廣州軌道交通三號線車站合理規(guī)模的探討


【摘要】本文簡要論述了三號線車站規(guī)模的主要控制因素、控制部位及控制措施，井較具體地表述了在車站設(shè)計中如何確定建筑規(guī)模及合理利用有效空間減小車站規(guī)模的實(shí)施情況，同時結(jié)合實(shí)際對典型車站規(guī)?？刂七M(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】 地鐵 車站規(guī)模 探討
1概述
三號線是我國第一條時速達(dá)120km的城市軌道交通陜線。線路呈南北“Y”形走向，線路全長36．1km，共設(shè)18座車站：主線北自廣州東站，南至番禺廣場，設(shè)13個站；支線北白天河客運(yùn)站，南至體育西路站(體育西路站是主線與支線的交匯點(diǎn))，設(shè)5個站。全線車站均為地下站。
廣州市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃有15條線。一號線已于1997年教入運(yùn)營，二號線2003年6月全線建成通車(首通段已于2002年12月開通)，三號線大部分工點(diǎn)已進(jìn)人施工階段。根據(jù)市委市政府的總體發(fā)展戰(zhàn)略的要求，要在2010年前建成約200km軌道交通；在這200km中，目前已基本建成36．6KM，正在建設(shè)36．1km，尚有約130km需要在未來日年中開工并完成建設(shè)，相當(dāng)平均每年開工建成約16km。每年相當(dāng)建成開通一條線，這是廣州市軌道交通建設(shè)史無前例的建設(shè)速度，至少3倍于目前二號線的建設(shè)速度水平。但由于地鐵工程投資巨大，工程投資是否合理，是直接影響地鐵建設(shè)持續(xù)發(fā)展的重要因素，而地鐵車站規(guī)模是控制工程總造價的主要環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格控制。車站規(guī)模合理，也有利于地鐵設(shè)備及運(yùn)營費(fèi)用的投入。
車站規(guī)?？刂品譃橹黧w建筑和附屬建筑，主體建筑規(guī)模依據(jù)客流量和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)能較好地核定。附屬建筑由于受車站周邊環(huán)境條件及城市規(guī)劃制約，各車站變化較大，其規(guī)模的合理性是根據(jù)具體情況進(jìn)行。
2 車站規(guī)模的主要控制因素
2.1遠(yuǎn)期預(yù)測客流量
三號線遠(yuǎn)期客流量設(shè)計年度為2032年，遠(yuǎn)期高峰小時斷面客流量4．57萬人次，超高峰系數(shù)1．1~1．4。
依據(jù)遠(yuǎn)期預(yù)測客流量選用車輛型號和車輛編組及計劃發(fā)車對數(shù)；確定側(cè)站臺凈寬度和樓、扶梯總
寬度。
(1)車輛型號、車輛編組及計劃發(fā)車對數(shù)
三號線總體設(shè)計車輛選型曾考慮與一、二號線統(tǒng)一選用A型車，后根據(jù)遠(yuǎn)期預(yù)測客流量選用B型車，經(jīng)計算完全能夠滿足運(yùn)營要求，由此可減小車站規(guī)模，節(jié)省工程投資。車輛編組為3、6輛，有效站臺長度120m。遠(yuǎn)期計劃發(fā)車對數(shù)為主線18-34對，支線16對。
(2)側(cè)站臺凈寬度和樓、扶梯總寬度
取遠(yuǎn)期超高峰小時客流量的上、下行方向客流量的大值，按照有效站臺長度、計劃對數(shù)和每位乘客所需面積(0.33平方米)，計算側(cè)站臺凈寬。依據(jù)遠(yuǎn)期超高峰小時客流量及緊急疏散要求計算樓、扶梯總寬度。
2．2有特殊功能的車站
(1)換乘站：換乘節(jié)點(diǎn)和換乘方式均會引起車站規(guī)模有較大變化。
(2)折返站：站內(nèi)折返線的長度，控制了車站規(guī)模，折返線上層空間一般難以全部利用，車站建筑面積較大。
