軌道交通工程設計創新與實踐

申曉明

摘要：5號線是蘇州第二期建設規劃最后一條線路，承擔了對既有建設經驗的總結和對下一期建設線路技術引領的作用，5號線以“構建智慧、安全、綠色、人文的現代化軌道交通”為建設理念，在智慧地鐵、預制裝配式、土建施工新工法、車站地下空間形式等方面進行了新技術的探索應用，取得了不錯的實踐效果，對城市軌道交通的設計與建設具備一定的借鑒意義。

關鍵詞：軌道交通;智慧;安全;綠色;人文

1.概述

圍繞長三角區域一體化、滬蘇同城化、市域一體化發展戰略，蘇州軌道交通加快推進規劃布局和工程建設，全力構建智慧、安全、綠色、人文的現代化軌道交通網絡體系。目前，蘇州軌道交通已開通4條線路，總里程166公里，初步構建起“井”字型軌道交通骨干網絡，日均客流超過120萬人次，在公共交通中的分擔率超過50%。

5號線全長44.1Km，設站34座，是線網中東西向的骨干線路，可緩解古城交通，加強湖東湖西兩岸的聯系，緩解1號線運能不足。5號線是蘇州第二期建設規劃最后一條線路，承擔了對既有建設經驗的總結和對下一期建設線路技術引領的作用，在此契機下，筆者帶領項目團隊在5號線進行了一些設計創新探索。

2.設計創新探索

2.1創新安全管理

1）強化風險源管理

施工安全的根源在設計階段對風險源的摸排、定級，采取針對性的技術和管理措施。

5號線在設計各個階段開展風險源專項設計，根據蘇州地質特點建立《蘇州軌道交通風險源分級標準》，并對各個車站、區間工程進行風險摸查，依據分級標準確定相應的風險等級，編制風險源總報告，確定全線I環境風險27處，II級環境風險158處。對于高風險工程，編制高風險工程專項設計文件，采取針對性的技術及管理措施。通過上述程序，確保設計階段對風險摸排準確，并將最終成果應用于施工現場的風險管理。

2）采用新工法降低土建施工風險

5號線東西向穿越蘇州古城，古城區道路狹窄、建筑物密集，整體實施難度較大。竹輝路站基坑開挖深度24米，距離文廟古玩市場僅1米，采用了短幅地下連續墻、鋼支撐伺服系統、分小基坑開挖等技術措施，確保車站實施期間建筑物的安全。勞動路站地下四層深31米，采用槽壁加固、提前施工端頭加固、分坑實施、鋼支撐自動伺服系統等多項措施，確保超深基坑施工安全。勞動路站～新市橋站區間盾構機始發15米即下穿運營中的地鐵2號線，垂直最近距離僅3米，開創性的采用短鋼套筒始發，保障2號線運營安全。石蓮街站、李公堤站出入口通道在蘇州軌道交通首次采用頂管法施工，減小基坑穿越快速道路施工的風險。

2.2響應綠色號召

1）應用多項預制裝配式技術

5號線嘗試在以下幾個方面開展了預制裝配式技術的應用。

（1）預制裝配式軌道板

嘗試對傳統預制板軌道技術進行改進，其主要技術特點如下：①填充層材料采用了鋼纖維細石混凝土代替傳統的自密實混凝土，取消了鋼筋設計，大幅簡化了施工工序，經濟性更佳。②預制板外隔離層采用工廠內噴涂改性聚氨酯隔離材料的做法，簡化施工工序的同時，提高了絕緣性能，有利于雜散電流防護;③施工采用全系列裝配式軌道施工專用裝備，實現了涵蓋運輸、鋪設、精調、灌筑全過程的機械化施工和無軌化作業，實現了軌道板的一次性、快速、自動調整到位。

改進后的預制裝配式軌道板施工技術簡化了施工工序，大幅提高了施工效率，同時降低了工程造價，實施效果較好。

（2）基于BIM的機電系統裝配式技術

設計、施工階段均采用基于BIM的全過程機電裝配式技術。全專業施工圖設計采用BIM建模，設計過程中開展管線碰撞檢查，采用三維激光掃描技術修正土建BIM模型，機房、綜合管線BIM精細化設計，墻體孔洞BIM精準預留，綜合支吊架BIM深化設計等。

（3）預制裝配式疏散平臺

既有線路的疏散平臺一般采用型鋼支架+現澆鋼筋混凝土板，型鋼支架存在易銹蝕、難維保的問題，現澆鋼筋混凝土作業環境差。為改善上述問題，5號線全線疏散平臺采用活性粉末混凝土（RPC）的預制板及支架。RPC預制板質量較輕，便于現場的運輸和安裝。支架采用RPC預制構件，解決了傳統鋼支架易銹蝕、難維保的問題。

