城市軌道交通高架線規(guī)劃體系構(gòu)建

張學(xué)軍 李文會 于 雷 顧建黨

(1.北京城建設(shè)計研究總院有限責任公司 北京 100037;2.鄭州軌道交通建設(shè)管理辦公室 鄭州 450000)

城市軌道交通高架線具有建設(shè)和運營成本低、建設(shè)速度快，乘坐觀景效果好等顯著優(yōu)勢，在國內(nèi)外均有較為成熟的應(yīng)用。尤其是對于連接中心城區(qū)與外圍的郊區(qū)線或市域線，高架線無疑是一種比較經(jīng)濟合理的敷設(shè)方式。但如果規(guī)劃不到位，控制措施不當，高架線也存在振動噪聲大、影響城市景觀等問題。事實上，人們?nèi)菀缀雎愿呒芫€的優(yōu)勢，過分夸大高架線的不利影響。

2008年之前建成的高架軌道交通線，如上海明珠線，北京八通線、13號線，長春輕軌3、4號線，武漢1號線等工程，由于線站位受既有條件的限制，導(dǎo)致使用不便、體量大、減振降噪效果差、景觀效果不好，社會各界對既有的高架線評價不高，甚至產(chǎn)生了所謂的“恐高癥”。2008年之后，受奧運會“科技、綠色、人文奧運”理念的影響，新建成的高架軌道交通線，如北京亦莊線、昌平線、房山線，深圳3、4號線，南京2號線東延線，廣州4號線等，建成后的效果大為改觀，景觀效果良好，使用換乘較方便，環(huán)保效果也較好，這又改變了人們對高架線的認識。究其原因，主要是人們對高架線規(guī)劃建設(shè)理念的變化:更注重高架線自身的特點，提前規(guī)劃，預(yù)留和控制好實施條件，綜合協(xié)調(diào)，多管齊下，揚長避短，抓住高架線的適用性。即高架線規(guī)劃和建成要形成一個較為完整的預(yù)留和控制體系，才能夠取得最佳效果。下面結(jié)合對鄭州軌道交通高架線適用性的研究，探討城市軌道交通高架線規(guī)劃體系的構(gòu)建問題。

1 高架軌道交通特征分析

1)線路特征。平面上要與城市道路功能相適應(yīng)，縱斷面上要保持合理的高度與起伏，橫斷面上要把握好與城市周邊建(構(gòu))筑物的合理間距和橋墩的位置。

2)功能特征。乘客使用時，高架線車廂內(nèi)光線明亮，窗外景色盡收眼底，乘客感覺較為輕松、愉悅;但高架站臺不易封閉，候車環(huán)境夏天熱、冬天冷;車輛暴露在空氣中，受雨、雪、風等自然條件干擾大;列車發(fā)生故障或事故時，救援較方便。

3)工程特征。車站除了要滿足乘客使用要求外，還要與周邊環(huán)境相融合;區(qū)間橋梁所占線路比重大，要滿足經(jīng)濟性、適用性、施工進度、景觀和視線等要求;高架線工期短，一般2～3年。

4)經(jīng)濟特征。①工程造價低。一般采用6輛B型車編組的高架站每座站土建投資約4000萬元，與同規(guī)模的地下車站相比，1座車站節(jié)省約1億元，高架區(qū)間一般在5.5萬～6.5萬元/雙線延米，高架區(qū)間與地下區(qū)間相比每雙線延米要節(jié)省投資約3萬～5.5萬元，高架線設(shè)備系統(tǒng)建設(shè)投資也比地下工程低20%～50%。②運營成本也較低。據(jù)統(tǒng)計，同標準同規(guī)模的軌道交通工程，高架線比地下線每年僅電費就節(jié)省約50%。高架線對沿線土地價值的影響與地下線比較區(qū)別不大，這主要與周邊城市用地的規(guī)劃性質(zhì)和項目布局有關(guān)，香港青衣站、九龍?zhí)琳竞捅本┪髦遍T站等大大提高了周邊的土地價值。

