中部為公共區(qū)。公共區(qū)是乘客乘降的區(qū)域，分為付費(fèi)區(qū)和非付費(fèi)區(qū)，非付費(fèi)區(qū)面積較大，且內(nèi)部預(yù)留 2 m 寬的通道連接起來，3 個出入口可做過街通道的作用，付費(fèi)區(qū)僅起到旅客進(jìn)出站的作用，進(jìn)出站的客流線條設(shè)計要流暢。在非付費(fèi)區(qū)進(jìn)站的一側(cè)設(shè)有自動售票機(jī)，進(jìn)站旅客購票簡捷、方便。在付費(fèi)區(qū)的中部設(shè)有垂直升降電梯與站臺相聯(lián)系，可滿足特殊人群的使用需求。

4.2 設(shè)備管理區(qū)布置

為減小車站長度，降低車站規(guī)模，主要的設(shè)備和管理用房均布置在設(shè)備層。

在平面布置時，設(shè)備區(qū)根據(jù)通風(fēng)模式，布置大小通風(fēng)系統(tǒng)，滿足車站及區(qū)間的功能要求。通風(fēng)和供電的布置形式對車站規(guī)模影響很大，首先確定這 2 個大系統(tǒng)的布置之后, 再根據(jù)實(shí)際平面情況布置弱電及其他占用面積較小的管理用房。

4.3 站臺層平面布置圖

由于車站整體長度較短，站臺層中間位置布置為站臺區(qū)，兩側(cè)剩余空間布置為屏蔽門控制室、照明配電室等設(shè)備用房。

4.4 車站剖面布置

如圖 6 所示，車站內(nèi)設(shè)置 2 組樓扶梯，可從站廳層直接到站臺層，客流區(qū)完全與設(shè)備區(qū)隔離，中部設(shè)置1 部垂直電梯。車站南側(cè)與里底河暗涵距離約 10 m，滿足盾構(gòu)區(qū)間加固距離要求，北側(cè)與商貿(mào)城距離約 8 m，車站與商貿(mào)城之間設(shè)置連接通道。由于車站站廳層與商貿(mào)城底板間有 2.5 m 的高差，通過設(shè)置臺階進(jìn)行連通，有利于客流吸引，方便乘客。

圖5 站廳層平面布置圖

圖6 縱剖面布置圖

5 結(jié)論

地鐵車站建筑方案作為車站設(shè)計的一個基礎(chǔ)，方案的穩(wěn)定性會直接影響結(jié)構(gòu)及設(shè)備專業(yè)的開展，還會影響整個車站的設(shè)計進(jìn)程和設(shè)計工作量。

設(shè)計前，應(yīng)對車站站位周邊進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并收集周邊建（構(gòu)）筑物的相關(guān)資料進(jìn)行仔細(xì)分析，找出其中的控制因素，綜合考慮確定最優(yōu)的建筑設(shè)計方案，并進(jìn)行總平面圖設(shè)計。

方案設(shè)計中，要盡量控制車站規(guī)模。商業(yè)面積的設(shè)置應(yīng)結(jié)合站位周邊條件，嚴(yán)格控制設(shè)置面積，并應(yīng)充分與業(yè)主溝通，降低造價，降低工程的施工難度。

車站的方案設(shè)計應(yīng)充分考慮與周邊建筑物連接設(shè)計，方便對乘客進(jìn)行分流。沒有條件時，也應(yīng)在車站合適位置預(yù)留好接口，以便后期與周邊建筑物進(jìn)行連通。

車站設(shè)計時，存在原位拆遷建站的，應(yīng)充分考慮拆遷后對車站施工帶來的風(fēng)險。特別是對于車站拆遷部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，不但要考慮車站拆除的工程量和造價，還要考慮拆遷后車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工的額外增加投資和工程量。另外，車站的設(shè)計對區(qū)間有連帶影響時，應(yīng)結(jié)合車站和區(qū)間統(tǒng)籌考慮，把車站和區(qū)間的綜合影響、投資控制在整體最優(yōu)。