強(qiáng)關(guān)聯(lián)性地鐵車站的界定及設(shè)計要點(diǎn)分析

劉立軍,張蕊君

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司城市軌道交通設(shè)計研究院,北京 100055)

1 概述

近年來隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的完善，軌道交通換乘車站比例不斷提高，車站與車站之間、車站與整個軌道交通網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)聯(lián)性日益加強(qiáng)，原有的單站設(shè)計思路及方法逐漸暴露出大量弊端，迫切需要從設(shè)計源頭進(jìn)行突破，將單點(diǎn)車站設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)聯(lián)性設(shè)計，即將一些關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的車站區(qū)間組織在一個大框架下統(tǒng)籌考慮，統(tǒng)一設(shè)計。因此強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站的定義即為臨近車站功能定位相互交叉、空間布局彼此制約、需按一座車站統(tǒng)籌設(shè)計的車站組[12]。

強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站是繼地鐵換乘車站之后出現(xiàn)的對地鐵設(shè)計產(chǎn)生重大影響的新型車站類型，較換乘車站由于涉及的服務(wù)區(qū)域范圍更大，因此對整條地鐵線路設(shè)計優(yōu)劣的影響也更明顯。

對強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站的界定目前并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)情況下主要依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗(yàn)，因此在設(shè)計條件特別復(fù)雜，關(guān)聯(lián)性又非常隱蔽的情況下，強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站很難被發(fā)現(xiàn)，從而造成建筑設(shè)計走入歧途，雖投入大量的精力仍然無法取得良好的設(shè)計成果。

本文通過分類整理以及案例說明，重點(diǎn)分析隱蔽性強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站的內(nèi)在特點(diǎn)，希望對日后的設(shè)計起到借鑒作用。

2 強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站最佳界定時機(jī)

目前國內(nèi)地鐵設(shè)計基本上可分為4個階段[2]：可行性研究、方案設(shè)計、初步設(shè)計以及施工圖設(shè)計。其中除可行性研究由總體院單獨(dú)完成，其余3個階段均由工點(diǎn)設(shè)計院完成，也就是說設(shè)計標(biāo)段劃分從總體設(shè)計已經(jīng)確定。因此強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站的最佳確定節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是可行性研究，否則就會面臨進(jìn)入工點(diǎn)設(shè)計階段，強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站被人為的劃分為幾家設(shè)計院，協(xié)調(diào)難度加大，最終的設(shè)計結(jié)果必然也難以統(tǒng)籌考慮。

3 強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站的類型

目前存在的強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站基本上有如下3種類型。

(1)各種類型的單點(diǎn)換乘車站[10-11]。

由于換乘車站內(nèi)任意一條線路的車站方案均受與其換乘的另一座車站的影響，事實(shí)上換乘車站成為規(guī)模最小的強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站。近年來隨著軌道交通建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的逐步豐富，業(yè)主以及總體設(shè)計院均認(rèn)同換乘車站的關(guān)聯(lián)性影響，因此很容易按照強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站進(jìn)行標(biāo)段劃分。目前基本上存在2種方式：①同期實(shí)施換乘車站的設(shè)計、管理以及建設(shè)均由同一批單位完成；如：北京地鐵4、9號線換乘車站國家圖書館站，廣州地鐵1、3號線換乘車站體育西路站，深圳地鐵1、3號線換乘站老街站；②前期已完工并通車運(yùn)營的車站，預(yù)留換乘車站仍由原設(shè)計單位完成。如：北京地鐵5、7號線換乘車站磁器口站，深圳地鐵3、9號線換乘車站紅嶺站，5、7、15號線三線換乘車站西麗站。

(2)成熟商業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)沿商業(yè)街方向敷設(shè)的站間距較近車站組[7-8]。

該類型車站無論是否屬于換乘車站，受商業(yè)開發(fā)的影響，通常會結(jié)合地鐵設(shè)計完成整個片區(qū)的地下商業(yè)街開發(fā)，因此在標(biāo)段劃分方面應(yīng)按照強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站進(jìn)行劃分。具體實(shí)例如：深圳地鐵7號線華新站、華強(qiáng)北站、華強(qiáng)站及華新站至華強(qiáng)北站區(qū)間、華強(qiáng)北站至華強(qiáng)站區(qū)間三站兩區(qū)間。

(3)站間距較小，車站含有停車線、區(qū)間設(shè)商業(yè)開發(fā)、臨近車站方案出現(xiàn)多次聯(lián)動調(diào)整，且存在彼此制約因素的車站組。

