論高架橋與地鐵車站相結(jié)合的建筑設(shè)計(jì)

摘要：本文筆者根據(jù)城市軌道交通中地鐵車站的設(shè)計(jì)原則，對地鐵車站與高架橋結(jié)合及車站出入口和風(fēng)亭的設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：高架橋；地鐵車站；建筑設(shè)計(jì)；

進(jìn)入新世紀(jì)以來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,許多大城市加快了地鐵建設(shè)的步伐. 地鐵車站的建筑設(shè)計(jì)問題越來越引起建筑師的重視。從世界上第一條地鐵線路的誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有一個(gè)多世紀(jì)的歷史。在我國地鐵的發(fā)展是城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)致，自中國第一條地鐵，1969年10月北京地鐵第一期工程投入運(yùn)營到2011年11月，全國在運(yùn)營或者在建地鐵的城市為11個(gè)，還有33個(gè)城市在籌備新建、增建地鐵，得到批復(fù)的共27個(gè)，可以說全國各大城市的地鐵建設(shè)是比較旺盛的。本文以某市地鐵站為例，介紹了高架橋與地鐵車站結(jié)合的地鐵車站的建筑設(shè)計(jì)，并提出了地鐵車站設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議，希望對以后類似車站的設(shè)計(jì)有所啟發(fā)。

一、地鐵車站設(shè)計(jì)原則

地鐵主要是由線路、列車、車站等組成的交通體系。此外還有供電、通信、信號(hào)、通風(fēng)、照明、排水等系統(tǒng)。地鐵線路由路基與軌道構(gòu)成。軌道與鐵路軌道基本相同。它一般采用較重型的鋼軌，多為混凝土道床或碎石道床。軌距一般為1435mm標(biāo)準(zhǔn)軌距。線路按所處位置分為地下、地面和高架線路3種。地下線路為基本類型；地面線路一般建在居民較少的城郊；高架線路鋪設(shè)在鋼或鋼筋混凝土高架橋上，避免與地面交通平交，并減少用地。地鐵列車均采用由電力動(dòng)車組成的動(dòng)車組。地鐵車站作為地鐵線路中的一個(gè)點(diǎn)。起到一種的相互轉(zhuǎn)換及快捷運(yùn)送客流的作用，是列車到發(fā)和乘客集散的場所。地鐵車站一般在市區(qū)內(nèi)會(huì)以1km左右設(shè)置一個(gè)車站，同時(shí)會(huì)結(jié)合地面客流、周邊規(guī)劃條件設(shè)置。地鐵車站一般建在客流量較大的集散地。

二、高架橋地鐵車站概況

某站位于高架橋交叉路口的南側(cè)，是城市主干道，規(guī)劃道路紅線寬60m。路上規(guī)劃高架橋，規(guī)劃立交匝道施工圖已經(jīng)報(bào)審，目前在結(jié)合該站對其橋樁基進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，與地鐵車站同步實(shí)施。交叉路口處，遠(yuǎn)期規(guī)劃立交地下1層下穿隧道。規(guī)劃寬60m。車站附近有國際環(huán)球購物廣場，國貿(mào)公寓，國際大酒店。民族大學(xué)，方圓居住宅小區(qū)較多。根據(jù)提供的地下管線資料，交叉路口下管線較密集，由于該地鐵站和高架橋結(jié)合修建，地下管線的改遷工作由高架橋設(shè)計(jì)單位完成，車站設(shè)計(jì)時(shí)不考慮管線影響。

三、設(shè)計(jì)難點(diǎn)

由于車站上方規(guī)劃有高架橋，如何與高架橋結(jié)合成為本地鐵站設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。也是難點(diǎn)。站位的選擇。車站位于兩條主干道的交叉路口處，站位有多種選擇。出入口、風(fēng)亭的設(shè)置。車站周圍現(xiàn)狀為住宅及商業(yè)，車站出入口、風(fēng)亭的位置也是該站設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。

