城市軌道交通“十字＋同站臺”換乘方案設(shè)計

邢彥林

（中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司 城市軌道交通與建筑設(shè)計研究院，陜西 西安 710043）

在城市軌道交通中，換乘站作為線網(wǎng)中各線的連接點，在滿足旅客換乘需求、推動區(qū)域經(jīng)濟和城市發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。城市軌道交通換乘站設(shè)計應(yīng)從城市發(fā)展和軌道交通線網(wǎng)近、遠期實施的角度，確定換乘車站的形式、功能和作用，同時應(yīng)根據(jù)站位周邊的城市環(huán)境，綜合考慮開發(fā)和建設(shè)時序，實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟效益最大化。以重慶軌道交通5號線、6 號線和環(huán)線換乘的大型樞紐站冉家壩站為例，探討城市軌道交通的換乘方案設(shè)計。

1 冉家壩站概況

冉家壩地處重慶市渝北區(qū)，是江北城市組團的新商圈和“宜居中心”。根據(jù)重慶市軌道交通規(guī)劃，軌道交通線5號線、6 號線和環(huán)線在冉家壩站交會換乘，形成大型換乘樞紐，如圖1所示。冉家壩站位于龍山路景觀大道與規(guī)劃龍山橫一路路口，橫跨規(guī)劃龍山橫一路，車站南端位于龍山景觀大道，北端位于規(guī)劃的城市商業(yè)廣場。

圖1 冉家壩站與軌道交通線網(wǎng)關(guān)系示意圖

2 “十字＋同站臺”換乘方案

城市軌道交通換乘站按照布置形式主要有十字形、T 字形，L 形和平行形4種。其中，兩條線平行換乘時“同站臺”換乘最為方便，受到廣大旅客的歡迎。在兩條線以上的多線交叉車站可設(shè)計為不同換乘類型組合的換乘樞紐站。

2.1 車站規(guī)模的確定

根據(jù)冉家壩換乘樞紐的客流研究，該站在遠期單向高峰小時斷面客流將達到 3.35萬人/h，換乘客流將達到 1.2萬人/h。根據(jù)客流需求及站臺形式，計算得到 5、6 號線的站臺寬度為 19 m，環(huán)線側(cè)站臺取 3.5 m 寬。6 號線與各線換乘客流如圖2所示(單位：人/h）。

2.2 5、6 號線換乘形式比選

根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃，5、6 號線分別在冉家壩和大龍山兩站同臺換乘。兩站連續(xù)同站臺換乘，可達到便捷換乘的理想狀態(tài)，如果6號線的乘客去往北方向，可以在冉家壩站同站臺換乘，如果轉(zhuǎn)往南方向，可以在前一站大龍山站同站臺換乘。各站均可實現(xiàn)雙向換乘，只是對于每一車站，只有一個方向可以同臺換乘，另一個方向需要通過樓扶梯等一般換乘方式實現(xiàn)。

圖2 6號線與各線換乘客流示意圖

在城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中，共用客流走廊或由于工程條件，在連續(xù)的兩站設(shè)置換乘站，兩站區(qū)間并行，創(chuàng)造了同站臺換乘的條件。設(shè)計時將兩條線路的上行線布置在一個站臺上，將兩條下行線布置在另一個站臺上。在同一個站臺上換乘，旅客只需等待對面來車即可，非常方便。此類型車站可以在兩個站臺的端部設(shè)一條單渡線作為聯(lián)絡(luò)線方便運營。在區(qū)間一般要求兩條線路的左線和右線在車站端部設(shè)兩處立體交叉點，用以線位互換，這將導(dǎo)致線路縱斷面的坡度增加，工程實施難度加大。冉家壩站 5、6 號線采用的同站臺換乘方案有兩種：雙島四線和單島四線。兩種方案的比選如下。

（1）雙島四線換乘方案。雙島四線方案的優(yōu)點是車站埋深較淺，便于施工；缺點是反方向換乘不方便，反方向換乘的旅客必須經(jīng)過站廳層再下到對面的站臺上乘車，走行距離較長，如圖3 所示。此外，車站結(jié)構(gòu)寬度為一般車站的兩倍，相當(dāng)于兩站并接，在寬度較小的城市道路上，車站布置和工程實施難度增加，工程造價較高。

圖3 冉家壩站雙島四線組合示意圖

（2）單島四線換乘方案。單島四線換乘方案是由雙島四線換乘方案變化而來的，它將兩個島式站臺上下重疊設(shè)置，形成了單島四線雙層換乘站臺。通常地下一層為站廳層，地下二層、三層為站臺層。5、6 號線在車站端部經(jīng)過合攏、順坡疊加，將兩條正線重疊布置在車站一側(cè)，另兩條正線重疊布置在車站的另一側(cè)；取消了車站一端的立體交叉點，改善了線路條件；為便于運營，在站臺端部設(shè)有一條單渡線，作為兩條運營線之間的聯(lián)絡(luò)線，如圖4所示。