實(shí)例如：紅嶺北站、園嶺站兩站一區(qū)間。

上述3種類型強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站，前2種特征較為明顯，便于在可行性研究階段確定并實(shí)施，第3類具有隱蔽性，難以被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)深圳地鐵9號線紅嶺北站—園嶺站的設(shè)計實(shí)例，介紹其相關(guān)性的確定與否對車站方案的影響。

4 隱蔽性強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站設(shè)計實(shí)例介紹

紅嶺北站、紅園區(qū)間以及園嶺站(以下簡稱紅園站)為深圳地鐵9號線自西向東第15、16兩站一區(qū)間，位于深圳福田區(qū)與羅湖區(qū)分界處。沿紅嶺北路東側(cè)綠化帶南北向敷設(shè)，分別跨越八卦三路、梅園路十字路口，展藝路丁字路口，桃園路十字路口、筍崗路十字路口，如圖1所示。

圖1 深圳地鐵9號線線路方案及紅園站示意

車站在可行性研究階段并未界定為強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站，按照兩站一區(qū)間的傳統(tǒng)設(shè)計手法進(jìn)行設(shè)計，基于這2座車站完全由一家設(shè)計院負(fù)責(zé)設(shè)計，后經(jīng)多次方案修改才發(fā)現(xiàn)其關(guān)聯(lián)性，經(jīng)與業(yè)主以及總體院溝通將其界定為強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站進(jìn)行設(shè)計才順利完成設(shè)計任務(wù)?，F(xiàn)將設(shè)計要點(diǎn)介紹如下。

4.1 車站控制性要素(強(qiáng)關(guān)聯(lián)性界定要點(diǎn))

4.1.1 紅嶺北站換乘節(jié)點(diǎn)分析

整個初步設(shè)計經(jīng)歷了換乘節(jié)點(diǎn)由T型島島分期建設(shè)、十字島島同期建設(shè)、十字島側(cè)同期建設(shè)、十字島側(cè)(內(nèi)置停車線)同期建設(shè)車站方案4個階段的演變，每一個階段除了對紅嶺北站有重大影響外，同時影響到7、9號線相鄰的區(qū)間和車站，特別是紅園區(qū)間和園嶺站均需要做顛覆性的方案調(diào)整。

4.1.2 雨水箱涵遷改方案的分析

沿梅園路、八卦三路敷設(shè)的8 m×4 m埋深7 m的雨水箱涵必須改移出該路，方可實(shí)現(xiàn)7號線的設(shè)站方案。但對于管線的遷改方案，在不同階段提出的解決方案也不同。方案一：由7號線八卦路站出站后直接拐至桃園路，僅與紅園區(qū)發(fā)生關(guān)系，對車站影響最小；方案二：由紅嶺北站西端綠化帶一側(cè)轉(zhuǎn)入紅嶺北站后再向東沿展藝路進(jìn)行改移，該方案需要對7號線的西端、跨展藝路的區(qū)間進(jìn)行重新設(shè)計，同時也需要對設(shè)在梅園路下與雨水管線共路徑的區(qū)間進(jìn)行保護(hù)。

4.1.3 平坡方案排水設(shè)計分析

9號線全線車站均采用平坡的排水設(shè)計方案，因此存在較長車站排水不暢的問題。紅嶺北站根據(jù)行車的要求需要設(shè)置停車線，且停車線范圍內(nèi)必須設(shè)置與車站同樣的坡度(平坡)，因此停車線的設(shè)置直接影響紅園站的排水設(shè)計。據(jù)此車站采用了停車線區(qū)間設(shè)置以及停車線站內(nèi)設(shè)置2個方案。方案一紅園站1 000 m范圍內(nèi)均為平坡，排水難以解決；方案二停車線設(shè)置在站內(nèi)，區(qū)間可通過調(diào)整坡度，減少平坡的長度進(jìn)而優(yōu)化排水方案。這2個方案的選擇對紅嶺北站、紅園區(qū)間以及園嶺站產(chǎn)生顛覆性的影響，因此在選擇過程中慎而又慎。

4.1.4 地面坡度變化分析

由于紅嶺北站與園嶺站的地面高程相差3.2 m，通常通過區(qū)間調(diào)整坡度來解決車站覆土不均的問題。受紅園站停車線方案的影響，如果采用4.1.3條的方案一，即停車線設(shè)置在紅園區(qū)間，則園嶺站的車站覆土接近5.7 m，處于上下均不合理的區(qū)間；采用方案二，則可以很容易的規(guī)避上述問題。

