津滨轻轨预留车站(滨海大学站)建筑设计
摘要:研究目的:总结津滨地铁一期工程建筑预留工程设计中的有关问题,提出切实可行的解决方式,同时对相关工程的具体预留内容及需要达到的深度进行探讨,为后续工程提供参考。
研究结论:预留工程建筑设计应在初步设计阶段充分论证,设计深度必须达到相应的要求。在此基础上,对规划要求提出明确的用地控制等要求,为预留工程的实施提供场地和空间。设计细节应充分考虑二次施工对线路运营的影响因素,减少轨道附近作业、降低对运营的干扰。
关键词:高架线路; 预留工程; 设计深度
轨道交通不仅有力地解决了城市交通问题,更促进了城市建设、繁荣了城市经济,其优化城市格局的作用越来越被重视。但由此也带来了一个问题,非市中的线路在建设伊始,城市客流往往与轨道交通的规模很难匹配,即使是高架线路,轨道交通工程高昂的造价使得建设及设计方不得不对此有所考虑。一味地压缩规模显然不是一个好的办法,因为城市规划的不断优化、调整,使得客流量预测的参考性作用得不到提高,部分地区在轨道交通线路运营一段时间后,就出现过改建的情况,施工与运营的冲突、用地限制与建筑技术导致的功能欠缺,使得各方都不得不重新面对这个问题。天津滨海地区的津滨轻轨一期工程虽然开通时间较早,但针对这个问题进行了有益的探索,采取了预留站点的方式,即在沿途开发事宜尚未提上议程的地区考虑后期增加站点。
津滨轻轨一期工程均为高架线路,运营后不久即开始了向市中的延伸工程,加站工程也在几年后提上议程,进行了分批实施、一次实施等方案论证,具体到车站的土建扩建工程,设计与施工需要解决的问题都不少,有必要加以总结,以给后续的此类工程作为参考。目前部分站点已完成施工设计。笔者有幸参与了此项工程,现以其中的滨海大学一站为例进行简要的分析。
1 工程概况
1. 1 车站站位与站址环境
滨海大学站,位于天津市滨海新区第二大街与发达街地段内,沿太湖路基本呈南北向布置。预留车站行车部分位于太湖路上空。太湖路红线宽 40 m。在进行预留车站的方案设计时,周边规划基本已稳定并正在实施,西侧地块内站房紧邻一规划超市。东侧地块内为规划高层酒店,如图 1 所示。

1. 2 工程预留情况
该工程在车站按 120 m 长度在起终点处预留了强电与弱电接口。线路桥梁下规划有16 m 宽的绿化带。在一期工程的土建初步与施工设计时未涵盖预留站点,车站土建设计停留在可研阶段的设计深度。
1. 3 设计要求
( 1) 车站功能要求同津滨轻轨一期车站。
( 2) 车站尽量考虑与周边用地的一体化设计。
( 3) 施工期间不得影响线路正常运营。
( 4) 太湖路限高 5 m,车站结构布置不得占用行车道路空间。
1. 4 设计条件分析
第一,本站线路位于路中,应为路中高架站。从安全性考虑,乘客的进出站口应设在道路两侧。售检票厅如果设在路中,需要考虑天桥通向路侧。
第二,太湖路限高 5 m,而车站站位范围内桥梁梁底只有 4. 5 m。售检票厅没有条件驾于路中的站台主体下,只能考虑设于路侧,售检票厅与站台间以天桥连通。
第三,土建基本没有考虑预留措施,施工期间又需保证线路正常运营,只能在既有桥梁两侧外包一座结构体系承接车站站台及其他功能部位。太湖路路中可供结构立柱的范围大概有 13 m。
第四,站房建设用地目前为空地。西侧站房建设用地内计划建设一超市卖场,由于车站本身占地不是很大,为实现最大限度发挥地块的商业价值,车站设计可结合西侧超市统一开发进行。
第五,太湖路西侧规划一公交停靠站,便于实现公交与轻轨的接驳。站房底层局部架空,车站距道路红线 9. 85 m。东侧站房建设用地内规划建一酒店,为了尽可能小的占用地块,东侧站房底层局部架空,车站紧贴道路红线。
2 车站建筑设计
2. 1 总平面布置
车站位于滨海新区第二大街与发达街之间、太湖路上,车站主体基本呈南北向布置,站台沿既有桥梁结构设于路中,两个地面售检票厅结合设备管理用房各设于道路两侧。每侧售检票厅各设两座天桥直通路中站台。
东、西侧站房公共区各设两个两个安全出口分别位于建筑两端。设备管理用房防火分区( 有人区) 设直通地面的安全出口。
车站西侧站房与超市合建,合建建筑设置环形消防车道; 东侧站房与周边建筑距离大于 6 m,并设置环形消防车道。如图 2 所示。

