時亞昕 ，戴志仁 ，張毓斌

（1.成都軌道交通集團有限公司，成都 610041；2.成都軌道建設管理有限公司，成都 610041；3.中鐵第一勘察設計院集團有限公司，西安 710043；4.軌道交通工程信息化國家重點實驗室(中鐵一院)，西安 710043）

近年來，成都地鐵建設規(guī)模與建設強度屢居全國首位。2019年，成都地鐵一次性開通運營里程長度達到103 km；2020年，一次性開通運營里程超過200 km，總運營里程突破500 km，成績斐然[1]。

在建設速度與建設規(guī)?？涨暗那闆r下，更加難能可貴的是，成都地鐵在品質提升與運營服務方面也取得了顯著的成績，尤其體現在 8A車站布置升級、換乘方案設計、人性化設計、配線區(qū)開發(fā)、既有線改造以及工程風險管控等方面。本文主要依托成都地鐵5號線取得的成功經驗，分析品質提升的效果與推廣價值，以期指導第四期與后續(xù)線路的建設?？v觀既有的文獻資料，關于地鐵車站品質提升方面的研究成果主要集中在某一方面：王波等對城市軌道交通換乘設施進行了研究，并提出了相應的評價方法[2]；Kepaptsoglou等提出了一個分析地鐵站臺服務中斷情況的模型[3]；師宇隆從城市公共交通建筑和車站建筑相結合方面，對站內環(huán)境、無障礙設計等方面提出了人性化改善建議[4]；原媛針對地鐵車站出入口空間，提出了人性化設計建議[5]。但是，從乘客角度出發(fā)進行長編組線路系統(tǒng)性研究的成果則相對缺乏。筆者以運營功能與品質提升為主線，從車站建筑與土建結構兩方面進行了系統(tǒng)研究，所得結論可為后續(xù)工程提供借鑒與參考。

1 成都地鐵建設現狀

近年來，成都地鐵建設規(guī)?？涨?，從2015—2019年的5年時間內，保持著每年至少開通運營2條線路的建設強度(含延伸線)。截至2019年年底，成都地鐵共開通7條線路，線路總長302.285 km。隨著2019年年底10號線二期、5號線一二期的正式開通，成都地鐵正式邁入網絡化運營階段。

2020年，成都地鐵面臨 5條線 6個項目、總計213 km的建設任務，第四期建設規(guī)劃項目(8個項目，總計176.65 km)全面開工[6]，同時資陽線(長39 km)也開展勘察設計工作。

2020年是成都軌道交通進入線網建設加速成網的攻堅年，為了進一步提升服務品質，在新一輪大規(guī)模建設工作實施前，很有必要對前期建設情況進行總結，提煉成熟的工程經驗與先進的設計理念，為后續(xù)項目更好地開展提供依據。

2 車站布置與功能升級

地鐵車站是乘客進出地鐵的通道，其呈現的效果與服務的便捷性是地鐵工程優(yōu)劣的集中體現?？紤]到目前各地的地鐵車站逐漸向大埋深、大空間方向發(fā)展，因此重點對成都地鐵5號線8A編組車站的成功之處進行總結提煉，以期指導后續(xù)線路的建設。

2.1 5號線8A車站布置情況

2019年年底，作為中西部首條正式開通運營的8A編組線路，成都地鐵5號線一、二期工程在成都地鐵建設史上留下了濃墨重彩的一筆。

參考北京、上海、廣州以及武漢等地區(qū)8A車站的標準站布置情況，在公共區(qū)長度、進出站型式與點位布置等方面基本保持一致，5號線8A車站的標準站布置情況如圖1所示。

圖1 成都地鐵5號線8A車站布置Figure 1 Design of 8A subway station for metro Line 5

可以看出，車站公共區(qū)樓扶梯采用5點式布置，進出站采用中進側出型式；站廳層公共區(qū)長度130 m、柱距8.5 m，站廳層付費區(qū)長度91.78 m、非付費區(qū)長度19.11 m，站臺遠端距離為47.6 m。

中部樓扶梯采用了交叉布置的型式，具有如下優(yōu)點：一是流線上進站較為便捷，與常規(guī)地鐵進站保持一致，可選擇樓梯或扶梯進站，運營組織靈活性高；二是站臺層采用6個點位布置，出站服務能力較強；三是樓扶梯點位分布均勻，中部車廂乘客出站路線短。