四、設(shè)計(jì)方案的選擇

1、車站與高架橋結(jié)合方案對比

方案一，高架橋門式橋墩方案。由于地鐵為細(xì)長型建筑，一般地下2層標(biāo)準(zhǔn)島式站臺(tái)車站外包總寬為18.5m，本站處高架橋的主橋及匝道橋共寬42m，車站范圍內(nèi)高架橋采用門式橋墩形式，橫跨車站橫向。方案二，“分離島式”方案。地鐵車站與高架橋結(jié)合主要采用該方案(例如北京地鐵四號(hào)線馬家堡站和北京地鐵十號(hào)線的八達(dá)嶺高速站)，即將車站島式站臺(tái)分為兩個(gè)側(cè)站臺(tái)，高架橋的橋墩在兩側(cè)站臺(tái)中間部分穿過，兩個(gè)側(cè)站臺(tái)通過通道聯(lián)接。方案三，高架橋橋墩置于地鐵車站頂板之上。該方案將地鐵車站作為高架橋的基礎(chǔ)，直接將高架橋橋墩置于車站頂板之上，高架橋荷載通過車站內(nèi)部的柱子傳到車站底板，進(jìn)而傳到地基。綜合以上三種方案的特點(diǎn)以及政府部門、橋梁設(shè)計(jì)單位的意見，最終選擇方案三為推薦方案。

2、站位比選

由于本站規(guī)劃下穿隧道以及電力高壓管道(110kV)，因此車站不宜跨路口設(shè)置，否則車站埋深將很深。交叉路口北側(cè)為學(xué)校和居住小區(qū)，學(xué)校是客流量比校大的地方，而附近居住小區(qū)的大門位于南側(cè)路上，距離交叉路口較遠(yuǎn)，且居住小區(qū)的樓房距離道路紅線較近，甚至侵入道路紅線，車站置于此處需拆遷一棟6層住宅樓，因此車站不宜置于交叉路口北側(cè)。交叉路口南側(cè)為國際購物廣場，平時(shí)客流較大，且公交港灣車站也設(shè)置在此處，路西側(cè)有塊綠地，為風(fēng)亭的設(shè)置提供了條件。另外從平衡站間距的角度考慮，將車站置于交叉路口南側(cè)時(shí)車站北端區(qū)間長1200 m，南側(cè)區(qū)間長1600 m，比置于交叉路口北側(cè)更均衡。綜合以上分析，將車站置于交叉路口南側(cè)。

3、出入口、風(fēng)亭的設(shè)置

地鐵作為公共建筑的一種，其功能和城市空間不是截然分開，而是緊密聯(lián)系在一起的，二者應(yīng)相互配合。不能沖突。有時(shí)候是城市空間的功能性質(zhì)要求在它的旁邊只能布置某些類型的建筑，有時(shí)候某一建筑的存在規(guī)定了它附近城市空間的性質(zhì)，但在很多情況下經(jīng)常是很難分辨究竟誰起決定的作用，因?yàn)槎弑緛砭褪墙y(tǒng)一的。地鐵車站出入口的布置通常是根據(jù)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合各個(gè)車站所在位置的地面建筑及街道的具體情況進(jìn)行布置。一般都把出人口位置選擇在吸引客流量大，與地面交通換乘方便的地方，或者直接利用附近商場，地下人行通道等設(shè)施，以節(jié)省工程造價(jià)。事實(shí)上，對出入口的布置不僅要考慮其交通疏散功能、經(jīng)濟(jì)引導(dǎo)功能，還要考慮在緊急狀態(tài)下，對人員安全疏散和救援實(shí)施的影響。