兼有上述兩種功能較典型的車站為大石站，站前設(shè)有折返線，站后設(shè)有渡線，同時車站與規(guī)劃的東、西向屏蔽線換乘，預(yù)留了換乘區(qū)域。車站遠(yuǎn)期設(shè)計客流量24264人次/h，超高峰系數(shù)1．3，換乘客流40％。車站主體建筑面積達(dá)15 378．5平方米。
2．3環(huán)境條件限制
車站站位內(nèi)或周邊有河流、暗渠及道路有較大坡度等環(huán)境限制，造成車站規(guī)模偏大。如：赤崗塔站遠(yuǎn)期設(shè)計客流量6034人次/h，超高峰系數(shù)1,4，客流量較小。但由于該站北臨珠江(距珠江僅22m)，受區(qū)間盾構(gòu)施工下穿珠江軌面埋深大的制約，車站為三層建筑，底板埋深23m，主體建筑面積達(dá)9093平方米。
3 車站規(guī)模的主要控制措施及規(guī)模確定
有特殊功能及受環(huán)境條件限制的車站規(guī)模只能根據(jù)具體情況控制，以下主要是三號線多采用的地下二層島式站臺一般車站的控制措施。
3．1 車站建筑布置簡述
站廳層中段為公共區(qū)，兩端為設(shè)備及管理用房區(qū)。
公共區(qū)中部為付費(fèi)區(qū)，兩端為非付費(fèi)區(qū)，非付費(fèi)區(qū)之間設(shè)有聯(lián)絡(luò)通道。付費(fèi)區(qū)內(nèi)布置有樓梯和自動扶梯及供殘疾人乘坐的電梯，付費(fèi)區(qū)兩端與非付費(fèi)區(qū)交界處設(shè)有進(jìn)、出站自動檢票機(jī)及票務(wù)處。非付費(fèi)區(qū)內(nèi)設(shè)有出人口通道和自動售票系統(tǒng)設(shè)備，該區(qū)域還布置有公用電話、小商鋪等服務(wù)設(shè)施。
兩個設(shè)備及管理用房區(qū)中一個為主要房區(qū)，集中布置車站控制室、站長室及通信、信號室等重要設(shè)備及管理用房。主要房區(qū)內(nèi)設(shè)兩個安全通道和一座與站臺聯(lián)系的樓梯，次要房區(qū)內(nèi)可設(shè)一安全通道和一個安全出口。兩個區(qū)域均布置有環(huán)控用房。
站臺中部為有效站臺區(qū)，設(shè)有屏蔽門。兩端為設(shè)備用房區(qū)，其中一端設(shè)有降壓變電所(牽引混合變電所)、屏蔽門設(shè)備室等主要設(shè)備用房(與站廳層主要房區(qū)同一端)，兩個區(qū)域各設(shè)一至二個安全通道。
3．2 主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(mm)
(1)站廳層
公共區(qū)裝修地面至結(jié)構(gòu)頂板底面凈高(一般情況))4000，地面裝修層厚度200，裝修后凈高)3000。設(shè)備及管理用房區(qū)凈空高度按功能和工藝要求確定。
(2)站臺層
島式站臺寬度無柱式≥8000，有柱式≥10000，側(cè)站臺寬度≥2 000。
公共區(qū)地面裝修厚度100，裝修后凈高≥3000。
地坪裝修面至結(jié)構(gòu)中板凈高一般為4 300。
站臺裝修面至軌頂面高1 060，軌頂面至結(jié)構(gòu)底板—般為580。
有效站臺邊緣至線路中心1 500，線路中心至側(cè)墻凈距2150。
3．3 車站寬度、長度及埋深控制
3．3．1車站寬度和長度
車站設(shè)計首先確定車站寬度，車站寬度大，長度則短，反之則長。車站寬度和長度控制，主要是合理控制站臺層的寬度和長度，一般情況站廳層和站臺層對齊設(shè)置。
(1)站臺層
站臺層寬度控制部位為有效站臺，有效站臺寬度決定站臺層寬度。站臺層長度控制部位為兩端設(shè)備房區(qū)。
①有效站臺寬度：側(cè)站臺凈寬加上屏蔽門安裝寬度(0．25m)及附加寬度(一般車站為0．5m，換乘站為1．0m)確定兩個側(cè)站臺寬度；樓、扶梯寬度加上柱寬(有柱時)，確定控制性斷面寬度。有效站臺寬度一般要求取整，8m、10m、11m……。
有效站臺寬度除按上述的依據(jù)確定外，根據(jù)實(shí)際情況，可掌握一定靈活性。兩個客流量相差不大的車站可采用兩種寬度的站臺，如：華師站客流量為7 849人次/h、超高峰系數(shù)1．1，采用8m無柱站臺；石牌橋站客流量5 711人次／h、超高峰系數(shù)1．4，采用10m有住站臺。兩個客流量相差較大的車站可采用同樣寬度的站臺，如林和西站客流量為7 968人次/h、超高峰系數(shù)1．3，廈滘站客流量15 757人次/h、超高峰系數(shù)1．3，兩站同樣采用10m站臺。這幾個車站站臺寬度均控制在允許的范圍內(nèi)。
