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陆家嘴中心区地下空间更新改造实践

2020-06-25

住宅科技 2020年6期
关键词:中心区陆家嘴顶管

0 引言

陆家嘴中心区位于上海市浦东新区陆家嘴金融区的核心地带,面积1.7 km2。作为中国最具影响力的金融核心区之一,中心区内耸立着上海中心、金茂大厦、环球金融中心等超高层建筑,功能以金融、办公、贸易、会展、酒店以及相关配套服务为主。由于已开发区域的发展限制,思考并展开陆家嘴中心区的空间拓展与更新,将是推动上海政治、经济、文化纵深发展的重要举措,使之再次成为举世瞩目的焦点[1]。

近年来,陆家嘴中心区在大规模开发的同时,也带来了道路交通拥堵、人行流线不畅、广场绿地缺乏等一系列的城市通病,现有城市空间承载力愈发不能满足社会经济发展的需求。城市空间发展亟需通过向地下空间的延伸开发,来减轻地面建筑压力,恢复公共绿地,提升城市环境品质。

本次陆家嘴中心区地下空间的更新改造中,设计以温和的“植入”姿态,自然而谦逊地融入陆家嘴中心区特定的城市环境之中。建筑与环境不仅是外观的整合,更是将地下空间改造作为一种更新措施,将其与空间环境协调融合。这不单指地下空间的融合,更包含了对城市空间的整合与优化。

1 陆家嘴地下空间开发的机遇与挑战

1.1 基本概念

地下空间是指城市规划区内地表以下的空间,包括附建式地下空间和独立式地下空间。附建式地下空间是指与主体地面建筑结合同步开发建设的地下空间,独立式地下空间是指独立建造开发的地下空间。

1.2 发展机遇

陆家嘴中心区是城市资源高度集聚的区域,高目标发展要求和有限空间承载力的矛盾势必使得城市空间拓展不可能长期依靠水平延伸和超高层垂直向上的方式,只有将垂直向下与向上相结合,开发利用地下空间作为地面空间的有效完善和补充,才能实现城市空间多维发展[2]。

近年来,上海市地下轨道交通建设发展迅猛,其中穿越陆家嘴的地铁2 号线和即将建成的14 号线带来巨大的人流交汇,极大地提升了陆家嘴站点及其周边的地下空间价值。在此发展契机下,如何合理评估和统一规划站点及其周边地块的一体化设计,打造高效、便捷、有活力的立体化、复合化的城市地下空间,是我们的首要任务。

1.3 实践挑战

早期的陆家嘴中心区规划缺乏对城市地下空间的合理指导与统筹,规划滞后与中心区地块高速开发的背离造成了地下空间开发缺乏统一性和连续性的控制。在实际开发建设过程中,各地块地下空间又局限于各自范围内的建设,缺乏有效的共享和连通,形成了空间上的壁垒,在一定程度上阻碍了陆家嘴中心区的发展。

陆家嘴中心区地下空间现状开发存在诸多问题:①该区域地下开发主要是以高层建筑基础建造的地下室,功能以车库、设备用房为主;②各地下室相互独立,在道路下方被割裂,地面与地下没有联系与互动,地下空间缺乏活力;③地铁2 号线与正在建设的14 号线之间的行人交通联系不畅,导致公共交通无法有效地为街区服务;④已完成的地下工程都是为自己的项目使用而建造的,地下工程项目之间,特别是相邻项目之间均不能互联互通。

这些问题给未来地下空间的全面发展带来一定的障碍,如何以人为本,使地上地下空间协同,从而有序地开展地下空间的开发利用,是我们项目实践的根本使命[3]。

2 项目概况

陆家嘴中心区地下空间开发项目位于陆家嘴中心区现状绿地内,基地北侧是世纪大道,南侧为花园石桥路,西面为银城中路,东面毗邻金茂大厦。本项目对现状绿地内地下空间进行综合开发,分别设置5 条地下通道,将绿地和上海中心、金茂大厦、国金中心、环球金融中心等现状地下室相连通,形成具有公共服务设施的地下空间。与基地北侧的2 层地面人行天桥相结合,形成完整的立体步行网络系统,对补充和完善中心区的公共服务设施和步行交通系统发挥了重要作用(图1)。

