预留上盖开发的轨道交通车辆段设计分析

王栋

（中铁二院工程集团有限责任公司，成都610031）

1 引言

轨道交通是城市公共交通的重要构成部分， 可有效缓解城市交通紧张压力。 上盖开发是轨道交通应用中的一种土地集约化开发方式， 其通过在轨道交通途经区域的上方或周边地区进行土地利用与城市开发，优化城市功能布局，提高土地资源的利用率与集约利用水平， 有效缓解轨道交通开发与运营的资金压力，推动轨道交通投运良性发展[1]。

2 预留上盖开发的轨道交通车辆段设计理念

2.1 一体化设计

轨道交通车辆段上盖开发是轨道交通综合利用的重要构成。 从上盖开发空间上来看，盖上工程以商业、住宅为主，盖下工程以工业厂房为主，盖上、盖下整体设计并有效连接周边的轨道交通站，形成集商业、办公、绿化、生产等于一体的通用性综合体。 轨道交通车辆段上盖开发应充分贯彻一体化设计理念，统筹布局工业建筑与民用建筑，明确拆分不同等级开发主体的施工界面， 科学匹配轨道交通周边地区的用地需求与功能需求， 合理控制上盖开发强度以及轨道交通运营所产生的各类负面影响，如噪声污染、火灾隐患等[2]，优化形成上盖开发一体化设计方案， 以充分发挥轨道交通上方与周边地区的土地功能价值。

2.2 包容性原则

轨道交通车辆段上盖开发中涉及大量的预留工程， 盖下轨道交通车辆基地建设时需为上盖开发预留必要的条件与接口。 在轨道交通车辆基地与上盖开发同步进行时，预留上盖开发应遵循包容性原则，在上盖开发设计方案中对结构荷载、建筑可调整性、市政接口位置与容量、落地管线与设施、室外管线、防雷接地措施、覆土深度等进行标准规范内的充分预留，提高车辆段上盖开发的包容性与拓展性。

2.3 适度性原则

轨道交通车辆段上盖开发旨在充分利用轨道交通途经区域上部与周边的土地资源，并进行二次利用，以提高土地集约化利用水平，缓解城市用地紧张压力。 在土地资源利用与上盖开发经济效益等综合因素下， 轨道交通车辆段上盖开发强度通常较高，旨在以商业、办公等经济性更优的开发利用方式平衡上盖开发的高成本与经济投入。 但与此同时，轨道交通上盖开发中也面临诸多不利因素，如轨道交通的噪声污染、火灾风险以及与普通土地开发存在差异的结构载荷与覆土深度等，均会影响轨道交通车辆段上盖开发的强度[3]。 因此，在预留上盖开发的轨道交通车辆段设计时，应遵循适度性原则，充分平衡开发强度、开发经济性等之间的关系，进一步优化上盖开发设计方案。

3 预留上盖开发的轨道交通车辆段设计规划

3.1 功能定位

预留上盖开发的轨道交通车辆段设计首先需明确车辆段上盖开发的功能定位。 作为轨道交通途经区域上部与周边地块土地的二次利用方式， 其功能定位应以优化城市功能结构为目标，根据地块周边区域的用户需求设计开发土地功能，如酒店、工业厂房、办公建筑、商业综合体等。 同时，兼顾用户日常需求，在综合服务转换夹层设计停车场，满足周边住户的停车需要，有效隔离地下轨道交通与上盖建筑，减少轨道交通运行产生的噪声污染等对上盖建筑使用带来的负面影响。 上盖建筑与地下轨道交通空间利用硬质夹层加以隔离， 可有效隔绝火灾，以免上盖建筑或地下轨道交通中发生的火灾向下、向上蔓延，造成更大的经济损失与人员伤亡。 此外，上盖开发应与轨道交通基地形成良好的交互机制， 商业综合体、 住宅小区、公共办公楼、停车场等需设计路线与周边轨道交通站相连接，同时保证上盖开发功能与地下轨道交通之间互相不影响，有效规避轨道交通运行的噪声污染与上盖建筑使用中的抛物风险。