圖4 冉家壩站單島四線組合示意圖

單島四線換乘方案與雙島四線換乘方案相比，減少了一個立體交叉點，線路條件得到改善，旅客換乘距離較短，工程投資較省，故作為推薦的實施方案。

2.3 “十字＋同站臺”換乘方案設(shè)計

通過分析比選，大龍山站受城市道路寬度的影響，車站設(shè)計為單島四線平行換乘站，埋深3層；冉家壩站地鐵部分位于地下共4層，上部3層為地下物業(yè)開發(fā)。在線網(wǎng)規(guī)劃中，環(huán)線與 5、6 號線形成十字交叉。環(huán)線在該區(qū)域受地形、工程地質(zhì)的影響，線路埋深大，為了實現(xiàn)3條線的便捷換乘，設(shè)計考慮將環(huán)線設(shè)置在 5、6 號線下方，構(gòu)成組合型的“十字＋同站臺”島島換乘形式，如圖5、圖6所示。通過對流線的精心布置，3條線之間均可實現(xiàn)“站臺—站臺”的付費區(qū)換乘，流線便捷，使用方便。

2.4 總體方案設(shè)計

根據(jù)規(guī)劃及工程實施條件，冉家壩站的設(shè)計5，6 號線采用 19 m 單島四線站臺，環(huán)線采用側(cè)式站臺。5、6號線分別為線路上下重疊，兩線各占站臺上下同側(cè)空間，上層為上行線，下層為下行線。車站主要的同向客流可以同站臺換乘，其他客流通過站臺樓扶梯進行臺臺換乘，環(huán)線從5、6 號線站臺下穿，與之形成十字交叉換乘，5、6 號線站臺均設(shè)有直達環(huán)線站臺的樓扶梯，可以實現(xiàn)到環(huán)線的臺臺換乘。5 號線的線路在區(qū)間扭轉(zhuǎn)，使相鄰的大龍山站和冉家壩站通過組合實現(xiàn)同站臺同方向換乘和同站臺反方向換乘。

圖5 冉家壩站 3條線換乘樞紐總平面示意圖

圖6 冉家壩站剖面示意圖

3 建筑布置方案

冉家壩站的3條線路換乘，地下局部7層。其中地下 1～3 層為物業(yè)開發(fā)層，地下4層為3條線共用進出站大廳，地下5層、6 層為站臺層，均設(shè)有直達環(huán)線換乘節(jié)點的扶梯。地下4層十字擴大站廳在縱橫向均設(shè)非付費區(qū)和付費區(qū)，非付費區(qū)聯(lián)成一體，旅客出站后可以自由選擇地面出入口，進、出站客流互不交叉干擾。5、6 號線主要設(shè)備用房集中布置，其中車控室、變電所等設(shè)備用房為3條線共用。地下5層為第一站臺層，布置有站臺公共區(qū)、樓扶梯、降壓變電所等設(shè)備用房。地下6層為第二站臺層，布置方案與第一站臺層類似，但樓扶梯組布置略有區(qū)別，該層可以直達站廳層及各站臺層。地下 7 層為環(huán)線側(cè)式站臺層，布置有公共區(qū)、直達站廳層和與 5、6 號線換乘的樓扶梯。

3條線共用的站廳層如圖7所示，設(shè)有8個出入口與地面及物業(yè)相通，能充分吸引地面各方向的客流，物業(yè)開發(fā)層設(shè)有獨立的直通地面的出入口，車站預(yù)留與城市商業(yè)廣場和地下商業(yè)街的連接通道。各出地面的車站附屬建筑與廣場統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施。

4 冉家壩站結(jié)構(gòu)設(shè)計

冉家壩站地下明挖部分深達6層，基坑標準段深度為 37.8 m。根據(jù)地質(zhì)條件，車站深基坑支護采用上部放坡＋錨桿擋墻型式，下部采用樁錨體系。

車站兩端區(qū)間采用 TBM 工法，根據(jù)工程籌劃的要求，冉家壩站 TBM 需從中板上移動過站，施工期間的荷載遠大于運營中的荷載，故對此結(jié)構(gòu)進行特殊設(shè)計。根據(jù)三維有限元模擬計算，TBM過中板時中板采用加厚鋼纖維混凝土，沿 TBM 步進方向中板設(shè)2個大梁，梁下預(yù)埋鋼板，并設(shè)置縱橫向鋼撐，間隔設(shè)置剪刀撐。在底板施工時對柱底預(yù)埋件進行準確預(yù)留，再安裝臨時鋼支撐并同步進行中板腳手架工程，使鋼支撐與腳手架一并承受中板傳來的荷載，保證中板、底模、鋼支撐體系完全接觸。另外，TBM 整機荷載很大，采用部分拆卸過站的模式，有效減小整機的荷載。

圖7 共用站廳平面示意圖

5 結(jié)束語

同站臺換乘車站需要根據(jù)軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和工程具體實施條件進行設(shè)計，對于大型多線換乘車站，交通流線組織是設(shè)計的關(guān)鍵，不同的換乘形式組合運用時，應(yīng)首先考慮“臺—臺”換乘方式，為旅客提供最大程度的便捷。根據(jù)國內(nèi)已經(jīng)運營的大型換乘站的實際情況，在高峰時段，通過導(dǎo)向組織旅客在站廳層換乘也很有必要，在流線設(shè)計時也要考慮相關(guān)的要求，為車站提供靈活的運營組織方式。