浅谈普通地铁站的建筑设计与施工配合
2022-04-08赵琳颖
赵琳颖
(苏交科集团股份有限公司,江苏 南京 210019)
1965年7月1日北京地铁开始建设,1969年10月1日第一条地铁线路建成通车,北京成了中国第一个拥有地铁的城市。但在20世纪80年代末期和90年代初期,中国才掀起了第一轮地铁建设热潮。北京、上海、广州等二十多个城市开展了地铁规划和建设工作。1995年末,国务院发出通知叫停了青岛、沈阳等部分即将开工建设地铁的城市。待1998年宏观调控完成,国家又陆续批准了深圳、南京、武汉等城市的地铁立项。2003年,经国务院审议批准,哈尔滨、成都、杭州、西安、苏州、青岛、无锡等城市先后加入了修建地铁城市的行列。轨道交通服务供给能力和水平全面提升,在支撑区域一体化发展中发挥了重要作用。自此,中国正式迈入城市轨道交通的时代。
地铁车站根据客流、现状、规划条件、换乘条件、配线设置情况等因素影响,可分为不同类别。地铁线路应按其运营中的功能定位,分为正线(干线与支线)、配线和车场线。配线应包括车辆基地出入线、联络线、折返线、停车线、渡线、安全线。正线站中的普通站又包括标准站及标准单渡线车站(以下简称标准站、单渡线站)。标准站仅有客流运输功能,为单一线路车站,该类型车站无换乘,无配线,无上盖物业开发等。标准单渡线车站即在标准站的基础上,新增一条沟通左右线的单渡线道岔。这两种形式的车站的公共区及设备区布置方式相似,只是线路设置和车站长度有较大区别。标准站一般长度设置在200m左右,标准单渡线车站一般设置在275m左右。该文对标准站、单渡线站中遇到的设计及施工问题进行解析。
1 初步设计阶段
在初步设计阶段,总体院一般会为全线车站的公共区规模、进出站闸机设置、楼扶梯设置、柱网柱跨的选择、站台宽度、设备区布置、公共区卫生间布置、节点通用图、车站覆土厚度、车站净高、出入口通道宽度及高度、车站长度等提供标准化设计模板。各工点院一般需要在标准化模板的基础上结合自身车站周边现状、周边规划及初期、近期、远期客流资料等,对该标段车站进行有目的设计。
普通车站的主体应该尽量靠交叉路口设置,车站4个出入口平均分布在路口4个象限,便于吸引路口各象限客流并且车站有兼顾市政过街的功能。车站公共区基本由非付费区和付费区组成,非付费区与付费区分隔部分设置进站闸机和出站闸机,进出站闸机的设置与客流预测表和出入口分向客流预测表有关,下面举两个例子对该情况进行详细阐述见表1和表2。
表1 A站远期早高峰小时客流预测表(单位:人/次)
表2 A站早高峰各车站出入口分方向客流比例(%)
由客流预测表得知(表3),A站下客量大于上客量;由出入口分向客流表得知,上行出入口客流总比例大于下行出入口客流总比例(表4),所以该站应该优先考虑出站闸机位置,出站闸机设置在上行,进站闸机则设置在下行。由客流预测表(表3)得知,B站上客量大于下客量;由出入口分向客流表得知,下行出入口客流总比例大于上行出入口客流总比例(表4),所以该站应该优先考虑进站闸机位置,进站闸机设置在下行,出站闸机则设置在上行。
表3 B站远期早高峰小时客流预测表(单位:人/次)
表4 B站早高峰各车站出入口分方向客流比例(%)
结论:上述设置进出站闸机的方法适用于除换乘站以外且无明显潮汐客流的一般车站,但出入口分向客流均衡的车站,可以根据本站的实际情况灵活设置进出站闸机。
付费区的楼扶梯设置与出入口分向客流比例有关,A站东侧总客流比例明显大于西侧总客流比例,上下行双向扶梯应该设置在东侧,上行扶梯及楼梯则设置在西侧;B站西侧总客流比例明显大于东侧总客流比例,上下行双向扶梯应该设置在西侧,上行扶梯及楼梯则设置在东侧。
