天津地鐵一號(hào)線既有線改建工程方案綜述


【摘要】地鐵既有線改造工程在國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例。本文重點(diǎn)闡述了天津地鐵既有線改建利用的可行性，車(chē)站改建設(shè)計(jì)原則
案、新舊結(jié)構(gòu)差異沉降的控制方法等。
【關(guān)鍵詞】地鐵既有線 改建工程 設(shè)汁方案
0 引言
2001年天津市政府批復(fù)的《天津市中心城區(qū)快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃》由6條線組成，其中4條放射線、2條半徑線，線網(wǎng)總長(zhǎng)160．6km。核心區(qū)線網(wǎng)密度1．22km／km2，中心城區(qū)線網(wǎng)密0.42km/km2。線網(wǎng)規(guī)劃確定一、二、三號(hào)線為城市快速軌道交通基本骨架線，四號(hào)線為遠(yuǎn)景內(nèi)部填充線，五、六號(hào)線為外圍發(fā)展線。見(jiàn)圖1

天津?qū)焖佘壍澜煌ň€網(wǎng)規(guī)劃的研究起步較早，1985年《總體規(guī)劃》中就規(guī)劃了由三條射線和一條環(huán)線組成的，陜速軌道線網(wǎng)，全長(zhǎng)106km。為適應(yīng)城市發(fā)展，1997年在《總體規(guī)劃》修編時(shí)對(duì)快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行了調(diào)整，提出由7條放射線組成的快速軌道線網(wǎng)，全長(zhǎng)147km。2000年結(jié)合天津地鐵一號(hào)線的前期工作，市主管部門(mén)適時(shí)做出進(jìn)一步完善線網(wǎng)規(guī)劃的決定，并于2001年完成軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的最終報(bào)告。
經(jīng)過(guò)先后兩次對(duì)線網(wǎng)規(guī)劃的調(diào)整，地鐵—號(hào)線線路走向始終未變。
網(wǎng)規(guī)劃研究分析認(rèn)為，維持地鐵—號(hào)線線路走向具備以下優(yōu)勢(shì)：
·符合城市主客流方向的重要交通走廊
·符合總體規(guī)劃意圖，有利于線網(wǎng)整體布局的合理性
·有利于城市快速軌道交通的可持續(xù)發(fā)展
天津地鐵一號(hào)線北起劉園，南至雙林，為快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中的南北骨干線，全長(zhǎng)26.187km，車(chē)站22座。是集地下、高架、地面于一體的地鐵線路。車(chē)站有單層和雙層，站臺(tái)型式有側(cè)式站臺(tái)和島式站臺(tái)，功能齊全。既有線就位于地鐵一號(hào)線上。該線現(xiàn)已進(jìn)入試驗(yàn)段施工。
1 既有線概況
地鐵既有線位于中心市區(qū)，處于地鐵1號(hào)線中段，從西站起沿大豐路、西馬路、南開(kāi)三馬路、南京路到達(dá)新華路，長(zhǎng)7．278km，全部為地下工程。設(shè)車(chē)站日座，平均站間距0．972km。見(jiàn)圖2

該線是1970年改造墻子河污水工程刊按建設(shè)戰(zhàn)備工程的需要修建的，于1984年建成通車(chē)。由于
受當(dāng)時(shí)形勢(shì)和各種條件的限制，選定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低?；靖艣r與存在主要問(wèn)題有：
1.1線路
縱路縱斷面最大縱坡為千分之12．5，最小為平坡。全線坡度小于千分之3的線路長(zhǎng)度為5 640m，占線路全長(zhǎng)的76．9％；坡度小于千分之2的線路長(zhǎng)度為3000 m，占線路全長(zhǎng)的40．9％。
1．2 車(chē)站主體
8座車(chē)站的站臺(tái)有效長(zhǎng)度均只能停靠三輛車(chē)編組的列車(chē)。車(chē)站站臺(tái)寬度也較窄，且每側(cè)站臺(tái)只有一個(gè)出人通道。設(shè)備用房建筑面積嚴(yán)重不足。見(jiàn)表1

