摘  要: 剖析了北京地铁 14 号线张郭庄高架车站的设计原则和思路。从建筑和结构 2 个角度，分析了高架车站设计中体现“绿色、科技、人文”理念具体方案形式。最后，提出了在车站结构设计中应用 U 形梁的优点，并在张郭庄高架车站中得到应用。

关键词: 高架; 车站; 后奥运时代; 设计; 理念

 

      北京地铁14 号线西起丰台区长辛店芦井路; 向东跨越永定河，经张仪村、丰台北路、丽泽路东行，至菜户营桥转向东南，沿凉水河北岸至北京南站; 出南站后沿安乐林路、蒲方路贯穿方庄地区，过十里河桥沿弘燕路西大望路北行过 CBD、朝阳公园、东四环北路进入酒仙桥地区; 沿酒仙桥路向北，至南湖渠桥转向西北进入望京地区; 沿广顺南北大街至终点来广营地区。其中，张郭庄高架车站确定为北京市轨道交通建设落实“绿色、科技、人文”三大奥运理念的示范工程。图 1 为张郭庄站所处站位图。

      北京地铁 14 号线线路全长 47． 7 km，张郭庄站为全线仅有的一座高架站，位于线路最西端。具体位置位于规划梅市口路中，车站走向为东西向，为路中侧式高架车站，车站规模为长 143 m、宽 18． 9 m。

 

      作为全线唯一的高架车站，除了满足车站最基本的功能外，为了充分体现“科技、绿色、人文”三大理念，经过多次专家论证，设计应该注意的原则和方面主要有以下几点。

1) 高架车站的建筑形式应根据车站的功能和使用要求进行综合比较，采用的结构应安全可靠、经济合理、受力明确、传力简洁，并具有较好的整体性和延性^［1］。依据建筑确定的清水混凝土风格的方案来实施结构。

      2) 车站结构设计分别按施工阶段和使用阶段进行强度、刚度和稳定性计算，进行裂缝宽度验算，同时满足施工工艺、运营、防水、防火、防雷、防迷散电流等要求^［2］。此外还应按照项目总体的减震、降噪要求，对高架车站结构、行车道床等进行多方面综合考虑，最终得出最佳方案。车站高架结构应按现行建筑抗震设计规范进行抗震设计设防，轨道梁则按现行铁路抗震设计规范进行抗震设计设防，车站内直接承受列车荷载构件( 轨道梁) 的计算按照地铁规范和铁路桥梁规范执行^［3］。结构设计拟采用 U 形梁、新型减隔震支座，达到乘客舒适的目标，体现科技与人文的有效结合。

      3) 高架车站着重于使用有利回收、以生物成分为主的建材，减少对环境的影响; 并尽量选用本地制造商和供应商生产和组装的材料及产品。施工废料的回收是衡量绿色建筑的重要指标，建议使用回收钢材、水泥替代物及回收骨料混凝土等方法从建筑结构方面达到节材的目的。通常，使用炼钢厂高炉、鼓风炉矿渣或火力发电厂粉煤灰可有效代替 40% 以上的纯水泥，因而在此高架站中予以采用^［4］。

      采用 U 形梁，可以达到进一步减震、降噪的效果。U 形梁已经在我国若干条轨道交通线上采用，是高架桥梁的首选方案，但在 3 层框架车站中还是首次被采用，提出了桥梁与建筑合一的新型建设方式。

与传统的轨道梁相比，U 形梁具有降噪效果好、外观美观、断面利用率高、造价低等优点。主要表现在以下几方面。

      1) U 形梁上部结构采用开口的 U 形取代传统结构所使用的箱梁，地铁轨道直接铺设在 U 形梁的结构底板上。梁的两侧腹板可以有效阻隔地铁车辆轮轨噪声。根据模拟计算表明，与传统箱形梁相比，车辆在 U 形梁内运行可以降低噪声 6 ～10 dB。

      2) U 形梁的上翼缘顶部与地铁车辆底板处于相同高度，遇到紧急情况时，可作为紧急疏散通道为乘客提供方便; 同时，因为车辆受到 U 形梁整体结构两侧腹板的保护，无需像传统高架结构考虑防冲撞功能，安全性较其他高架结构有了进一步提高。

      3) U 形梁结构本身具有阻隔车辆轮轨噪声的功能，大大增加了站台内候车乘客的舒适性，再加上 U形梁结构底板的混凝土截面较传统箱梁大大减小，因此，采用 U 形梁系统将有效降低建设和运营成本。

      4) U 形梁建筑底板高度只有 26 cm，大约为箱形梁建筑高度的 1/6，节省材料、降低造价的同时，梁的外形更轻、美观。但 U 形梁的施工要求较高、技术性较强。