②站臺層兩端設(shè)備用房長度和寬度按照功能及工藝布置要求核定。為盡量減小站臺層長度，在不影響站臺客流匯集的情況下，一般要求設(shè)備用房伸人有效站臺兩端10m長度內(nèi)設(shè)置，但設(shè)備房與站臺邊的距離不得小于2．5m。如有效站臺兩端有較大空間，可允許設(shè)備用房伸扔有效站臺內(nèi)長度超過10米設(shè)置，但須在伸入的長度內(nèi)加設(shè)寬度不小于2．4m的橫通道，同時要求設(shè)備房區(qū)內(nèi)的輔助性用房或小型設(shè)備房(保潔室、照明配電室等)盡量設(shè)在有效站臺的樓、扶梯下三角房內(nèi)。設(shè)備吊裝平臺一般不設(shè)專用，盡量利用風(fēng)道或廢水池上部空間兼作吊裝平臺，以充分利用有效空間。
(2)站廳層
①公共區(qū)
付費(fèi)長度控制主要為樓、扶梯布置的散開面，樓、扶梯一般分為三組設(shè)置，兩端各一組上、下行自動扶梯，中間設(shè)一座樓睇(或一座樓梯與一部自動扶梯并列)，客流較小的車站也可分兩組布置。樓、扶梯的設(shè)置間距一是須滿足乘客集散面要求；二是要考慮乘客下至站臺后分布是否均勻，站臺下車乘客至樓、扶梯的距離是否適當(dāng)。同時還要考慮殘疾人電梯設(shè)置的空間。付費(fèi)區(qū)長度根據(jù)車站客流量分別控制50m至60m。
非付費(fèi)區(qū)面積除滿足乘客集散外，尚需考慮過街行人通行空間。其長度確定主要為：出人口通道寬度；設(shè)在側(cè)墻邊的自動售票系統(tǒng)設(shè)備與進(jìn)站檢票機(jī)和出人口通道之間的距離(距進(jìn)站檢票機(jī)≥6m，距出人口通道≥3m)。兩個非付費(fèi)區(qū)長度根據(jù)客流量—般分別控制在兩個軸柱(8mx2或9mx2)以內(nèi)，長約16~18m。
付費(fèi)區(qū)和非付費(fèi)區(qū)寬度控制部位主要為：進(jìn)、出站檢票機(jī)前乘客流線寬度，一般情況出站檢票機(jī)前不允許布置設(shè)備，進(jìn)站檢票機(jī)前布置的自動售票系統(tǒng)設(shè)備及乘客購票范圍不允許侵入乘客流線寬度內(nèi)；兩非付費(fèi)區(qū)之間的聯(lián)絡(luò)通道寬度(不小于2．2m)，特別是自動檢票機(jī)設(shè)在付費(fèi)區(qū)一側(cè)的車站，檢票機(jī)外側(cè)通道寬度(與側(cè)墻的距離，客流較大的車站為≥4m，客流較小的車站為3．5m)必須滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

②設(shè)備及管理用房區(qū)
設(shè)備及管理用房區(qū)根據(jù)車站寬度分為兩排或三排布置，一般設(shè)兩個安全通道，通道寬度控制為主要通道1．5—1．8m，次要通道1．2~1．5m，如該區(qū)域有無法利用的富?？臻g，其寬度不得超過2m。
管理用房及多數(shù)設(shè)備用房的長度和寬度一般能較好地控制，較難控制的為環(huán)控用房，因其所需面積大，可直接影響車站規(guī)模。由于該用房受車站寬度限制，房間形狀不一，設(shè)備布置形式也不相同，難以按有關(guān)技術(shù)要求控制，為此要求在初步設(shè)計建筑平面圖中將房間內(nèi)的設(shè)備也同時布置，以便核查其長度和寬度是否合理，該措施能較好地控制環(huán)控用房面積。
該區(qū)域長度控制的其他主要部位是設(shè)備運(yùn)輸通道和吊裝孔。因設(shè)備運(yùn)輸通道較寬(不小于2．5m)，所占用的面積較大，如通道太長，也會影響車站規(guī)模。在設(shè)計中要求一是大型設(shè)備用房(環(huán)控、供電)盡量靠近設(shè)備吊裝孔，以減小通道長度；二是如設(shè)備用房與吊裝孔有一定距離，但能夠通過在鄰近的設(shè)備房墻體上預(yù)留臨時運(yùn)輸門洞滿足運(yùn)輸要求的，盡量不設(shè)專用通道。設(shè)備吊裝孔一般不設(shè)專用，盡量將隧道通風(fēng)孔兼作吊裝孔。