1．3 機(jī)電設(shè)備
該線的供電及機(jī)電設(shè)備大部分為20世紀(jì)60年代的產(chǎn)品，設(shè)備規(guī)格陳舊，運(yùn)轉(zhuǎn)‘幽自欠佳，而且有許多非標(biāo)產(chǎn)品和試制品，有相當(dāng)一部分設(shè)備已超出了有效使用期，磨損嚴(yán)重，部分產(chǎn)品已無(wú)備品備件更換，運(yùn)營(yíng)缺乏安全保證。
2 既有線改造利用的可行性
(1)既有線改造利用實(shí)施方案符合天津市中心城區(qū)快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃，與城市主客流方向相吻合。
(2)既有線路附近沒(méi)有一條平行的道路可供地鐵走向選擇，如按地鐵要求再修建一條平行道路的話，勢(shì)必造成大量的拆遷，代價(jià)太大。
(3)廢棄既有線在原址新建地鐵線路造成廢棄工程也太大，投資將增加11．6億元.
(4)經(jīng)對(duì)地鐵既有線的洞體結(jié)構(gòu)斷面進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)區(qū)間隧道最小斷面作了綜合管線布置，結(jié)構(gòu)內(nèi)緣均不侵入設(shè)備限界，故地鐵既有線的限界能滿足設(shè)備限界要求，而且可以滿足設(shè)備布置要求.
(5)既有車(chē)站改造利用的方案對(duì)城市交通、環(huán)境等影響較小。
3 既有線改建方案
3．1改建方案原則
(1)本著因地制宜，充分利用既有車(chē)站的原則，盡可能地降低造價(jià)。改建后的既有車(chē)站長(zhǎng)度、設(shè)備、管理用房等均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定及各專(zhuān)業(yè)的技術(shù)要求。
(2)各站出人口均應(yīng)與地面客流緊密結(jié)合，并結(jié)合規(guī)劃設(shè)置地下或地面集散廳。
(3)既有車(chē)站改建必須根據(jù)“中心城區(qū)快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃”，確定其可行的換乘方式。如分期修建，必須妥善考慮預(yù)留換乘接口。
(4)重點(diǎn)站各出人口及站廳至站臺(tái)設(shè)置上下行自動(dòng)扶梯；換乘站各出人口及站廳至站臺(tái)間設(shè)置上行自動(dòng)扶梯，并預(yù)留下行自動(dòng)扶梯；其余各站出人口設(shè)置上行自動(dòng)扶梯。各站并設(shè)置殘疾人電梯。
3．2既有區(qū)間改建方案
通過(guò)多年的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐證明：隧道內(nèi)小坡度地段排水雖然不夠暢通，但尚未給運(yùn)營(yíng)造成危害和影響，而且國(guó)外早年修建的地鐵也不乏此例。因此，改建方案利用既有洞體。由于區(qū)間內(nèi)輪廓經(jīng)設(shè)備限界檢測(cè)，結(jié)構(gòu)內(nèi)緣及設(shè)備布置不侵入設(shè)備限界，故既有洞體維持現(xiàn)狀。
3．3 既有車(chē)站改建方案
改變?cè)熊?chē)站結(jié)構(gòu)，調(diào)整柱網(wǎng)，保證車(chē)站側(cè)站臺(tái)寬度并向一端或兩端擴(kuò)建，使有效站臺(tái)長(zhǎng)度增至120m，以能滿足?？?輛車(chē)編組的列車(chē)長(zhǎng)度需要。車(chē)站高度基本采用既有站標(biāo)準(zhǔn)，并按《設(shè)計(jì)規(guī)范》要求增加必要的設(shè)備房間、風(fēng)道、出人口數(shù)量及寬度等(貝表2）

4 既有車(chē)站改建的新舊結(jié)構(gòu)差異沉降控制
4.1差異沉降產(chǎn)生的原因
既有車(chē)站結(jié)構(gòu)建于1984年，至今已有17年之久，結(jié)構(gòu)建成后的后期沉降已經(jīng)穩(wěn)定。而車(chē)站的新建結(jié)構(gòu)部分在降水、開(kāi)挖、主體構(gòu)筑、覆土回填、水位回升的過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)基坑坑底隆起、結(jié)構(gòu)沉降、結(jié)構(gòu)上升的過(guò)程。結(jié)構(gòu)的最終沉降(或上升)取決于地質(zhì)、覆土厚度、地下水位高低等因素。因此，在新舊結(jié)構(gòu)相交處，必然存在一個(gè)差異沉降。
4．2 差異沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)規(guī)范規(guī)定和軌道運(yùn)營(yíng)要求，并參考城市的經(jīng)驗(yàn)，此差異沉降的計(jì)算值應(yīng)控制在-3mm(上升)
-5mm(沉降)之間。
4。3 差異沉降的控制方法
根據(jù)計(jì)算及分析，對(duì)新舊結(jié)構(gòu)的差異沉降控制采用以下方法：
(1)為減少新舊結(jié)構(gòu)部分的基坑隆起和后期沉降，在新結(jié)構(gòu)的基坑底部設(shè)旋噴加固，縱向采用抽知口固的方式；從新舊結(jié)構(gòu)相交處向新結(jié)構(gòu)一側(cè)抽條的間距由蜜到疏，加固范圍15-20m。
(2)新舊結(jié)構(gòu)相交處，在既有結(jié)構(gòu)兩側(cè)的底板下設(shè)旋噴加固，加固范圍為3-5m，以確保保既有結(jié)構(gòu)不下沉。
天津地鐵既有線改造和利用國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例，它對(duì)于地鐵一號(hào)線建設(shè)具有重要的意義。天津地鐵一號(hào)線計(jì)劃2006年初建成通車(chē)。屆時(shí)，它將為改善天津城市交通結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、創(chuàng)造優(yōu)良的投資環(huán)境、加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重要的作用。