由于安全、經(jīng)濟(jì)、工程技術(shù)等方面的要求，通風(fēng)亭的進(jìn)、排風(fēng)口必須要距離地面有一定的高度，還有設(shè)備本身所產(chǎn)生的影響，例如震動(dòng)、噪音等，也對施工材料提出了一定的要求，大多數(shù)使用的是混凝土結(jié)構(gòu)。要是立面沒有經(jīng)過特別的處理，和周邊的環(huán)境相協(xié)調(diào)的話，就能對于周圍的景觀產(chǎn)生不良的影響。由于地鐵出入口和通風(fēng)亭作為交通建筑，一般都出現(xiàn)在建筑密集的城區(qū)，可利用的空間都受到限制，如何跟周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)，而且還要體現(xiàn)地鐵建筑的形象，是在設(shè)計(jì)期間需要密切注意的問題。

方案一，2號(hào)風(fēng)亭置于路側(cè)，距離道路規(guī)劃紅線3m，風(fēng)亭風(fēng)口及風(fēng)道結(jié)構(gòu)外墻到住宅樓最小距離分別為13m和8m，滿足《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》及施工要求。車站外包總長182.9m，車站總建筑面積12300m2。該方案的優(yōu)點(diǎn)是車站與上部高架橋交叉距離短，有6個(gè)高架橋橋墩位于車站上方，活塞風(fēng)道通風(fēng)順暢，較好地滿足環(huán)控專業(yè)的設(shè)計(jì)要求。方案二，2號(hào)新、排風(fēng)亭置于路側(cè)，距離道路規(guī)劃紅線3m，2號(hào)活塞風(fēng)亭置于路中高架橋下的綠化帶內(nèi)。風(fēng)亭風(fēng)口及風(fēng)道結(jié)構(gòu)外墻到住宅樓最小距離分別為19 m和15.4m，較好的滿足《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》及施工要求。車站外包總長202.6m，車站總建筑面積12980m2。該方案的特點(diǎn)是：1)車站主體部分長度較長，車站與上部高架橋交叉距離長，7個(gè)高架橋橋墩落在車站主體上方；2)活塞風(fēng)道通風(fēng)路徑較短，活塞風(fēng)效應(yīng)較強(qiáng)；3)由于綠化帶寬僅為8m，難以滿足設(shè)置低矮風(fēng)亭條件，活塞風(fēng)亭開口底距地面的高度需不小于2m，對環(huán)境景觀有一定影響；4)由于風(fēng)亭風(fēng)口距橋面豎向距離較小，橋面寬22m(匝道橋42m)，對事故情況下機(jī)械儲(chǔ)塞風(fēng)亭排煙煙氣氣流有一定影響；5)風(fēng)亭風(fēng)口距離周圍建筑的距離大于15m，滿足環(huán)評要求。

綜上所述，雖然方案二總建筑面積大，造價(jià)較高，但是方案二風(fēng)道結(jié)構(gòu)外墻距離周圍建筑較遠(yuǎn)，施工風(fēng)險(xiǎn)小，對居民生活影響較小。堅(jiān)持以人為本，綜合當(dāng)?shù)鼗又ёo(hù)專家、施工單位的意見以及市政府相關(guān)部門的要求，最后推薦采用方案二。

結(jié)語

在軌道交通逐漸網(wǎng)絡(luò)化的今天，車站已不僅僅是一個(gè)建筑物，而是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊粋€(gè)重要元素。在這個(gè)前提下，車站的建筑設(shè)計(jì)如果僅僅滿足基本交通功能是不夠的，它更應(yīng)該與城市設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，以它為載體，創(chuàng)造出更舒適、宜人、便捷的城市公共空間，為城市生活增添一個(gè)亮點(diǎn)。目前該站主體、附屬建筑正式施工圖已全部交付給業(yè)主及施工單位，車站正在施工過程中，在后續(xù)的設(shè)計(jì)及施工過程中，還會(huì)遇到問題需要仔細(xì)的推敲，借此機(jī)會(huì)與各位同仁探討，為我國軌道交通事業(yè)的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。

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作者簡介：張密，男，江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司,助理工程師,