在實際運營中也發(fā)現了一些可以繼續(xù)優(yōu)化的方面：一是車站公共區(qū)長度較長，付費區(qū)面積較大；二是站廳中部空間預留進站閘機使用率低；三是站臺中部交叉樓扶梯處，兩側站臺空間不互通(見圖2)。

圖2 5號線8A車站標準站的布置現場Figure 2 Standard 8A subway station in situ

2.2 后續(xù)線路車站布置優(yōu)化

為進一步提升乘客服務水平，在站廳層中部增設出站閘機及票亭，同時取消兩側票亭，售票機調整至扶梯后方設置(數量減少)，可使客流出站更加快速，節(jié)約運營成本，原售票機位置的空間可預留為商業(yè)或人文展示空間，或調整為設備區(qū)，減小公共區(qū)長度；將原出入口外擴區(qū)域調整至出站一側，出站閘機內收(兩側共約13 m)，減少付費區(qū)面積；車站售票機弱化現金交易功能，設備尺寸減小至 0.6 m×0.6 m，采用前檢修模式；車站樓梯支撐柱采用吊柱形式，且與主體結構同步實施(避免植筋)，樓梯及扶梯下封閉三角房的封閉高度嚴格按照2 m設計，優(yōu)化后可形成凈寬3 m的兩側站臺聯通空間，有利于乘客使用(見圖3)。

圖3 8A車站標準站優(yōu)化布置Figure 3 Optimized layout of standard 8A station

2.3 高架車站的站位選擇

8A車站的有效站臺長度186 m，高架車站體量巨大，對城市景觀影響較大。從既有線高架車站實施情況與運營效果來看，路中高架車站采用中間付費區(qū)，兩側非付費區(qū)，雙通道進站，站廳層公共區(qū)長度較大。同時，路側島式高架站導致前后區(qū)間線間距較大，對地塊切割明顯，對土地價值與地塊開發(fā)建設存在一定影響(見圖4)。

圖4 路中高架車站布置情況Figure 4 Elevated subway station scheme

因此，對于大編組高架車站，應考慮道路綠帶寬度與周邊環(huán)境的統(tǒng)籌，高架車站宜優(yōu)先選擇路側布置(如 5號線華桂路站、柏水場站與幸福橋站)，同時注意以下幾方面：一是路側布置宜優(yōu)先采用側式站臺，減少區(qū)間對地塊的影響(如 5號線華桂路站與幸福橋站)；二是路中布置宜優(yōu)先采用魚腹島式站臺，中部單通道進站[7]，減少天橋數量及車站體量(見圖5)；三是外立面造型方案設計需控制結構構件尺寸，減小車站整體體量。

圖5 路中高架車站魚腹島方案Figure 5 Fish belly island scheme of elevated subway station

3 換乘站設計與優(yōu)化

隨著地鐵線網的不斷加密，后續(xù)線路的換乘站數量越來越多，設計標準越來越高，實施難度也越來越大[8]。換乘站作為線網中線路交會、客流交織的站點，是各方關注的焦點。

換乘站的設計應以便捷換乘為導向，基于前三期線路建設情況，重點對換乘方式與換乘節(jié)點處樓扶梯的設置進行了研究，并基于5號線的成功經驗，提出一些改善建議。

3.1 換乘方式研究

后建線路采用長編組的情況越來越多，從縮短換乘距離、有利于乘客疏散方面統(tǒng)籌考慮，長編組線路之間換乘，宜優(yōu)先采用十字形換乘方式，縮短換乘距離(如省體育館站、東坡路站、青華路站、文翁石室站與新南門站等)；長編組與短編組換乘，宜優(yōu)先考慮短編組車站在下、長編組車站在上，盡量采用T形換乘，減小車站規(guī)模(如5號線錦城大道站、九興大道站與南湖立交站)；兩線換乘宜優(yōu)先采用單向換乘方式(如5號線青羊宮站、錦城大道站與西北橋站等)，盡量選擇臺到臺換乘方式[8]。