2. 2 车站平剖面设计
如图 3 所示,车站站台位于路中二层,利用区间桥下绿化隔离带设置站台支撑体系。

车站入口大厅及部分设备用房设于车站两侧用房一层,局部地下一层设置消防水池及水泵房。站厅公共区、管理用房及其余设备用房设于二层,分别设独立出入口。两站厅公共区分别由闸机分隔为非付费区与付费区。每个( 侧) 付费区分别设两座天桥通向路中的乘车站台。
车站采用平坡。天桥下净空约为 6. 5 m,满足道路净空要求。
2. 3 车站公共交通设施
车站东、西侧站房均设宽度为3 000 mm 的楼梯两部; 宽度为 1 000 mm 的上、下行扶梯各一部,扶梯均为一级负荷供电( 根据事故疏散需要) ,并具有逆向运转功能。
车站站厅至站台设无障碍电梯两部。
2. 4 客流组织
两侧乘车客流分别由一层入口大厅内部两组楼扶梯上到二层站厅公共区非付费区,经闸机进入付费区后再由天桥至站台乘车,出站客流反向流动。
2. 5 建筑结构形式
主体结构为钢筋混凝土框架结构; 站台屋架部分为钢结构。
3 建筑方案存在的问题及其原因
对于一次实施的路中高架站,实例很多,有不少可供参考的经验,从城市的景观或者功能要求的不同有多种布置方式可供选择:
( 1) 如果用地紧张,可以采用路中三层站,即一层架空,二层设置站厅、三层设置站台,线路整体需要架高,体量较大,如图 4 所示。轨面距地约 12. 5 m。

( 2) 如果考虑压缩路中建筑体量,减少对道路景观的不利影响,可以将设备管理用房集中设于道路以侧,路中站台下仅局部设置售检票厅,厅内设置楼附体设施通向站台。无设备用房的净高要求,线路可适当降低,如图 5 所示。轨面距地约 11. 5 m。

( 3) 为压缩路中建筑体量,也可以考虑将售检票厅也设置在道路两侧,但通过天桥对售检票厅的非付费与付费区分别进行连通。这种方式近几年采用较多,因路中站台下仅需考虑天桥通过,线路高度可进一步降低。路中可以只设置桥墩,大大减少了对道路断面的影响,但对于抗震设计要求较高的地区需要慎重。如图 6 所示,轨面距地约 11. 0 m。

