無錫地鐵4號線市民中心站站內自動扶梯改造方案分析

徐金鈺

（無錫地鐵建設有限責任公司，江蘇 無錫 214023）

隨著國內城市基礎設施建設的全面發展，無錫地鐵進入第二輪建設周期，前期開通項目中普遍存在著換乘站預留后續線路設備土建設施條件的情況。市民中心為1號、4號線兩條線路換乘站，而1號線已于2014年開通，并預留了4臺站內自動扶梯的土建條件，自動扶梯根據安排在4號線開展設備設計、招標、安裝及實施。

在核測地鐵4號線一期工程市民中心站站內扶梯井道過程中，發現E4115/1（N）、E4115/2（N）、E4115/3（N）、E4115/4（N）4臺扶梯的井道尺寸不滿足安裝條件，由于施工誤差，存在井道寬度小、井道傾斜等諸多問題，且缺少上端部支撐梁。4號線扶梯招標的參數與1號線施工圖設計的參數一致，井道設計寬度1850mm，但現場井道最小寬度尺寸1721mm，且該測量尺寸不包含結構立柱與樓梯二者的裝修面層厚度。經過設計核算，結構柱不可改動，支撐梁需要重新加固。因裝修形式原因，裝修完成面與結構柱預留至少800mm，需對預留扶梯基坑的改造方案和經濟性展開研究。

1 現場土建條件確認

根據現場實測，結合招標設計參數，自動扶梯本體、土建條件如表1所示，預留井道投影面非正規矩形，不滿足扶梯安裝條件。

表1 扶梯設計與現場實施參數一覽表

2 改造方案及分析

2.1 補強上支撐梁

上支撐梁是自動扶梯上梯頭與土建的搭接處，是扶梯的平穩運行的重要保證。由于4處扶梯均缺少上支撐梁，因此需要進行補強。上梯頭角鋼與支撐梁搭接長度為200mm，結合扶梯運行載荷，上支撐梁的垂直受力為103kN，上支撐梁的寬度600mm、高度500mm、長度1850mm，如圖1所示。上支撐梁采用C35鋼筋混凝土，通過鋼筋植入與樓板連接。

圖1 上支撐梁補強方案設計圖

設置600mm寬的上支撐梁后存在另一個問題：梁的寬度占用自動扶梯基坑的跨度空間，從表1可以看出，自動扶梯E4115/1(N)、E4115/2(N)的基坑實際跨度均減少600mm，即28705mm、28478mm，自動扶梯E4115/3(N)、E4115/4(N)則減少至28301mm、28765mm。因軌道交通自動扶梯為公共交通重載梯，其上下平階數量一般取4，考慮梯頭檢修空間，軌道交通自動扶梯的上下平段的最小距離分別為5050mm、3550mm，自動扶梯傾斜角度一般為30°，提升高度設為H，則井道跨度為5050+3550+H×cos30°mm。各扶梯設計跨度詳見表1，自動扶梯總長度需要適應由于補強上支撐梁而導致的基坑跨度減少。

2.2 優化扶梯長度

自動扶梯井道跨度為5050+3550+H×cos30°mm，H、cos30°均為定值無法調整，只能優化扶梯上下端部尺寸5050mm、3550mm。以下從規范角度出發，以探討方案的可實施性。

《地鐵設計規范》（GB 50157-2013）明確了自動扶梯速度、提升高度、平階數量的關系：“當額定速度為0.5m/s，且提升高度大于6m時，上、下水平梯級數量不得少于3塊；當額定速度等于0.65m/s時，上、下水平梯級數量不得少于3塊；當額定速度大于0.65m/s時,上、下水平梯級數量不得少于4塊。”地鐵自動扶梯的速度一般取0.65m/s，市民中心站自動扶梯的提升高度均大于6m，因此，平階數量理論上應不小于3塊。《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》（GB16899-2011）關于梯級、速度的關系描述為：“5.7.2.1自動扶梯梯級在出入口處應有導向,使其從梳齒板出來的梯級前緣和進入梳齒板的梯級后緣應有一段不小于0.8m長的水平移動距離。如果名義速度大于0.50m/s但不大于0.65m/s或提升高度大于6m，該水平移動距離不應小于1.2m。如名義速度大于0.65m/s,該水平移動距離不應小于1.6m，在水平運動區段內，兩個相鄰梯級之間的高度差最大允許為4mm。”由上可知，市民中心站扶梯平階的總長度不小于1.2m，自動扶梯蓋板的寬度0.4m，平階數量取3即滿足規范要求。市民中心站自動扶梯的平階數量取為3均滿足國家標準，上下平階分別減少1個，可減少扶梯長度800mm，適應補強上支撐梁導致的基坑跨度減少的影響。

2.3 優化扶梯寬度

為了在該井道目前土建條件下完成設備的吊裝及就位,故重新調整設計扶梯,使扶梯寬度最終寬度變為1600mm并滿足國標要求，對扶梯進行非標設計，修改內容包括：桁架縮窄；主驅動系統，單主機30kW調整為雙主機2×15kW；扶手驅動系統由端部驅動變為桁架內驅動。另外，導軌系統、地板、護欄以及電氣開關等由于桁架縮窄也進行調整。桁架縮窄方案主要是將單主機和單驅動變更為雙主機和雙驅動，雙驅動鏈條保證安全系數不變，同時窄鏈條可以減少扶梯總寬度。扶手驅動由龍頭驅動改為桁架內大摩擦輪驅動,這樣原本外露的扶手帶回轉部件收縮到桁架內，取消原有的龍頭部件，縮窄扶梯的總寬度。

2.4 方案成本分析

現場情況結合改造方案：土建改造主要包括拆除鋼筋混凝土結構、植筋，考慮材料費（鋼筋、混凝土）、大型機械設備進出場及安拆、既有車站工程及設備保護、二次搬運、安全文明施工費基本費、規費、稅金等，土建改造費用約為9.8萬元。相對于自動扶梯招標報價，市民中心站的4臺自動扶梯改造部分主要包括桁架（主要為桁架縮短、非標設計）、主驅動（開模）、漲緊架（非標設計）、導軌系統、地板、護欄系統、電氣安全開關等，費用合計約為20萬元。

3 結語

換乘站預留設備土建的改造是地鐵項目建設中較為常見的工程內容。本文以無錫地鐵4號線市民中心站站內自動扶梯為例，首先描述了現場的自動扶梯井道土建情況和設計情況，對存在的問題進行了詳細闡述，結合功能需求和國家標準，給出了增加上端部梁、縮短扶梯長度、減少扶梯寬度的方案，進行成本分析，方案最終順利實施。基于建設單位而言，管理方面應加強對竣工圖和現場實地的審查工作，對于市民中心此類換乘站，為后續線路設備安裝的預留條件應加強竣工審查和核實。