同時，與已運營線路的換乘，存在節(jié)點換乘實施代價高、可能對安全運營有影響的問題，此時也可考慮通道換乘方式(如 5號線杜家碾站、高升橋站)。因此，線網上已經明確的換乘車站，先期線路建設期間，須為后續(xù)線路預留節(jié)點換乘條件。

3.2 換乘節(jié)點處樓扶梯布置

島式換乘站面臨的最大問題就是側站臺寬度問題，因此宜通過樓扶梯、立柱的布置，盡量加大換乘節(jié)點處側站臺寬度，增加樓扶梯處的通行能力。推薦兩種布置方式：一是換乘節(jié)點處樓扶梯居中、對稱布置，加寬側站臺寬度，增加樓扶梯處的通行能力；二是換乘節(jié)點處立柱對稱布置，扶梯靠一側設置(具體方向可根據換乘主客流方向確定(見圖6(a)，在立柱與樓扶梯之間形成寬約2 m的縱向乘客通道，通過性客流與換乘客流不沖突，同時站廳柱排布整齊美觀(見圖6(b))。

圖6 換乘節(jié)點處樓扶梯的布置方案Figure 6 Escalator layout plan in transfer area

4 車站人性化設計與服務提升

隨著服務品質的逐步提升，以人性化設計為基本原則的品質提升工作逐漸得到了各方的重視，并且在實際運營過程中得到了驗證[8]，主要包括以下3個方面：

1) 出入口增設自動扶梯。出入口增設自動扶梯與無障礙電梯，車站站廳至站臺增設自動扶梯，以提升乘客進出站的便捷性。

2) 衛(wèi)生間品質提升。對衛(wèi)生間空氣品質進行提升，徹底消除衛(wèi)生間異味問題(增設新風設備，確保運營期衛(wèi)生間新風量滿足要求)；

站臺層增設衛(wèi)生間，與站廳衛(wèi)生間對角設置，使衛(wèi)生間服務半徑減少1倍，提升服務水準。

3) 以裝修為導向完善設計方案。按照常規(guī)設計流程，地鐵車站的裝修設計一般都是在車站建筑、結構施工圖完成后才開展，導致裝修方案無法達到預期效果。因此，建議裝修設計工作前置，并與各系統(tǒng)專業(yè)同步開展方案設計，以裝修方案為導向，適當調整土建方案，避免裝修方案在輪廓、凈空等方面受制于土建方案，及早確定車站裝修風格及裝修標準，確保土建實施階段預留足夠空間，釋放裝修的創(chuàng)造力。

同時，根據裝修需要，調整或優(yōu)化公共區(qū)設備布置，集成導向、PIS屏、監(jiān)控探頭等設施設備，提升整體裝修效果。

5 配線區(qū)物業(yè)與TOD開發(fā)

5.1 配線區(qū)物業(yè)開發(fā)建議

目前各地城市軌道交通運營成本巨大，地方財政壓力極大，因此車站配線區(qū)與場段上蓋物業(yè)開發(fā)需求極為迫切(如 5號線大豐停車場與回龍車輛段)，各地建設方也都在探索適合當地的物業(yè)開發(fā)模式，TOD、站城一體化等理念已逐漸得到廣大市民的認可。

針對配線區(qū)上方物業(yè)開發(fā)的站點，應將物業(yè)區(qū)商業(yè)開發(fā)作為車站服務功能提升的必備項予以重點考慮，以吸引客流通過配線區(qū)上方的物業(yè)空間、營造商業(yè)氛圍并帶動周邊地塊發(fā)展為基本設計原則。同時，除了物業(yè)區(qū)房間布置外，應盡量縮短站廳至配線物業(yè)區(qū)的通道長度(≤55m)，適當增加通道寬度，確?？土鞯挠行?見圖7)。

圖7 配線區(qū)上方物業(yè)開發(fā)與站廳連接通道Figure 7 Scheme of connection channel between the business area above the track and subway station

5.2 地塊開發(fā)與接口預留

基于“建地鐵就是建城市”的理念，城市軌道交通工程在解決市民基本出行需求的同時，也促進了城市的健康發(fā)展，拓展了城市空間。隨著軌道交通在公共出行方式中的占比越來越高，軌道交通沿線的地塊價值隨之水漲船高，同時沿線地塊的開發(fā)建設也非常普遍。