与公共区布置方法不同,在设置车站设备管理用房区域及设备小端区域时,受周边地块环境的影响,具体表现在车站出地面附属设施(出入口、风亭)的设置上。在周边地块未实现规划时,车站附属应结合规划色块图及道路红线图进行布置。在条件较好的地块,出入口及风亭应退道路红线3m~5m,预留出入口集散广场及满足风亭四周应有宽度不小于3m宽的绿篱的规范要求。设置在商业、商住混合、居住地块的出入口可预留远期与地块对接条件。在提高车站服务水平的同时,为车站创造更高的商业价值;风亭应尽量设置在道路红线外的街边绿地内,减少对未来地块的影响。在周边地块已经规划的条件下,车站附属应结合规划色块图、现状地形图、规划道路红线图、地块用地红线图设置。尤其需要注意地块红线里地下室结构边线、地面门卫房、售楼处、地块消防环道等易忽视的建构筑物及配套设施,尽量减少对地块的影响。在满足消防间距、环评要求和结构安全的前提下,设置出入口及风亭且两者应优先考虑合建,融入城市景观。出地面附属位置基本上确定了车站设备管理用房区域及设备小端区域,建筑专业需要将所有专业的功能性及运营的实用性放在首位,协调并合理安排各专业在车站内部的布置,在满足各专业及运营要求的前提下合理控制车站规模。与此同时,在妥善处理好车站出地面附属与地块关系后,应及时与地块业主进行方案对接,在对接的过程中完善车站建筑方案。
渡线站较标准站长约75m,一般优先考虑扩大非付费区面积,在标准站的基础上增加一跨,提高乘客舒适度。由于设备管理用房区域面积较富裕,车站备品库较多。为减少车站附属面积,活塞风机优先考虑设置在车站主体内部。
初步设计完成后,初步设计专家评审阶段启动。在该过程中,专家会结合整条线的工程概况、总体要求以及方案具体实施位置、周边交通情况、客流资料、行车组织、车站设计图纸等资料进行具体分析,在听取车站汇报的过程中提出意见及建议,最后由总体院汇总专家意见,各工点设计落实专家意见,修改完成的方案才能做为施工图设计的蓝本,继续深化设计。
2 施工图设计阶段
施工图是对初步设计图纸进行深化设计,但是在施工图设计的过程中,很多问题逐步显现出来,下面列举两个比较典型的例子以供参考。1)以地下两层标准站为例,某市大约7年前已开通1号线和2号线,来自运营方面的经验还在积累的过程中,所以在地铁建筑设计的前期,很少对设计提出来自运营方面的要求。但最近几年,运营方面开始在施工图阶段介入,并提出各种需求,在以“以人为本”为理念的大环境下,根据系统设备的布置,配套人员房间的要求也相应提出,初步设计阶段为控制车站规模设计的车站长度,车站主体长度198m基本满足各专业要求(图1),但在施工图设计阶段,运营对设备用房的设置提出了新的要求,在无法满足原设计要求的情况下,只能通过增加附属面积来满足要求(见图2)。但是如果前期考虑增加运营用房,车站长度须做到200m。在后续新线设计中应考虑运营因素,尽量做到在控制车站规模的前提下预留适当空间满足运营方面的要求。2)对设置单渡线的车站(见图3),设计应优先从外部环境因素去考虑渡线区域主体结构的设置情况。例如遇到车站主体与道路形成一个斜角,导致车站主体施工时交通疏解困难,这时应该根据自身情况考虑是否将车站做成“刀把”型(见图4)。虽然从建筑专业角度来看,“刀把”型单渡线车站规模确实小于常规主体建筑规模,但从结构专业角度看,工程量其实并没减少。如果考虑到交通疏解的因素,那“刀把”型方案应为最佳选择方案,在保证道路畅通的同时,减少社会负面影响。
图1 标准车站(198m)
图2 标准车站(198m)增加附属面积
图3 标准单渡线车站
图4 “刀把”型单渡线车站
3 施工配合阶段
建筑专业和其他专业不同,建筑专业在土建结构施工时就已经介入,其主要工作是核查各系统专业提资的孔洞及预埋件在土建施工时是否已落实到位,如遇现场与图纸不一致的情况,需要及时与施工单位联系,有施工单位及时整改落实图纸内容。在土建结构施工完毕后,机电系统及装修工程就进入了紧锣密鼓的施工阶段。但是随着施工配合的开展,又会出现一些新的问题,下面笔者将列举几个共性问题供大家参考。
3.1 公共区挡水坎高度问题