4.1.5 停車線影響分析

停車線是紅園站另一個核心影響因素。對停車線的方案選擇經(jīng)歷了如下幾個方案。方案一：根據(jù)行車以及線路提供的第一版方案，即停車線設(shè)在紅園區(qū)間的12 m島式交叉渡線停車線，該方案較好地滿足了行車組織的要求；方案二是采用了側(cè)式車站的外置停車線方案，由于停車線設(shè)置在側(cè)式線路的一側(cè)，因此僅滿足停車要求不滿足行車專業(yè)提出的車輛折返的要求；方案三采用了停車線設(shè)在側(cè)式車站站內(nèi)，該方案與方案二相同，僅滿足停車需要，不能滿足車輛折返的需要。

4.1.6 商業(yè)開發(fā)影響分析[7-8]

作為紅園區(qū)間明挖施工的附屬品，區(qū)間的商業(yè)開發(fā)可以極大的提高遠(yuǎn)期車站運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)性和社會效益，同時根據(jù)深圳規(guī)劃相關(guān)資料，車站周邊的老城區(qū)已經(jīng)納入舊城區(qū)的改造計劃，進(jìn)而強(qiáng)化地鐵商業(yè)開發(fā)對整個區(qū)域的提升效果。為了獲得最佳的效果，最好是通過區(qū)間商業(yè)開發(fā)將紅嶺北站與園嶺站同時貫通。雖然近期會增加一部分土建投資，但遠(yuǎn)期的經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

4.1.7 集中冷站、蓄冷水池影響分析[9]

本線創(chuàng)新性地采用了集中冷站、蓄冷水池等先進(jìn)的環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)，但由于需要相應(yīng)的土建空間，因此增加了車站的造價以及車站方案的布置難度。

上述7點(diǎn)控制性因素均從不同的角度確定紅園站為強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站，需按照強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計，但由于經(jīng)驗(yàn)缺乏對強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站未能及時發(fā)現(xiàn)、確定，因此經(jīng)歷了多階段方案演進(jìn)過程。

4.2 紅園站初步設(shè)計各階段思路回顧[1-6]

4.2.1初步設(shè)計第一階段(預(yù)留7號線換乘節(jié)點(diǎn)方案)

深圳地鐵9號線提前7號線開展初步設(shè)計工作，設(shè)計基于9號線設(shè)計條件預(yù)留7號線。此階段紅園站按照紅嶺北站、紅園區(qū)間、園嶺站初步設(shè)計劃分的標(biāo)段開展各部分初步設(shè)計。

存在問題：(1)紅園站1000 m范圍內(nèi)為平坡，需設(shè)置多處廢水泵房解決排水問題；(2)由于兩站地面高差為3.2 m，受到區(qū)間停車線平坡的影響如果采用標(biāo)準(zhǔn)層高車站，紅嶺北站的車站覆土如果為2.5 m的話，園嶺站的覆土為5.7 m，車站埋深設(shè)計不合理。紅嶺北站7號線區(qū)間線路如圖2所示。

圖2 紅嶺北站7號線區(qū)間線路示意

4.2.2 初步設(shè)計階段二(島島十字換乘方案)

該階段明確7、9號線同期設(shè)計。受7號線紅嶺北站與下一站筍崗站僅有600 m距離，且紅嶺北站站前設(shè)有單渡線、筍崗站為疊層車站等線路條件的限制，7號線的紅嶺北站必須采用跨路口島式車站。9號線紅嶺北站站前設(shè)有停車線且位于路側(cè)綠化帶內(nèi)，根據(jù)線路條件也為島式車站。通過初步分析配線對車站規(guī)模的影響，9號線采用雙層島式車站明挖站前停車線，7號線采用三層島式車站暗挖站前單渡線的方案是最經(jīng)濟(jì)合理的。

存在問題：(1)島島十字換乘舒適性差，換乘能力較弱；(2)紅園區(qū)間物業(yè)開發(fā)空間與園嶺站隔斷，商業(yè)開發(fā)基本沒有價值，存在大量土建浪費(fèi)；(3)第一階段的(1)、(2)問題未予解決。

4.2.3初步設(shè)計第三階段(島側(cè)十字換乘，停車線外置)

車站采用島側(cè)十字換乘方案，7號線受線路條件的限制必須采用島式車站，9號線則采用側(cè)式、停車線外置車站。考慮到9號線區(qū)間商業(yè)開發(fā)最終確定9號線雙層側(cè)式、7號線三層島式十字換乘車站。如圖3所示。