1) 地鐵車站預留接口條件。為確保沿線地塊建設期間既有軌道交通的正常運營，建議給地鐵站點周邊地塊通道接口預留必要條件，如在站廳層非付費區(qū)側墻上預留暗梁暗柱，或者在出入口側墻上預留打開條件，同時相應部位的防水材料預留甩搓長度，以便于后期通道接入后的全包防水。

2) 區(qū)間隧道預留地塊開發(fā)條件。城市軌道交通區(qū)間隧道一般采用“能盾則盾”的基本理念，因此區(qū)間隧道縱向剛度相對較弱，抵抗周邊地塊建設導致的附加荷載能力非常有限[9]。

為確保后期地塊建設期間的隧道安全，建議采取措施增加盾構隧道縱向剛度[10]，提高抵抗縱向不均勻荷載的能力，如道床內預設縱向暗梁并與管片疊合處理[11]，加強管片接縫構造措施(如凹凸榫、螺旋狀管片等)，隧道內設置縱向加強肋，在內部預留鋼內襯或二次襯砌空間，等等。

道床與管片疊合構件的處理方式主要是將道床沿縱向設置成一定剛度的暗梁，并與管片進行有效疊合，將道床、管片連接成整體構件，提高縱向抵抗不均勻荷載的能力(如5號線賽云臺—北站西二路區(qū)間，見圖8)。

圖8 減振道床及道床內縱向暗梁與管片疊合Figure 8 Vibration reduction track bed and combination of track bed and segment lining

螺旋狀管片在空間上是一個螺旋狀結構，是一種通用型管片，管片拼裝以插入式為主，達到相鄰管片之間通過齒狀咬合連接的效果(見圖9)，其縱向剛度在一定程度上與礦山法現澆襯砌接近，具有理想的自我穩(wěn)定能力，而且是一種最能抵抗突變情況(如外部荷載突變、地層條件突變、地下水位突變等)的管片襯砌結構。

圖9 通用螺旋管片Figure 9 General spiral segment

縱向加強肋，主要指在隧道拱腰或拱頂區(qū)域，在管片上設置60 cm左右的加強肋(見圖10)。加強肋可采用雙拼槽鋼，用鋼板焊接成型，然后用螺栓將其與管片的預留注漿孔進行連接，從而將隧道縱向連接起來，以加強隧道縱向剛度。

圖10 盾構隧道內縱向加強肋Figure 10 Longitudinal reinforcement of shield tunnel

6 結論與建議

筆者從提升地鐵車站服務水平，提高地鐵沿線地塊開發(fā)價值，提升地鐵在城市建設與空間拓展中的作用等方面，進行了論證分析，主要得出以下結論：

1) 長編組線路地鐵車站中部樓扶梯可考慮交叉型布置，站廳層中部設置出站閘機及票亭；站廳層非付費區(qū)兩端空間可調整為設備區(qū)，減小車站公共區(qū)長度；樓梯支撐柱采用吊柱，且與主體結構同步實施；樓梯及扶梯下封閉三角房按凈寬3 m左右的聯通空間考慮。

2) 長編組線路高架車站，宜優(yōu)先考慮側式站臺路側布置；路中方案宜優(yōu)先采用魚腹島式站臺，中部單通道進站，減少天橋數量及車站體量。

3) 長編組線路換乘，宜優(yōu)先采用十字形換乘；長編組與短編組換乘，宜優(yōu)先采用T形換乘；單向、臺到臺換乘方式宜優(yōu)先考慮；加大換乘節(jié)點處側站臺寬度，增加樓扶梯處乘客通行能力。

4) 可通過增設自動扶梯與無障礙電梯、站臺層增設衛(wèi)生間、衛(wèi)生間增設新風以及裝修設計前置(以裝修為導向釋放創(chuàng)造力)等措施，提升車站人性化服務水平。

5) 基于TOD開發(fā)理念，大力推進地鐵沿線地塊開發(fā)建設，站點預留暗梁暗柱與側墻打開條件，采取措施增加區(qū)間隧道縱向剛度，釋放沿線地塊開發(fā)價值，降低開發(fā)建設成本。