張偉鋒
(廈門市泛華建筑設計有限公司,福建 廈門 361000)
地鐵車輛段作為地鐵車輛停放、維修、清洗的基地必不可少,車輛段普遍功能多樣、服務綜合、占地面積大、層高較高、跨度較大。對車輛段上蓋進行控制性物業開發不僅可以為城市發展節約土地資源,改善城市用地景觀,協調車輛段與周邊用地的關系,而且通過對物業的商業開發,可以為地鐵建設提供一定的資金來源,減輕政府負擔[1]。
廈門地鐵3 號線蔡厝車輛段基地選址位于廈門市翔安區,地塊位于規劃南路以東,翔安東路以西,翔安西路以南,濱海東大道以北的地塊內,地塊整體大致呈長方形,東西長約1470m,南北寬約450m,占地面積約80.21 頃,地塊為3 號線、4 號線車輛基地共址建設用地。3號線蔡厝車輛基地含運用庫、聯合檢修庫、物資庫、綜合維修中心等建筑單體,以蓋板為界,車輛基地主要運用檢修區域為蓋下布置;蓋上設置獨立地塊為軌道交通3 號線綜合辦公區包括6 層運轉中心(含食堂)、4 層司機公寓、門衛等用房。
運用庫為停車列檢區,其上蓋進行物業開發,蓋下結構柱網采用兩線跨布置,上蓋物業開發可做中高強度開發,結合運用庫工藝要求及布置特點,上蓋開發應滿足如下條件:
(1)上部結構墻、柱布置應與蓋下柱網同向布置;
(2)上蓋建筑下部采用框支結構體系,轉換層設置在上蓋結構中;
(3)運用庫的停車列檢區域,雙線跨柱間凈寬不小于10.2m;
(4)運用庫的雙周三月檢區域,雙線跨柱間凈寬不低于13m;
(5)上蓋建筑應按規范要求保證與消防車道上方敞口的距離。
聯合檢修庫為列車維修區,其上蓋進行物業開發,蓋下結構柱網采用兩線跨布置,上蓋物業開發不適合做高強度開發,結合聯合檢修庫工藝要求及布置特點,上蓋開發應滿足如下條件:
(1)上部結構墻、柱布置應與蓋下柱網同向布置;
(2)上蓋建筑下部采用框支結構體系,轉換層應設置在上蓋結構中;
(3)上蓋建筑應按規范要求保證與消防車道上方敞口的距離;
(4)移車臺上空為輕鋼結構屋面,不宜開發;
(5)垂直于軌道方向,維修區內柱截面寬度不應超過2.2 米。
咽喉區為列車行駛岔道區,結構柱網極其不規則,建議做覆蓋隔聲處理,其上蓋不適合高強度開發,結合咽喉區工藝要求及布置特點,上蓋開發應滿足如下條件:
(1)上蓋建筑下部采用框支結構體系,上部采用框架結構體系。
(2)上蓋建筑應按規范要求保證與消防車道上方敞口的距離。
(3)咽喉區上部應設置自然排煙口,排煙口面積不得小于所在區域面積的5%,且排煙口間距不應大于60m。
(4)本區域管線應設置在蓋板保護層以上。
在滿足全線配屬車輛的配套設備基地和車輛基地工藝使用要求的基礎上,根據周邊規劃及配套,適當考慮物業開發功能,以最大化的綜合利用土地及城市發展空間,同時充分發揮軌道交通作為公共基礎設施的服務功能。
(1)滿足車輛基地功能,保證地鐵開通運營,兼顧開發。
(2)車輛基地與上部開發消防系統獨立、管理獨立。
(3)蓋上蓋下交通應相互獨立,互不影響。
(4)蓋上蓋下管線系統應相互分開,互相獨立,以結構蓋板為界,蓋上綜合管線不得侵入蓋下范圍,應通過蓋板通道或連廊與周邊市政管網接駁。
(5)考慮不同建設時序的對接設計。
(6)上部建設不影響下部運營。
為保證車輛基地項目和上蓋開發項目設計和建設的順利實施,針對車輛基地和上蓋物業開發的范圍和界面劃分問題進行了研究,提出了相應的劃分原則。
參照《建筑設計防火規范》,將主要停車、維修用房定性為丁、戊類廠房。基地綜合物業開發多為民用建筑,而車輛段參照工業建筑,目前的消防規范并未對工業建筑與民用建筑合建有專門的規范,需要做消防專項研究[2]。
具體到蔡厝車輛段基地綜合開發項目上,依據基地位置及周邊環境,車輛基地主入口設在西側規劃路上,次入口設在翔安東路上,兩個出入口以保證發生火災時消防車能從不同方向進入現場。
總平面布置根據耐火等級以及房屋性質確定各建筑之間的防火間距,滿足防火規范要求。場地內設置環形消防車道,消防車道寬度不小于7m,轉彎半徑不小于9m。消防車道距建筑外墻不小于5m,環形消防車道有兩處與其它車道連通。易燃品庫設置盡端式消防車道回車場。消防車道下的管道和暗溝按能承受大型消防車壓力的要求進行設計。各建筑單體在個別特殊要求的設備用房設置氣體滅火裝置、自動噴水滅火系統,其余用房采用消火栓給水系統。
