轨道交通工程设计创新与实践

申晓明

摘要：5号线是苏州第二期建设规划最后一条线路，承担了对既有建设经验的总结和对下一期建设线路技术引领的作用，5号线以“构建智慧、安全、绿色、人文的现代化轨道交通”为建设理念，在智慧地铁、预制装配式、土建施工新工法、车站地下空间形式等方面进行了新技术的探索应用，取得了不错的实践效果，对城市轨道交通的设计与建设具备一定的借鉴意义。

关键词：轨道交通;智慧;安全;绿色;人文

1.概述

围绕长三角區域一体化、沪苏同城化、市域一体化发展战略，苏州轨道交通加快推进规划布局和工程建设，全力构建智慧、安全、绿色、人文的现代化轨道交通网络体系。目前，苏州轨道交通已开通4条线路，总里程166公里，初步构建起“井”字型轨道交通骨干网络，日均客流超过120万人次，在公共交通中的分担率超过50%。

5号线全长44.1Km，设站34座，是线网中东西向的骨干线路，可缓解古城交通，加强湖东湖西两岸的联系，缓解1号线运能不足。5号线是苏州第二期建设规划最后一条线路，承担了对既有建设经验的总结和对下一期建设线路技术引领的作用，在此契机下，笔者带领项目团队在5号线进行了一些设计创新探索。

2.设计创新探索

2.1创新安全管理

1）强化风险源管理

施工安全的根源在设计阶段对风险源的摸排、定级，采取针对性的技术和管理措施。

5号线在设计各个阶段开展风险源专项设计，根据苏州地质特点建立《苏州轨道交通风险源分级标准》，并对各个车站、区间工程进行风险摸查，依据分级标准确定相应的风险等级，编制风险源总报告，确定全线I环境风险27处，II级环境风险158处。对于高风险工程，编制高风险工程专项设计文件，采取针对性的技术及管理措施。通过上述程序，确保设计阶段对风险摸排准确，并将最终成果应用于施工现场的风险管理。

2）采用新工法降低土建施工风险

5号线东西向穿越苏州古城，古城区道路狭窄、建筑物密集，整体实施难度较大。竹辉路站基坑开挖深度24米，距离文庙古玩市场仅1米，采用了短幅地下连续墙、钢支撑伺服系统、分小基坑开挖等技术措施，确保车站实施期间建筑物的安全。劳动路站地下四层深31米，采用槽壁加固、提前施工端头加固、分坑实施、钢支撑自动伺服系统等多项措施，确保超深基坑施工安全。劳动路站～新市桥站区间盾构机始发15米即下穿运营中的地铁2号线，垂直最近距离仅3米，开创性的采用短钢套筒始发，保障2号线运营安全。石莲街站、李公堤站出入口通道在苏州轨道交通首次采用顶管法施工，减小基坑穿越快速道路施工的风险。

2.2响应绿色号召

1）应用多项预制装配式技术

5号线尝试在以下几个方面开展了预制装配式技术的应用。

（1）预制装配式轨道板

尝试对传统预制板轨道技术进行改进，其主要技术特点如下：①填充层材料采用了钢纤维细石混凝土代替传统的自密实混凝土，取消了钢筋设计，大幅简化了施工工序，经济性更佳。②预制板外隔离层采用工厂内喷涂改性聚氨酯隔离材料的做法，简化施工工序的同时，提高了绝缘性能，有利于杂散电流防护;③施工采用全系列装配式轨道施工专用装备，实现了涵盖运输、铺设、精调、灌筑全过程的机械化施工和无轨化作业，实现了轨道板的一次性、快速、自动调整到位。

改进后的预制装配式轨道板施工技术简化了施工工序，大幅提高了施工效率，同时降低了工程造价，实施效果较好。

（2）基于BIM的机电系统装配式技术

设计、施工阶段均采用基于BIM的全过程机电装配式技术。全专业施工图设计采用BIM建模，设计过程中开展管线碰撞检查，采用三维激光扫描技术修正土建BIM模型，机房、综合管线BIM精细化设计，墙体孔洞BIM精准预留，综合支吊架BIM深化设计等。

（3）预制装配式疏散平台

既有线路的疏散平台一般采用型钢支架+现浇钢筋混凝土板，型钢支架存在易锈蚀、难维保的问题，现浇钢筋混凝土作业环境差。为改善上述问题，5号线全线疏散平台采用活性粉末混凝土（RPC）的预制板及支架。RPC预制板质量较轻，便于现场的运输和安装。支架采用RPC预制构件，解决了传统钢支架易锈蚀、难维保的问题。