圖3 紅園站第三階段線站位示意

方案進(jìn)入到該階段單純從某一個車站或者區(qū)間來說，均已經(jīng)達(dá)到了規(guī)模最小，功能最優(yōu)，但是均存在一些弊端難以克服。具體如下。

(1)紅嶺北站在這階段車站功能最優(yōu)，規(guī)?？刂频阶钚?，換乘節(jié)點(diǎn)也采用了島側(cè)十字換乘，紅嶺北站站廳層也與紅園區(qū)間的商業(yè)開發(fā)區(qū)進(jìn)行了連接，盡管受雨水箱涵改移至展藝路以后使得這種連接不很順暢(需要上跨雨水箱涵)。出入口風(fēng)亭均設(shè)置在城市綠化帶內(nèi)，對周邊的影響最小。

(2)紅園區(qū)間的商業(yè)開發(fā)存在較大的問題，盡管與紅嶺北站可以通過上跨雨水箱涵實(shí)現(xiàn)連通，但由于該區(qū)間無法與園嶺站連通，該商業(yè)開發(fā)區(qū)實(shí)質(zhì)上是一個完全獨(dú)立的空間，商業(yè)開發(fā)價值大打折扣。

(3)園嶺站為了降低車站覆土大幅度的提高了車站的站廳層和站臺層的層高，站臺層空間主要是用于集中冷站以及蓄冷水池。站廳層由于布置了大量非本站專用設(shè)備，空間利用不合理，存在公共區(qū)乘客使用不便、車站管線交叉嚴(yán)重、無法與物業(yè)區(qū)進(jìn)行連接等多種問題。

4.2.4初步設(shè)計第四階段(島側(cè)十字換乘，停車線內(nèi)置)

在完成第三階段初步設(shè)計文件以后，逐漸發(fā)現(xiàn)前面敘述中提到的7點(diǎn)控制性因素，經(jīng)過分析總結(jié)提出紅園站為強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站。經(jīng)與總體溝通將紅園站作為一個整體車站進(jìn)行設(shè)計，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體功能的最優(yōu)化配置。

停車線由側(cè)式區(qū)間外側(cè)移至紅嶺北站站內(nèi)兩正線中間；區(qū)間正線中間因設(shè)置停車線，使園嶺站的區(qū)間有空閑空間，用于設(shè)置集中冷站和蓄冷水池。由于區(qū)間不再設(shè)置停車線，因此紅園區(qū)間可以采用7%的縱坡提升園嶺站的軌面埋深，解決園嶺站車站覆土以及紅園站平坡排水的問題；集中冷站和蓄冷水池的遷走極大地釋放了園嶺站的內(nèi)部空間，使得車站可以采用標(biāo)準(zhǔn)車站的層高，同時可以實(shí)現(xiàn)與紅園區(qū)間商業(yè)開發(fā)區(qū)的無障礙連接，提升了商業(yè)開發(fā)的價值以及乘客的舒適度。停車線設(shè)置在紅嶺北站站內(nèi)，由此需要增加3 000 m2的土建規(guī)模，通過優(yōu)化平面布置將增加的土建面積全部調(diào)整為商業(yè)開發(fā)空間，極大地增加了本站的商業(yè)開發(fā)價值。

通過對紅園站的統(tǒng)籌考慮，調(diào)整停車線并適當(dāng)增加紅嶺北站的車站規(guī)模，平衡了車站各個專業(yè)的功能訴求，優(yōu)化車站設(shè)計，如圖4所示。

圖4 紅園站第四階段線站位示意

5 結(jié)語

隨著地鐵網(wǎng)絡(luò)化的不斷深入，強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站日益成為地鐵線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計的重要內(nèi)容。但基于目前地鐵分標(biāo)段設(shè)計的行業(yè)特點(diǎn)，對于強(qiáng)關(guān)聯(lián)性明顯的車站容易提前預(yù)判，但像紅園站這種強(qiáng)關(guān)聯(lián)性在設(shè)計初期比較隱蔽的地鐵車站，如果在可行性研究階段沒有被界定，總體設(shè)計階段又被人為分開，為之后各階段的設(shè)計帶來困難，也會形成巨大的設(shè)計遺憾。因此希望通過對強(qiáng)關(guān)聯(lián)性車站的介紹及實(shí)例分析，對同類型的車站設(shè)計起到借鑒作用。

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