公共区离壁墙挡水坎高度与装修面齐平,无法满足离壁沟排水找坡要求,为满足离壁沟排水找坡要求,应调整公共区挡水坎高度及防水做法。在挡水时可考虑其兼做地面踢脚的功能,挡水坎高度应大于150mm。由于挡水坎工程量少,极易被忽视,在土建施工中板时,设计应提醒施工单位预留挡水坎钢筋并且一次性浇筑成形,保证施工质量。
3.2 公共区扶梯、电梯、楼梯开孔漏水问题
公共区中板开孔导致站厅层积水顺着洞边滴落至站台层公共区。为避免这种情况发生,在中板公共区开孔处增加高100mm ,宽200mm 挡水坎(见图5)。在土建施工时,因为无法保证二次结构施与中板连接处施工质量,所以设计应时刻提醒土建施工单位在洞口四周预留挡水坎钢筋并且一次浇筑成形,避免水沿着板缝流到站台公共区。
图5 公共区孔洞挡水坎做法
3.3 车站附属与出入口底板存在高差
附属与出入口在不共板的情况下会出现高差,高差易导致设备区无法平接通道,设备走道门无法开启。所以在施工图设计时应考虑通道标高与附属设备区走道之间的高差关系,在设备走道之后再对出入口通道进行找坡如图6、图7所示。
图6 墙体砌筑阶段
图7 地面装修阶段
3.4 新增无人驾驶站台门控制箱
无人驾驶上线后,右线站台门控制箱应装在小里程端三角用房墙面上,左线站台门控制箱应装在大里程端三角用房墙面上且均靠近侧站台,方便车站工作人员观察客流,操作控制箱。控制箱与装修完成墙面齐平,保证装修效果。同时还要调整三角用房门的位置及消火栓孔洞位置。
3.5 车站区间分隔门的设置
考虑行车安全的问题,站台层设备区与区间之间的分隔门门轴应靠侧墙并设置在站台上。
3.6 检修人孔盖板过重,检修困难
地砖材质通常厚重,通常检修人孔盖板材料与地面铺装统一,给检修造成困难。考虑到设备区检修主要以安全、实
用、方便为主,建议设计时将设备区检修人孔盖板材质由地砖改为钢板,降低日常检修难度。
3.7 出入口出地面台阶与市政人行道衔接问题
出入口标高地面取值标准,应按规划道路面标高为基准,与道路恢复设计保持一致。一般出现问题,通常表现为车站设计与市政道路设计信息不一致,导致出入口台阶数量与图纸不符。市政道路恢复时间晚于出入口施工时间,从设计到施工完毕,在近四年的时间里,出入口外部情况时刻都在变化,所以建议在出入口设计同时,应与市政道路设计确认出入口地面标高,在施工的同时应再次与市政设计对接标高,如图8、图9所示。
图8 台阶施工完毕
图9 台阶衔接人行道
3.8 渡线底板找坡点设置在公共区卫生间下方影响设备安装
渡线底板找坡点设置在公共区卫生间下方导致卫生间下沉后设备安装高度不够。目前各个城市车站站台公共区卫生间服务水平逐渐提高,在取消卫生间踏步设置的同时,蹲坑局部下沉,渡线车站底板纵向找坡起点应避开公共区卫生间下沉部位,预留干管接入污水池高度。
3.9 公共区楼梯凸出楼梯孔洞
由于施工误差导致公共区楼梯宽度大于楼梯开孔宽度,楼梯装修完成面凸出孔洞边缘,影响装修效果。建议在设计初期,楼梯宽度适当小于楼梯开孔宽度,装修完成面与楼梯孔边缘齐平,如图10、图11所示。
图10 装修阶段
图11 装修完毕
3.10 夹层结构柱影响设备房开门
夹层结构柱与建筑构造柱尺寸不一致,图纸未及时更新,影响设备房开门。建筑设计与结构设计应及时核对图纸,尤其是对可能影响设备房使用的梁、柱等进行核查。
3.11 设备区楼梯宽度
设计时设备区楼梯宽度1.2m,施工完成后不满足1.2m规范要求。前期设计时应考虑施工误差,一般建议设备区楼梯宽度按1.3m设计。
4 总结
以上列举的11个问题只是施工过程中一小部分,但基本集中表现为设计经验不足,与其他专业沟通不畅以及施工质量参差不齐。所以各专业设计人员之间应加强沟通、有效沟通,作为建筑专业,应主动了解其他专业的知识,在设计初期统筹考虑各专业要求。在车站施工时应有计划、有目的地进行现场施工配合,发现问题解决问题,做到不拖拉、不推诿。
过去,地铁设计主要以实用为主。现在的地铁在实用的基础上已经开始精细化、人性化、美观化的设计。