車站長度控制以10m寬島式站臺標(biāo)準(zhǔn)型車站(車站外輪廓呈長條形)為例，長度約為210m。
3．3．2車站埋深
車站埋深是影響車站規(guī)模的主要因素之一，是車站規(guī)?？刂频闹攸c(diǎn)。
(1)頂板埋深
車站頂板埋深按照城市規(guī)劃要求主要交通干道不小于3m，次要道路不小于2m，三號線車站多數(shù)設(shè)在主干道下，車站埋深受道路條件影響較大，特殊隋況如路面有較大坡道，此情況只能按具體情況控制。
(2)軌面及底板埋深
軌面埋深除受頂板埋深限制外，各層凈高尺寸對其也有一定影響。
車站站廳層公共區(qū)凈高需滿足裝修吊頂內(nèi)設(shè)備、管線布置及安裝、檢修空間的要求。寬度較大的車站，頂部空間較寬松，公共區(qū)凈高可控制為4．2-4．3m，寬度較小的車站頂部空間較緊張，公共區(qū)凈高可控制為4．4-4．5m。設(shè)備及管理用房區(qū)高度一般為4．4-4．5m，通常該區(qū)域的高度與公共區(qū)高度取
為一致；站臺層凈高一般控制為4．4-4．5m。
4 地鐵一、二、三號線規(guī)模比較
總的來說地鐵三號線車站與地鐵一、二號線車站相比較，具有下列特點(diǎn)：(1)站臺長度由142m減少為120m，考慮到變電所、照明配電室等基本設(shè)備房需放在站臺層，車站最小長度為148m(赤崗塔三層站)，最大長度273m(大石換乘車站)，對同等站臺寬度的車站而言，最大寬度的站較一號線短27—120m不等，比二號線短11～72m；(2)站臺寬度集中在11—8m之間，一號線集中在15-10m之間，二號線集中在15～8m之間；(3)車站面積同等站臺寬度較一號線小約1 500～5000左占，較二號線小約78～5000m2左右，個別較二號線大。(3)多層車站的建筑布局有較大改進(jìn)，設(shè)備房大部分集中在負(fù)二層，首層空出較多的空間作配套物業(yè)開發(fā)。
5 典型車站規(guī)模控制分析
5.1 體育西路站
三號線體育西路站是與—號線的換乘站，一號線車站投入運(yùn)營已近六年。一號線車站為地下二層跨島式站臺車站，該站原規(guī)劃與黃埔輕軌線換乘，在站廳層公共區(qū)西端兩側(cè)墻上預(yù)留了換乘通道接口，后規(guī)劃的線網(wǎng)調(diào)整，改與三號線換乘。兩線車站的換乘節(jié)點(diǎn)為小十字型，三號線站臺層設(shè)在一號線車站下方，換乘方式為站廳層付費(fèi)區(qū)內(nèi)換乘。
三號線體育西路站遠(yuǎn)期刪喀流量39575人次/h，超高峰系數(shù)1.2，換乘客流68％，是三號線客流量最大的車站。車站為地下三層三跨雙島式站臺車站，全長180．7m，標(biāo)準(zhǔn)段寬35m，底扳埋深23．6m，主體建筑面積17462平方米。地下一層為站廳層，地下二層為設(shè)備層，地下三層為站臺層。主體建筑工法為地下一、二層全明挖，地下三層局部暗挖。由于該站是與既有車站結(jié)合建設(shè)的車站，并同時兼有三號線主線、支線及新機(jī)場陜線折返線的功能，設(shè)有兩個10m寬站臺，站型特殊，是三號線規(guī)模最大的車站。
在初步設(shè)計階段，該站建筑設(shè)計方案存在車站規(guī)模偏大，有效空間未充分利用的問題。
5．1．1建筑平面
主要為車站南端：站臺層設(shè)備用房按常規(guī)布置，用房面積基本滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，但站廳層設(shè)備用房較寬松，設(shè)備層房間面積均超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，且有較大面積的閑置空間無法利用，建筑平面布置明顯不合理，面積有較大的壓縮余地。
5．1．2建筑縱剖面
由于站臺層中段下穿一號線車站采用暗挖施工，且需與一號線車站底板保持一定施工距離，使站臺層兩端結(jié)構(gòu)凈高達(dá)6．96m(站臺板上凈高)。設(shè)備層受一號線站臺層高度限制，結(jié)構(gòu)凈高達(dá)6．05m。兩層高度明顯偏大，既無調(diào)整余地，也未加以利用。