本站由于前期并未对规划提出控制条件要求,用地现状已经决定无法采用前两种布置方式,实施方案类似于第( 3) 种方案的布置方式,天津地区也有类工程实例,天津地铁 1 号线的复兴门站即为此类站型,此种布置方式虽然除了乘车站台,其余功能分区已挪至路侧,但通过天桥或连廊的形式,依然可以达到满足乘客乘车、过街等一般地铁车站的功能要求。
本站由于路中线路的高度过低,为满足道路限高的要求,站台天桥下部横跨线路的通廊只能取消,即站厅的非付费区与付费区均无连通设施,虽然对于消防设计没有什么影响,但直接导致建筑方案出现了功能缺陷:
第一,如果乘客上错站台,无法自行转换到对面站台。而站台连通是地铁车站强调的重要功能之一。
第二,作为公共交通设施的组成部分,本站无法兼有城市过街的功能。对于此路段,高架线路分割了城市道路,利用车站非付费区的交通设施满足市民的过街要求,减少了市政投入同时也利于轨道交通车站自身服务水平的提升,也是车站设计时关注的重要问题。
实际上,车站实施是在保证线路运营的基础上对既有区间的改建,这使车站结构的可行性成为决定车站方案的主要因素,使建筑空间等不得不做出让步。
第三,由于既有结构并没有任何预留措施,需要扩建的外包结构支撑站台及雨棚,路中用地又受限,使得结构设计难度极大,包括站台板下的电缆夹层也只能考虑轻质材料由外装修来完成以尽量减轻荷载。即便如此,因结构立柱实在困难使得路中绿化带局部外扩了 1 m,如图 7 所示。
虽然现在工程还未动工,施工难度也是可想而知的。由于施工期间不得中断正常运营,部分施工工序只能利用晚上 9 点至凌晨 5 点的时间段,主体的现浇钢筋混凝土部位尤其是站台板部分,会大大地加长施工周期。相比较于车站站台,上部的雨棚及天桥部分因为采用钢结构,设计与施工要灵活许多。如果有条件采用第三种布置方式,站台部分完全可以分段预制、吊装,无疑会缩短施工周期、降低施工难度。

这些问题并非不能避免,还是在工程建设初期缺乏经验可循,我们可以假设另一个设计过程:
首先将预留站作为实施站点同步开展初步设计,各专业同时配合到位,预留部分的土建工程至少应完成初步设计,并充分考虑分期实施的方案及分期实施有可能对工程产生的影响,并根据工程的实施年限等确定预留部分的比例并以此作为确定建筑及结构设计方案的依据。这样不仅可以相对准确地控制建筑规模,主要是可以按照规划与功能要求确定最为合理的建筑方案。在此基础上,建筑可以明确用地范围,做好用地控制要求。线路可以按照建筑方案的要求确定合理的轨面高程,充分考虑远期工程对城市道路的影响,预留结构部分在开展施工设计时相应做好扩建的接口要求,为远期的工程接建创造条件。
当然,在这个过程中,可能还会有其他的问题出现,尤其是一期实施工程的规模的确定,以及由此带来的车站结构选型问题,都会使预留车站的设计异于一次实施的工程,在设计过程中需要加强相关的专题论证工作以确保工程的合理性。
4 结论
随着轨道交通市场的进一步扩大,运营线路的不断增加,类似工程的扩建、改建情况也会不断出现。对于控制近期工程规模、降低投资风险,津滨轻轨进行部分站点预留确实不失为一种可以借鉴的方式,尤其是对于改、扩建相对难度较小的高架线路。在沈阳至铁岭城际铁路的方案设计中也根据实际的客流特点考虑了多座站点的预留。进行工程预留时,如果考虑充分,应该也完全能达到同一次实施车站的功能服务水平,由滨海大学站的扩建设计可以看出,预留工程的设计应注意以下问题:
( 1) 设计深度把握
预留工程设计应在初步设计阶段从充分论证,各专业的设计深度必须达到相应的要求。包括线路、建筑、房建结构、桥梁结构及相关设备专业。
( 2) 外部接口要求
在完成初步设计各专业系统设计配合成果的基础上,对规划要求提出明确的用地控制等要求。为预留工程的实施提供场地和空间。
( 3) 设计细节
预留工程的建设施工,应充分考虑对线路运营的影响因素。靠近运营线路的部分,应尽量采用成品构件,提前预制、现场拼装的组织方式,减少轨道附近作业时间,从而降低二次施工对运营的干扰。
以上是通过对自身经历的工程设计中所发生的问题及处理过程进行了一下总结,希望与大家共勉。不同的设计情况会遇到不同的问题,还需要我们在以后的设计工作中不断的总结与探讨。
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