李晨


摘要:介紹地鐵車輛段上蓋物業開發業態、結構形式及特點。分析振動噪聲產生的原因及傳播途徑,介紹地鐵上蓋車輛段減振降噪的主要措施及使用范圍,從項目規劃、車輛段設計、減振降噪措施選擇等方面給出地鐵車輛段上蓋開發及減振降噪的建議。
關鍵詞:地鐵車輛段;物業開發;減振降噪
中圖分類號:u231 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2019)12-0130-02
城市軌道交通的飛速發展緩解了交通擁堵、提升了人民群眾生活品質、推動了城市發展,但軌道交通工程作為公共基礎設施存在投資高,盈利困難等問題。地鐵車輛段作為軌道交通中重要組成,具有占地大、投資高、土地利用率底的特點。隨著軌道交通線路的運營,城市規模不斷擴大,車輛段地塊的開發價值愈加顯著。因此,多地均把地鐵車輛段上蓋開發作為提高土地利用率,緩解資金壓力的重要手段。在國內部分城市,如杭州等地地鐵車輛段上蓋物業開發取得良好收效后,地鐵車輛段上蓋物業開發已經成為一種趨勢,車輛段上蓋開發已成常態。地鐵車輛段上蓋物業多以小高層建筑為主,容積率低,但受車輛段運營產生的振動及噪聲影響,物業品質較低。因此,解決好上蓋車輛段減振降噪問題將提升上蓋物業品質,提高經濟效益。
1車輛段上蓋物業形式及特點
車輛段上蓋物業應以不影響車輛段本身的功能為前提,結合車輛段布局特點設計物業開發方案。車輛段總平一般可分為咽喉區、運用庫、檢修庫和試車線等區域。咽喉區道岔密布,軌道布置復雜,難以布置規則柱網,不宜進行高強度開發;運用庫內軌道規則,易布置規則柱網,運用庫上方宜進行物業開發;檢修庫內軌道規則,但跨度較大,需加強結構轉換設計。針對車輛段以上特點,上蓋開發的主要形式包括公共建筑、住宅及配套設施、公園綠地等。物業開發可以以上幾種形式的一種或多種組合,當開發形式為公園綠地時,車輛段的振動及噪聲對開發基本無影響,當物業開發體量較大時,住宅要求的配套設施較多,包括幼兒園、小學等,對車輛段減振、降噪提出較嚴苛的要求。根據上蓋物業開發的形式,國內上蓋開發車輛段可分為以下幾種:上蓋綠化公園,如北京萬柳車輛段;上蓋住宅及配套設施,如杭州七堡車輛段、深圳蛇口西車輛段;上蓋住宅加辦公,如寧波天童莊車輛段,廣州官湖車輛段。除了綠化公園外,其余均對車輛段減振降噪有較高要求。
2車輛段上蓋物業結構形式及特點
上蓋物業開發的結構形式主要有轉換層大平臺和核心筒落地。
轉換層結構形式包括梁式轉換層、桁架轉換層、箱形轉換層、厚板轉換層等。車輛段上蓋開發較多采用梁式轉換,例如寧波天童莊車輛段、杭州七堡車輛段。采用轉換層蓋上宜建多層或小高層建筑,不適合見高層建筑,物業開發體量有限。采用轉換層形式的上蓋車輛段,蓋上蓋下結構一體,下部振動噪聲易通過梁柱傳遞到蓋上物業。
核心筒落地的形式可用于高層建筑的開發,如蘇州太平車輛段,出入段線出物業開發采用核心筒落地方式。其落地的結構體與車輛段蓋體結構脫離,振動難以通過結構體系專遞到物業,但核心筒落地占地較多,不宜用在運用庫區域,否則會大幅增加車輛段用地。
目前國內上蓋開發車輛段較多采用轉換層結構形式,較核心筒落地的結構形式減振降噪問題更為突出。
3減振降噪的主要措施