3.2 场地规划

根据预留上盖开发轨道交通车辆段设计理念与原则，轨道交通车辆段上盖开发应结合地块的车流、人流、商流等规划布设空间布局与功能结构分区，对上盖区域的建筑空间、交通流线、绿化景观等进行详细设计。 以广州13#线官湖车辆段为例，其上盖开发主要包括综合楼区、停车场、生态景观区以及停车检修库区等。 综合楼区主要涵盖了居民住宅楼、办公写字楼、幼儿园、商业综合体等；生态景观区在综合楼区内沿着轨道交通线路设计了一条步行廊道， 并在廊道周边一定范围内打造了一系列绿意盎然的生态景观，形成条线状生态绿化带；停车场规划于盖上、盖下夹层内，用于为综合楼区内用户提供停车便利；停车检修库区主要用于对车辆进行检修，为停车用户提供更加多样化的功能服务。 同时，上盖场地规划需充分考虑用户使用的便利性， 如上盖开发中的道路规划应做好路径闭环，通过路径的合理设计提高综合楼区、生态景观区等的通达程度；道路的坡道设计应满足车辆运输要求，通过合理设计坡道宽度与转弯半径，确保车辆运输与通行的路径最优化；道路的通行车道应达到双向通行的基本要求， 提高路口通行速度与通行能力。

3.3 跨线布置

轨道交通车辆段上盖开发与轨道交通运行应相互独立、互不干扰。 在上盖开发时，应高度重视跨线布置工作，在充分考虑覆层之下安装空间需求的基础上，对轨道交通运行线路、上盖区域的车辆通行线路等进行跨线布置， 通过物理隔离等措施降低轨道交通运行对上盖建筑与道路使用的负面影响。例如，在上盖开发中合理设计机动车坡道，以便综合楼内的机动车高效通行；合理设计人行桥，实现轨道交通运输的大运量脉冲式客流与上盖区域慢性系统之间的有效交通转换， 便于轨道交通进出站与上盖区域的人流快速聚拢与疏散， 提高上盖开发应用中的步行通行效率，有效规避人流拥挤现象。

4 车辆段建筑结构设计

4.1 结构体系选型

轨道交通上盖开发中的结构体系选型会影响总平面布置与场地规划。常见的结构体系类型包括3 种：（1）框架结构。具体布置为在限界允许范围内布置框架转换柱， 车辆段上盖则采用框架结构作为建筑结构体系， 通过框架转换柱与框架结构托柱的合理布设，有效分解不同方向的负载，此结构体系无须设置落地剪力墙。 （2）剪力墙全落地结构。 考虑到车辆段上盖开发中存在建筑与轨道在空间上的矛盾， 在轨道间划定一定范围的区域作为白地，用于开发综合楼建筑，如写字楼、商业综合体等，避免在白地布设轨道交通线路，使得上盖建筑可以直接通过剪力墙结构全部落地，无须转换，此结构体系会在一定程度上降低土地资源的利用率。 （3）框架结构与剪力墙结构的综合。 车辆段上盖的建筑采用框支剪力墙进行结构转换，车辆段上盖周边未布设轨道交通线路的区域则采用剪力墙结构直接落地。 具体在轨道交通上盖开发时，应根据上盖开发的设计理念与原则，结合城市地面层、工艺层、综合服务来转换夹层与上盖地坪层之间的关系， 合理平衡白地预留的经济性与上盖开发强度，选择最优的结构体系。