（4）预制装配式车辆段检查坑立柱

胥口车辆段试点采用预制钢筋混凝土立柱代替传统现浇钢筋混凝土结构。采用空心结构，在工厂进行标准化生产，大幅提高了短柱自身的施工质量。预制装配式短柱施工质量高、周期短、精度高，取得不错的实施效果。

2）采用直流智能照明系统

5号线率先全线采用直流智能照明系统，为国内轨道交通行业首创，直流电较交流电安全性高、损耗小、可控性高、易于接入分布式能源等优势。

3）场段采用雨水回收系统

为满足节约用水及海绵城市建设的要求，对胥口车辆段、唯亭北停车场大型屋面雨水进行收集、处理和回用，用于绿化浇洒、道路冲洗，以达到开发建设对城市自然环境影响最低、水资源循环利用、可持续发展和维护城市良好生态功能的目标，是具有环保功效的绿色工程。

段场雨水调蓄回用采用雨水调蓄回用水池的方式。雨水回用系统具有雨水集蓄利用，同时也具有削减峰值流量的作用。

4）车辆段设置上盖平台

5号线胥口车辆段是江苏省第一个上盖开发+全自动运行型式车辆段，实现了“TOD”理念下的车辆基地上盖一体化设计，提升了土地利用率。

在设计过程中，进行多方案比选优化，通过采取将周月检与定临修合建、试车线按地形条件设置为曲线等方式，既满足全自动运行的各项要求，又最大限度的集约出用地进行上盖和白地综合开发。优化线路和工艺布局后的，集约出约9万平方米白地用于物业开发，同时通过车辆段上盖，将土地分层使用，创造出16.5万平方米盖上土地进行二次开发利用。

2.3突显人文关怀

1）创新车站地下空间形式

建设国内大运量轨道交通首例中庭+无柱地下车站。苏嘉杭站位于黄天荡河边的绿地内，车站中板设置了一个65mX10m的大中庭，使得整个车站站厅与站台空间融入为一体，提高了车站空间的通透性和乘车体验，是一种新线值得广泛推广的地下车站形式。

长江路站采用车站公共区无吊顶设计，将自然美感与工业质感相结合，摒弃繁杂的装饰而趋向于整合各专业管线安装，关注管线的序列所呈现的美学效果，作为装饰构件的一部分，将仿生形态与现代多媒体结合营造空间现代体态、自然灵动的艺术感。

李公堤南站将垂直绿色植物应用在地铁站内，改善了车站空气质量，提高了地下车站空间舒适度，协调人与环境之间的关系。

2）应用智能导向系统

车站首次采用了三维街景立体图，导向信息更简洁、更清晰。车站在出入口、站厅及站台等区域采用了互动式智能LCD综合咨询屏，同步反映周边街区、线网图、列车运行图、车站平剖面、畅行、车站首末车时间及公交换乘等信息。

3）实现站点与周边开发的融合

建设前期与周边地块提前融合设计，建设时期相近的站点与开发同步，车站设计充分结合周边地下空间及地建筑进行一体化融合设计。劳动路站与龙湖天街商业无缝连接，南门站与金地商业融合共建，車站出入口、风亭及冷却塔均设置在商业建筑的地下室及地面建筑内，给市民出行带来极大的出行便利，同时大大地提升了城市景观形象。

4）开展管理用房一体化设计

车站管理用房遵循以人为本、技术创新的设计理念，采用家具一体化设计的处理手法，地面及墙面运用冷暖色调的搭配，摒弃了地下空间的沉闷感，让车站地下空间更加整齐干净，简洁明快的色彩搭配、营造现代现代的办公环境，体现人文关怀。

5）提升便民服务设计

无障碍设计过程中与无障碍人士进行密切沟通，对设备设施、设计细节进行了优化。每座车站均独立设置了无障碍卫生间，卫生间门采用了电动平移门和自洁式抗菌扶手。车站客服中心采用了高低位服务窗口，便于无障碍人士使用。

3.结语

经过近二十年的快速发展，我国城市轨道交通建设正经历从高速增长转向高质量发展的重要阶段，苏州市轨道交通5号线开展了一些设计创新探索，应用了一些新技术，取得了不错的成效，为新线建设提供了有益的借鉴。下一步，我们将围绕“综合、智慧、安全、绿色、人文”的理念，不断创新，进一步推动轨道交通高质量发展。

参考文献：

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