針對上述問題，在初步設(shè)計內(nèi)審時，對該站平面及縱剖面提出了具體優(yōu)化意見。
建筑平面：從站臺層建筑布置開始調(diào)整，打破設(shè)備房按常規(guī)布置的模式，將部分設(shè)備房移至地下二層設(shè)置，站廳層部分設(shè)備用房也移至地下二層設(shè)置，然后再將站廳層和設(shè)備層超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的房間面積進(jìn)行壓縮，調(diào)整各層管線布置，壓縮車站南端長度。
建筑縱剖面：設(shè)備層、站臺層兩端凈高可充分利用，定位在車站兩端隧道風(fēng)機(jī)房和活塞風(fēng)道范圍，兩端各增設(shè)一個設(shè)備夾層，將原設(shè)在站廳層兩端的隧道風(fēng)機(jī)房和活塞風(fēng)道移至夾層內(nèi)設(shè)置，站廳層騰出的空間可用于商業(yè)開發(fā)。
車站設(shè)計落實(shí)審查意見后，長度由原189．2m調(diào)整為180．7m，長度縮短了8．5m，棚建筑面積近900m2，站廳層兩端騰出面積共560平方米。
5．2 五山站
五山站北抵華南農(nóng)業(yè)大學(xué)正門前，南臨交通繁忙的岳洲路，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)門至岳洲路口長約160m。車站設(shè)置北端不能拆除華南農(nóng)業(yè)大學(xué)大門影響正常教學(xué)，南端不能侵入岳洲路影響交通。外部協(xié)調(diào)工作難度大，車站用地受到很大限制。
車站總體設(shè)計方案本著減小對環(huán)境的影響和盡量不拆遷附近建筑的原則，設(shè)為地下三層雙跨(局部三跨)島式站臺車站，全長150m，標(biāo)準(zhǔn)段寬18．9m，車站底板埋深21．7m，主體建筑面積9 362平方米。總體設(shè)計方案內(nèi)審和總體設(shè)計正式審查均提出減小車站埋深，爭取將三層建筑改為二層的意見。按照
審查意見，初步設(shè)計階段經(jīng)設(shè)計單位、業(yè)主及政府部門多次協(xié)調(diào)，拆除了車站東側(cè)的部分建筑，將車站改為二層，壓縮了車站長度，寬度向東擴(kuò)寬。調(diào)整后的車站長132m，標(biāo)準(zhǔn)段寬22．9m，底阪埋深17．7m(區(qū)間盾構(gòu)過站，受盾構(gòu)埋深限制)，主體建筑面積7 900平方米。車站埋深提高了4m，主體建筑面積減少1 000多平方米。
5．3夏滘站
廈滘站南端設(shè)有三號線車輛段出入段線，北端抵近河涌，車輛段出入線段及南端區(qū)間均采用明挖施工。初步設(shè)計方案考慮便于車站南端的防淹門設(shè)置，車站避開了車輛段出入段線，北端河涌無法遷 改，此車站設(shè)為地下二層三跨結(jié)構(gòu)島式站臺車站，長150m，標(biāo)準(zhǔn)段寬27．7m，主體建筑面積9018m初步設(shè)計審查提出要充分利用車輛段出入段線明挖上部空間，減小車站建筑規(guī)模的意見。按照審查意見，結(jié)合車輛段出入段線的調(diào)整，車站設(shè)計主要由三跨改為二跨，車站向南延伸了50多米，全長202m，標(biāo)準(zhǔn)段寬19．7m，主體建筑面積8 682平方米。調(diào)整后的車站合理利用了車輛段出人段線上部空間，寬度壓縮了8m，建筑面積減少300多平方米，減少土石方開挖量約19000立方米，節(jié)省了工程投資，同時縮短了車站施工工期。
6 結(jié)束語
三號線車站設(shè)計總結(jié)了一、二號線工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，同時通過在設(shè)計過程中各級審查部門嚴(yán)格把關(guān)，使車站規(guī)模得到較好地控制。如何使車站規(guī)模更具合理性，尚需進(jìn)一步探討，不斷優(yōu)化和完善設(shè)計，使今后的新線建設(shè)車站規(guī)模更加合理。