4.2 转换层结构选型

理想状态下， 轨道交通车辆段上盖与下方轨道空间同时开发、同步施工，但实际情况下二者存在不同步现象，涉及大量的后期内容调整，需要利用转换层对上盖结构进行转换，提高上盖开发建筑的抗震性能与力学性能。 当前，上盖开发中常用的转换层结构包括3 种：（1）梁式转换，即利用主次转换梁对上部与下部结构所承受的荷载进行转换与平衡， 有效应对后期上盖开发内容调整后结构力学性能问题；（2）厚板转换，即利用整体性浇筑的厚板将上盖开发建筑的荷载传递转换到下部转换柱中；（3）隔震结构，即在上盖开发建筑中布设隔震支座、隔震层梁板结构等，提高上盖开发建筑的抗震性能。在实际轨道交通车辆段转换层结构设计时，需根据轨道交通空间的结构、上盖开发建设内容以及调整幅度等，优选转换层结构形式，减小因上盖建筑开发引起的轨道通行安全隐患， 保证上盖开发的建筑抗震性能。

4.3 组团布局形式

轨道交通车辆段上盖开发布局与功能结构设计很大程度上受到盖下轨道交通空间布局的影响。 以轨道交通线路方向为例，在车辆段上盖开发时，若是轨道交通线路为南北向，上盖开发的空间布局也大多呈南北向延伸， 住宅楼、 商业综合体、生态景观带等多沿南北向呈线性分布；若是轨道交通线路为东西向，上盖开发的空间布局也大多呈东西向延伸。 如果南北向开发空间较小，可通过东西向错位布置，形成南北住宅之间不正面相对的错落建筑。

5 车辆段消防系统与排水防水设计

5.1 车辆段消防系统设计

车辆段消防系统设计应在各功能区安装防火阻隔区和自动灭火系统， 以满足火情或火灾时人群与车辆安全疏散的要求。 自动灭火系统的应用程序可采用湿式喷水器系统，将湿式喷水器布设安装在停车场周边， 湿式喷水系统的喷水流量约为51 L/min， 通过停车场内灵敏度较高的感烟探测器智能监测烟雾浓度， 配合自动灭火系统强化停车场的火灾预警与灭火。 在电力配置方面，可在监控室内配置主电源与备用电源，保证自动灭火系统与感烟探测器等全天候工作。 消防水泵、防烟风机的主供电力线路采用绝缘电缆，输电线路、火灾报警器及专用消防电话均采用阻燃、耐火电缆。

设置消防车坡道连接上层街道，在土地利用范围内，沿多一侧设置消防通道， 一侧设置消防站， 布置不小于长边的长度，以满足整体功能区的消防要求。 建筑周边有消防车道，路面符合行车要求。 避免种植高大的树木，有效控制管道数量，为加快消防车辆进出建筑物，达到快速灭火救援的目标，需在相关建筑物之间设置出入口， 并严格控制消防车进出地区的负载达标。

5.2 车辆段排水防水设计

预留上盖平台应严格控制渗排水流量， 以免大量雨水在屋面积存，影响上盖平台的安全性与稳固性。 在具体设计时，可按上盖开发间隔时长，临时屋面排水至少满足3 a 一遇的径流量。 屋面排水宜以变形缝为分水线，并与水专业复核是否满足临时及永久排水的需求， 各阶段市政接口是否满足最大排水量的需求。 车辆基地底板上宜设置临时防水，以保证开发间隔期及施工期间的运营安全；待夹层隔墙砌筑后，完成正式防水及防水收头。 在正式屋面排水之前，临时屋面雨水的排放路径与排水方式可根据可降板区域及转换夹层的内排水形式综合权衡后确定。

6 结语

轨道交通车辆段上盖开发时， 应根据上盖开发的设计理念与原则，结合城市地面层、工艺层、综合服务转换夹层与上盖地坪层之间的关系， 合理平衡白地预留的经济性与上盖开发强度，选择最优的结构体系、转换层结构形式与组团布局形式。 在消防系统与排水防水设计中应根据防火规范与标准，充分借鉴已有轨道交通车辆段上盖开发设计经验， 提高上盖开发设计的合理性与科学性。