3.1振動噪聲產生的原因及傳播途徑
車輛段振動噪聲主要是列車運行時輪軌相互作用產生,主要振動源包括軌道不平順、列車過道岔、鋼軌接頭等;振動經過軌道結構再通過柱子的剛性節點傳遞到上蓋物業。主要噪聲源包括輪軌摩擦噪聲、車輪沖擊軌道接頭沖擊噪聲等。除輪軌作用產生的振動外,檢修庫內的起重機運行時也會產生振動,并通過梁柱傳遞到上蓋物業。
地鐵車輛段輪軌關系較為復雜。咽喉區道岔密布,軌道接頭多,線路最小曲線半徑為150m,通常采用碎石道床,列車限速一般為20km/h;庫內采用整體道床,限速為3-5km/h;試車線通常采用碎石道床,根據設計速度最高運行速度一般為80-100km/h。車輛段內列車運行速度跨度大、軌道結構形式多樣、線路半徑小,產生振動噪聲的因素復雜,難以通過單一的減振降噪措施抑制振動噪聲的產生。
3.2減振降噪主要措施
減振降噪的措施主要從振動噪聲源、振動噪聲傳播途徑、上蓋物業三個方面考慮。通常優先考慮控制振動噪聲源、控制振動噪聲傳播途徑以達到減振降噪的目的,只有當車輛段建成后,振動噪聲的實測指標不滿足環評要求時,才考慮上蓋物業采取減振措施。
3.2.1振動噪聲源控制
控制振動噪聲源主要從通過改善輪軌關系的角度入手,采取適當的軌道減振降噪措施。
常用的軌道減振措施主要有減振道床,減振扣件。減振道床通過在道床與基礎之間插入彈性層,增加軌道結構的固有頻率,達到減振的目的。常用的道床結構形式主要包括碎石道床、彈性短軌枕式整體道床、橡膠浮置板式整體道床、鋼彈簧浮置板式整體道床。減振扣件通過增加鋼軌與軌枕之間的彈性阻尼,減小振動傳遞。減振扣件主要有DTIII型彈性扣件、洛德扣件、先鋒扣件等。減振扣件減振效果一般在5dB-10dB。
常用的噪聲控制措施主要有無縫線路、接頭夾板、阻尼鋼軌、鋼軌涂油器等。
3.2.2振動噪聲傳播途徑控制
上蓋開發車輛段控制振動噪聲傳播途徑的主要手段是通過結構減振措施減小車輛振動對房屋主體結構的影響。常用措施主要有:(1)基礎分離模式,整體道床和檢修地溝采用管樁+筏板基礎,房屋主體結構采用鉆孔灌注樁+承臺基礎,兩種基礎之間脫離分開;(2)增強軌道下整體道床和檢修地溝基礎剛度,管樁間距控制在3米以內,筏板厚度500,避開列車振動頻率;(3)基礎承臺周圍增設隔震溝。
3.2.3上蓋物業減振降噪措施
因上蓋物業往往晚于車輛段實施,車輛段減振降噪措施往往基于環評報告預測結果,當上蓋物業實施時,現場實測結果未達到預測結果時,上蓋需采取減振降噪措施,例如蓋上住宅柱體與車輛段柱體進行結構分離,縫隙填充瀝青橡膠。
4建議
通過分析上蓋物業開發車輛段振動噪聲產生的原因及相應對措施,對上蓋物業開發車輛段減振降噪措施的選址有如下建議:
(1)項目規劃初期,應充分考慮車輛段振動噪聲對上蓋物業的影響,盡量避免在蓋上布置學校等環境敏感建筑,以免應提高減振降噪措施增加工程投資。
(2)車輛段總平面設計時,應合理規劃,統籌考慮,在滿足車輛段功能需求的前提下,優化軌道布置,如避免小半徑曲線等。
(3)從工程實施的角度出發,物業開發車輛段減振降噪措施主要以軌道專業采取的措施為主,建議采用無縫線路,小曲線半徑采用阻尼鋼軌,試車線設置橡膠減振墊。其余區域根據線路特點及環評報告要求采取相應的減振降噪措施。