上蓋開發與車輛基地消防系統各自獨立。依據上蓋初步研究方案,結合上蓋開發總共設置四處汽車坡道上跨至車輛基地屋面結構蓋板。其中在西側規劃路設置一處;在濱海東大道設置三處,坡道出入口與規劃路交叉路口的間距均滿足70m 以上,坡道倆倆之間出入口間距可達到150m,可保證發生火災時消防車應急撲救需求。此四處汽車坡道兼消防車道,路寬7m,轉彎半徑不小于9m,坡度不大于8%,可滿足消防車撲救要求。上蓋開洞大小及形式與上蓋開發相結合,排煙口底部距室外地坪不小于2m,當風亭四周設置隔離綠化地帶時,不小于1m,同時用以滿足防煙分隔及防火分隔的要求。
上蓋項目與車輛段是一個多系統、多專業、多單位、多作業面、時間性強、協調面寬的系統工程,土建施工環節又與軌道鋪設互為制約,因此施工前各單位、各專業應密切配合,合理安排好工期,施工期間要指定詳細的施工組織設計,以保證進度按時完成。地鐵車輛段和綜合物業開發側重點不同,而物業開發的形式、規模、強度直接影響車輛段的設計,尤其對于結構、給排水等專業需要統籌協調。
“3 號線蔡厝車輛基地”綜合物業的開發設計涉及到土建、風、水、電、裝修、軌道等十多個專業,具有多專業、工程量大、建設條件復雜、影響因素較多等問題。因此,設計人員要加強各專業的協同設計,協調好設計分工界面和接口。
對于車輛段基地的上蓋開發,上蓋物業多為商業開發,建筑形式為住宅、商業、辦公等,要求小開間、小跨度,而下部廠房按照工藝要求大開間、大跨度。結構設計中當柱網無法豎向對齊時,就需要在豎向結構改變的樓層布置水平轉換構件,來解決豎向結構變化,一般采用梁式轉換、桁架轉換、和厚板轉換的結構方案。然而,轉換結構是復雜受力體系,同時規范對該類結構有諸多限制,這就需要既要滿足上蓋物業的功能要求,又要解決車輛段的工藝要求,要實現這個結果,需要全過程的車輛段工藝和上蓋物業開發結構設計配合[3]。
“3 號線蔡厝車輛基地”中,設計人員考慮不同位置的結構轉換問題及結構轉換對建筑的影響,運用庫、檢修庫、咽喉區對結構轉換的限制條件不同,設計考慮這些限制條件,按照“小跨度”、“多區域”的思路進行設計。由于本項目與多條地鐵線相交叉,對于結構豎向構件的布置提出了一定的限制,造成較多的大跨度水平轉換構件。在深化過程中,我們將綜合考慮荷載大小、成本、施工難度等情況,對水平轉換構件采用預應力結構或型鋼混凝土組合結構[4]。
由于車輛段基地內車輛作業頻繁,尤其是早晚收、發車高峰期,震動、噪聲影響較大。車輛基地主要震動超標區域為試車線、庫內整體道床等,主要噪聲超標區為道岔區、試車線等。減震降噪的主要措施有在試車線增加聲屏障,在道岔區增加道砟墊,有必要的地方做減震扣件和浮置板道床等[5]。
“3 號線蔡厝車輛基地”的車輛基底段綜合物業的開發設計,考慮綜合物業設計所在位置的特殊性,考慮地鐵車輛行駛過程中產生的噪聲問題,進行降噪處理。根據“車輛段振動噪聲分布表”文件內容,設計人員在方案中加入“減震扣件”,通過使用扣件,采用硫化工藝,將橡膠圈與承軌板銜接起來,利用橡膠圈的變形能力進行減震,從而降低噪音[6]。
地鐵車輛段基地綜合物業的開發設計,需要對上蓋部分進行綠化設計,提升上蓋部分的美觀性。在設計環節,需要分析上蓋物業部分與蓋下周邊基礎設施情況,立足“廈門地鐵3 號線”的車輛段基地情況,結合周圍及沿線的地上城市綠化建設情況,設計與原本綠化帶寬度、規格相同的綠化隔離帶,既能夠隔聲降噪,也能夠遮擋人們視線,美化城市環境,提升綜合物業開發設計水平。
“3 號線蔡厝車輛基地”上蓋物業開發景觀設計充分利用山體景觀資源(如圖1),規劃留出多條視線通廊,保證視線通透。12m 板和18m 板都有不同程度的退臺,讓12m 和18m 的綠化融合為一體。讓居住在這里的居民并不會感覺到下面是軌道,而是有一種置身大自然的感覺。9m 板設計有中心綠化景觀,既豐富了9m 板標高層的空間效果,也給居民提供了一個宜人的休閑環境。另外靠近9m 板邊,也種植有爬藤植物,豐富城市界面,形成一道綠化“墻體”。

圖1 “3 號線蔡厝車輛基地”上蓋物業開發景觀
考慮主體結構與防水專業協調問題,需要對墻角、構件連接位置等薄弱環節進行重點處理,主動與防水專業、結構專業人員聯系,減少結構處的伸縮縫個數。關于土建專業與景觀專業協調,設計人員需考慮車輛段基地的綜合物業開發位置,考慮物業平臺防水層脆弱性,選擇合適的綠化方式,盡可能地減少覆土厚度;同時考慮使用特殊的抗滲性混凝土材料,促使植物生長不會影響屋蓋質量。
綜上所述,城市地鐵是一種具有高效、快捷、安全等特性的公共交通工具。隨著現代社會的發展,各城市的地鐵線路已經逐漸呈現網狀結構,覆蓋城市各個區域,與地上交通系統形成多層次體系。在車輛段綜合物業的開發與設計中,設計人員合理設計物業界面、蓋上蓋下消防系統,關注結構轉換問題,適當展開降噪處理與綠化設計,形成科學合理的設計方案,為以后的工作奠定良好基礎。