3 实现陆家嘴中心区域立体步行交通可达性目标

3.1 空中步行系统的联结激发了城市中心区的活力

便利的步行系统是陆家嘴中心区与其他区域的显著区别,这种差异性塑造了城市中心区的空间特征和活力氛围。

陆家嘴中心区立体步行系统包括人行天桥和地下人行通道两部分,主要以服务于旅游、商务两大客流为目的。陆家嘴人行天桥目前已基本建成,包括明珠环、东方浮萍、世纪天桥和世纪连廊四部分,是改善该区域办公人员通勤和游客步行环境的一项重大举措。它连接地铁2 号线陆家嘴站点的出入口,包括正大广场、国金中心、金茂大厦、环球金融中心等建筑。

3.2 地下人行通道系统的整合修补了城市功能的属性

在目前良好的空中步行系统基础上,为了更好地搭建立体步行网络,需要垂直向下扩大地下步行交通容量,并与地面及空中步道相连接,从而实现区域活力的提升(图2)。

本项目通过地下人行通道系统将地下空间整合,成为城市中心区更新的切入点,能够很好地“修补”城市发展大跃进之后的功能缺憾[4]。地下人行通道系统与周边城市要素的整合包括以下3 个方面。

图1 地下空间整体鸟瞰图

图2 陆家嘴中心区步行交通系统

(1)连接既存建筑:综合利用基地周边既存建筑作为载体,充分挖掘其关联性,尽量用地下空间步道将建筑连接,在理性、合理的空间配置基础上,实现城市功能上的整合。

(2)在城市绿地上设置地面出入口:将基地的城市绿地与地下空间结合,规划出入口节点,既展示了绿地景观的生态性,又突出了地下交通于地面疏解的引导性,实现了城市绿地的功能补给。

(3)可达交通梳理:陆家嘴中心区城市道路尺度惊人,步行区域一再压缩。在原有空中步道的基础上,结合基地的出入口,完善构建空中、地面与地下各自横向成网且相互纵向贯穿的全贯通式人行立体空间体系,重塑舒适的城市步行空间与尺度。

4 多元思维下的公共绿地优化方法

地下空间的开发利用常与城市绿地结合在一起,将部分地上功能转移到地下,对城市公共绿地和地下空间的同步开发建设,有利于改善绿地环境、实现良好的经济效益。

4.1 得天独厚的区位优势

现有陆家嘴中心区公共绿地占据城市空间结构最核心位置,主要以服务周边金融贸易区办公人群的休憩交往活动为主,兼顾以游客为主体的外来人群,为其提供生态休闲观光服务。基地所处的城市绿地与陆家嘴中心区公共绿地仅一路之遥,虽体量规模与其相差较大,却是世纪大道西南侧区域绿地空间的核心组成部分。它东邻金茂大厦,隔路西接国金中心,并与上海中心面面相望,身处其中便能毫无遮挡地欣赏周边高层建筑群及壮观的城市天际线,创造了一个绿色的缓冲空间(图3)。

图3 地下空间公共绿地

4.2 复合公园的设计策略

作为城市更新项目,在基地原有的无修饰、纯生态绿地基础上,实现功能的多元化发展。设计在不改变原有公共绿地范围的前提下,通过精细化的景观环境设计提升各类公共空间界面的品质,创造了多样化的体验与交往空间,打造成一个可衔接空间的自然生态且多元复合型袖珍公园。

中心绿地内设计的南北主要步道连接北侧的2 层天桥入口与南侧的下沉广场入口,构成绿地主轴;绿地东侧相邻的金茂大厦裙楼入口与北侧天桥路口形成次要步道,同时与绿地主轴形成北侧的循环步道网络,并与绿地中部的人行地下出入口交汇形成中心区域。无论是对平日上下班的都市白领,还是远道而来的游客,这片绿地都提供了良好的可达性,也弥补了原有城市空间活力缺失的遗憾,丰富了公共绿地周边功能配置的多样性。绿地两端的下沉广场是介于地上地下之间过渡的区域空间,在满足消防疏散功能的前提下,将城市的三维空间综合到一起,充分整合了地上区域与地下区域两个空间(图4)。