（4）預制裝配式車輛段檢查坑立柱

胥口車輛段試點采用預制鋼筋混凝土立柱代替傳統現澆鋼筋混凝土結構。采用空心結構，在工廠進行標準化生產，大幅提高了短柱自身的施工質量。預制裝配式短柱施工質量高、周期短、精度高，取得不錯的實施效果。

2）采用直流智能照明系統

5號線率先全線采用直流智能照明系統，為國內軌道交通行業首創，直流電較交流電安全性高、損耗小、可控性高、易于接入分布式能源等優勢。

3）場段采用雨水回收系統

為滿足節約用水及海綿城市建設的要求，對胥口車輛段、唯亭北停車場大型屋面雨水進行收集、處理和回用，用于綠化澆灑、道路沖洗，以達到開發建設對城市自然環境影響最低、水資源循環利用、可持續發展和維護城市良好生態功能的目標，是具有環保功效的綠色工程。

段場雨水調蓄回用采用雨水調蓄回用水池的方式。雨水回用系統具有雨水集蓄利用，同時也具有削減峰值流量的作用。

4）車輛段設置上蓋平臺

5號線胥口車輛段是江蘇省第一個上蓋開發+全自動運行型式車輛段，實現了“TOD”理念下的車輛基地上蓋一體化設計，提升了土地利用率。

在設計過程中，進行多方案比選優化，通過采取將周月檢與定臨修合建、試車線按地形條件設置為曲線等方式，既滿足全自動運行的各項要求，又最大限度的集約出用地進行上蓋和白地綜合開發。優化線路和工藝布局后的，集約出約9萬平方米白地用于物業開發，同時通過車輛段上蓋，將土地分層使用，創造出16.5萬平方米蓋上土地進行二次開發利用。

2.3突顯人文關懷

1）創新車站地下空間形式

建設國內大運量軌道交通首例中庭+無柱地下車站。蘇嘉杭站位于黃天蕩河邊的綠地內，車站中板設置了一個65mX10m的大中庭，使得整個車站站廳與站臺空間融入為一體，提高了車站空間的通透性和乘車體驗，是一種新線值得廣泛推廣的地下車站形式。

長江路站采用車站公共區無吊頂設計，將自然美感與工業質感相結合，摒棄繁雜的裝飾而趨向于整合各專業管線安裝，關注管線的序列所呈現的美學效果，作為裝飾構件的一部分，將仿生形態與現代多媒體結合營造空間現代體態、自然靈動的藝術感。

李公堤南站將垂直綠色植物應用在地鐵站內，改善了車站空氣質量，提高了地下車站空間舒適度，協調人與環境之間的關系。

2）應用智能導向系統

車站首次采用了三維街景立體圖，導向信息更簡潔、更清晰。車站在出入口、站廳及站臺等區域采用了互動式智能LCD綜合咨詢屏，同步反映周邊街區、線網圖、列車運行圖、車站平剖面、暢行、車站首末車時間及公交換乘等信息。

3）實現站點與周邊開發的融合

建設前期與周邊地塊提前融合設計，建設時期相近的站點與開發同步，車站設計充分結合周邊地下空間及地建筑進行一體化融合設計。勞動路站與龍湖天街商業無縫連接，南門站與金地商業融合共建，車站出入口、風亭及冷卻塔均設置在商業建筑的地下室及地面建筑內，給市民出行帶來極大的出行便利，同時大大地提升了城市景觀形象。

4）開展管理用房一體化設計

車站管理用房遵循以人為本、技術創新的設計理念，采用家具一體化設計的處理手法，地面及墻面運用冷暖色調的搭配，摒棄了地下空間的沉悶感，讓車站地下空間更加整齊干凈，簡潔明快的色彩搭配、營造現代現代的辦公環境，體現人文關懷。

5）提升便民服務設計

無障礙設計過程中與無障礙人士進行密切溝通，對設備設施、設計細節進行了優化。每座車站均獨立設置了無障礙衛生間，衛生間門采用了電動平移門和自潔式抗菌扶手。車站客服中心采用了高低位服務窗口，便于無障礙人士使用。

3.結語

經過近二十年的快速發展，我國城市軌道交通建設正經歷從高速增長轉向高質量發展的重要階段，蘇州市軌道交通5號線開展了一些設計創新探索，應用了一些新技術，取得了不錯的成效，為新線建設提供了有益的借鑒。下一步，我們將圍繞“綜合、智慧、安全、綠色、人文”的理念，不斷創新，進一步推動軌道交通高質量發展。

參考文獻：

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