图4 地下空间下沉广场出入口

5 基于整合既存建筑的地下空间通道路径

5.1 既存建筑摸底与梳理

为了确保各个环节上的合理性,我们针对上海中心等既存建筑,查阅了地下空间图纸资料并进行分析研究,找到通道连接的可能性,设计出多种方案;并基于相互协调的基础上加强连通性,最终选出最优方案。

5.2 设置换乘大厅与通道

本项目利用金茂大厦西侧绿地内的地下空间作为空间核心,地面除下沉广场和消防疏散出口外,仍然保留城市绿地功能;地下空间内设换乘大厅和通往上海中心、金茂大厦、国金中心、环球金融中心的5 条地下通道。

根据这4 栋已建成的超高层建筑地下室标高差异,以及地下连通口位置的不同,有针对性地设计地下人行通道和空间节点:①通道一连接中心绿地与西侧国金中心的地下二层,通向地铁2 号线和14 号线;②通道二连接中心绿地与南侧上海中心的地下二层;③通道三连接中心绿地与东侧金茂大厦的地下一层;④通道四连接上海中心与环球金融中心;⑤通道五连接上海中心与环球金融中心南侧绿地。

对既存建筑的地下室进行合理改造更新,再通过系统化、多样化地下空间的主、次节点和步行交通组织,把各个地块建筑的人流经由通畅的步行系统引导至各个建筑、公交地铁站点和地面绿地,使市民的公共活动得到扩展,从而创造出安全、舒适的步行体验(图5)。

图5 地下空间人行通道位置

6 融入整体中心区的立体空间整合手法

在地下空间的立体整合中,存在规划滞后和规划不全面、不系统的问题。因此,要把整个城市地下空间资源作为规划的整体,全面地、系统地、统筹地分析,在开发建设时根据项目的特点、需求,分步骤、分阶段地开发建设;且规划要适当超前,根据开发的次序不同而留有互联互通、相互衔接的空间。

6.1 “植入”的理念

陆家嘴中心区高容低密的特性,在造就尺度宏大的城市空间的同时,也为城市的更新改造提供了可能性,即在尊重既存建筑的前提下“植入”地下空间,以实现对城市空间的补充和重构。

地下空间的改造“植入”就是利用公共步行通道串联起各个零散的地下室,形成相互系统化的整体。一方面,要保证人员通行路径的便捷性;另一方面,又要提供丰富的节点空间,提高地下空间的辨识度[5]。

6.2 “无缝衔接”的布局

通过建立过渡性的下沉式广场和设计连续的地下人行通道,将通道与建筑、绿地进行无缝衔接。

6.2.1 建立过渡性的下沉式广场

图6 地下空间下沉广场

在换乘大厅与通道一、通道二连接处设置了两个下沉式广场,既可作为垂直交通使用,又可兼顾消防疏散要求。同时,考虑到地下空间环境质量的需求,自然过渡并有效地将人流与地上、地下连接起来。下沉广场引入阳光、空气等感官需求,有效消除地下的隔离感,减少地下环境的封闭感,增强了地下空间的可达性(图6)。

6.2.2 设计连续的地下人行通道

在基地及周边区域,地面、地上、地下三个层面纵向彼此连通,打破了原本地上功能区可望而不可及的局面,在功能界面和空间体验方面提高城市步行系统的连续性。陆家嘴二层天桥连接众多地标建筑,在基地北侧设天桥人行出入口,进入绿地后通过下沉广场进入地下空间。地铁2 号线和14 号线人流从国金中心经地下通道一到达绿地内的换乘大厅,再经地下通道二、通道三进入上海中心和金茂大厦,通过上海中心“L”型地下大厅,最后经通道四、通道五连通环球金融中心及其南侧绿地(图7)。

图7 地下人行通道连通示意

6.3 “接地气”的实施措施控制

(1)做好地下通道断面控制。地下通道要从不同设施的有效连接方式上入手,加强与地面之间的垂直联系。

(2)做好建筑控制线的把控。对于建设范围,要做好建筑控制线研究工作,确保不触碰底线,以此来结合具体设计要求,确保地下空间建设能够满足城市需求。

(3)做好地下出入口控制工作。作为与地下、地面转变的重点,出入口的设计已经成为保证安全的重点,要从周边环境上入手,满足合理、舒适、安全的要求。

(4)进行人性化设计。在开展地下空间设计时,要从交通、人流量等方面进行考量和测算,最大限度地保证地下空间的宽敞性;同时,还要保证交通组织上的合理性,提升人们的空间体验。

7 适应现状条件的创新施工技术改造手段

本项目作为陆家嘴中心区率先启动的地下空间开发项目,在设计和建造过程中不断提高相关工程技术和设计水平,为大规模建设城市绿地与地下空间结合体提供了理论基础、技术支撑和经验。

陆家嘴地区地下管线错综复杂,特别是非开挖管线越来越多、越来越深,管线迁改难度大、工期长、费用高。此外,陆家嘴中心区城市道路交通繁忙,在繁华商业地带和城市主干道进行破土封路更难以实施。为避免管线和交通影响,本项目通道一、通道二、通道五采用矩形顶管非开挖技术,“隐蔽”在道路下完成通道施工,产生了极大的社会效益和经济效益。

7.1 非常规改造技术一:现状管线检测

非开挖管线埋深较深,管线与顶管净距仅1 m 多。因此,顶管推进过程中,需严格控制轴线,减少扰动对土体影响,并严格控制土压力、出土量及顶力、注浆等参数;加强对地下管线的监测工作,在采取相应措施后,及时反馈措施效果;组织分析监测数据,按反应数据优化施工参数;此外,在穿越近距离管线时,需注意控制相应的注浆压力,以免对管线产生不必要的干扰。

7.2 非常规改造技术二:金蝉脱壳法

由于国金中心地下室处于运营状态,无法提供足够的空间和楼板孔洞来吊装顶管设备,本项目创造性地采用“金蝉脱壳法”,将顶管机壳留在土体中,内部设备切除从后方顶管中运出,完美解决了地下室中无接收条件的难题,确保施工不影响道路交通和既存建筑的正常使用[6]。同时,在建筑地下室的接收区域进行一系列改造措施,包括:地下室相关区域现有管线搬迁改造;施工地下室外墙开洞代替框架结构;加固下部结构,并凿除现有部分楼板结构;改造后测量复核,保证进洞的可靠性。

7.3 非常规改造技术三:水平冷冻法

现有建筑物基本都未预留地下联通的接口和承载条件,但建筑物已在运营中,紧邻地下室外为现状道路,且地下管线众多,无法进行常规地下施工,对现有地下结构进行改造施工实施困难[7]。为了适应矩形顶管的加固条件,确保顶管接入安全,采用水平冻结法加固进洞位置,以确保设备机房的运转不受影响,使地下商业和地上建筑可以正常使用,保证了相邻地铁设施的结构安全。

7.4 非常规改造技术四:顶管斜向出洞

上海中心与环球金融中心南侧地块之间的通道五,受用地边线影响,其地下室外墙为斜向且是曲线,顶管轴线与其夹角约63~83°,导致工作井出洞侧墙成弧形。顶管大角度斜向出洞罕有先例,本项目巧妙地设计了1 个空腔,在空腔内回填土体后变成传统垂直出洞,顶管完成后再挖除填土,成功解决了这一施工难题[8]。本项目在原有矩形顶管技术条件的基础上,创新出适应现状条件下的地下连通施工工艺,成功运用于陆家嘴中心区城市更新改造的实践中,保证了已建超高层结构的使用和安全。

8 结语

随着“上海2035——迈向卓越的全球城市”的深入推进,陆家嘴地区功能不断完善,陆家嘴中心区必须要以扎实地深化完善空间规划和建设管理为首要目标,通过提供完善的城市基础设施和配套服务体系,来顺应其再次跨越式地硬核发展。

我们应立足于既存项目与在建项目之间的融合发展,重新梳理,着重在调整完善存量建筑地下空间方面下功夫,包括对地下建筑功能的完善与互补,地上和地下建筑之间的步行空间连通关系,地下空间与轨道交通及地面交通的衔接关系,以及地下空间人性化设施的填补等方面进行全方位的系统更新改造,从而更好地完善城市空间结构体系,重新焕发城市中心区活力。

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