5)銜接特征。高架線暴露在外面，一條成功的高架線要注重與沿線道路的銜接，注重與周邊用地規(guī)劃布局的銜接，注重與周邊環(huán)境及景觀的銜接。

2 高架線規(guī)劃體系的總體框架

城市軌道交通高架線規(guī)劃好，才能建設(shè)好，規(guī)劃體系的構(gòu)建要與建設(shè)管理體系緊密聯(lián)系，既互相制約，又互相支持，確保高架線能順利實施。高架線規(guī)劃體系總體框架如圖1所示。

圖1 城市軌道交通高架線規(guī)劃體系總體框架

3 高架線規(guī)劃體系的主要內(nèi)容

3.1 需求條件規(guī)劃

高架線的建設(shè)需要足夠的建設(shè)空間和相適應(yīng)的用地規(guī)劃條件。其中建設(shè)空間主要包括道路空間以及設(shè)置車站、區(qū)間、車輛段、交通銜接的用地空間，而上述空間需求又與景觀、環(huán)境影響、周邊土地利用等因素密切相關(guān)，因此需要對高架線的規(guī)劃建設(shè)條件進行需求規(guī)劃。

3.1.1 道路條件需求

3.1.1.1 道路紅線寬度需求

道路紅線寬度要滿足高架線尺寸及建筑安全需求，滿足景觀比例需求，滿足噪聲、振動環(huán)保需求，表1為高架線設(shè)置在路中時對道路紅線的要求。

從表1中的各項要求看，當?shù)缆芳t線寬度達到60 m時，基本能滿足高架線的構(gòu)造、建筑防火安全、景觀、噪聲和振動等要求。60 m的寬度也是城市主干道的常用值，而城市軌道交通一般也是沿以交通功能為主的城市主干道敷設(shè)，因此建議擬建設(shè)高架線的道路寬度規(guī)劃取60 m及以上，在困難情況下，也不宜小于50 m。

3.1.1.2 路幅劃分需求

根據(jù)對道路紅線寬度的分析，高架線需要設(shè)置在50～60 m寬的主干道上，結(jié)合《城市道路工程設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，設(shè)置高架線的道路宜設(shè)計為三幅路或四幅路。60 m寬路中設(shè)置高架線的道路路幅劃分方案如圖2～圖3所示。

表1 高架線設(shè)置在路中時對道路紅線的要求

圖2 路中島式車站橫斷面

圖3 路中高架橋區(qū)間橫斷面

3.1.2 周邊用地條件需求

高架線周邊的用地規(guī)劃條件要與高架線的特征相適應(yīng)，用地規(guī)劃性質(zhì)要與振動噪聲的敏感度相適應(yīng)，用地規(guī)劃強度要與車站距離相適應(yīng)。無論是從振動角度，還是從噪聲角度，敏感度由低到高的排序均為:工業(yè)用地、商業(yè)用地、居住用地、文教用地和別墅等特殊住宅區(qū)。因此，從振動噪聲角度出發(fā)，在進行用地規(guī)劃時，臨近軌道的用地性質(zhì)的優(yōu)先順序也應(yīng)為:工業(yè)用地、商業(yè)用地、居住用地、文教用地和別墅等特殊住宅區(qū)。從土地開發(fā)價值最大化的角度，宜優(yōu)先布置商業(yè)和居住用地。綜合考慮，軌道交通車站和沿線宜優(yōu)先布置商業(yè)用地和居住用地。

另外，為了降低振動、噪聲對沿線建筑的影響，在進行用地規(guī)劃時可遵循以下原則。

1)第一排建筑物的性質(zhì)和布局形式，臨近高架線側(cè)應(yīng)優(yōu)先布置商業(yè)用地;其次可安排保障性住房，為沿線居民提供便捷的交通服務(wù)。第一排建筑與高架線平行布置時，可以形成聲屏障，減少噪聲對后排建筑的干擾;若建筑物與高架線垂直布置，則噪聲因為聲廊效應(yīng)很容易傳播到很遠處。因此，第一排建筑物宜沿高架線平行布置。

2)高層塔式噪聲敏感建筑物

高層塔式噪聲敏感建筑物，因為點狀布置方式，本身受到的噪聲干擾面大(三面暴露于交通噪聲之中，受噪聲影響的周界長度大于其周長的3/4，而同樣的板式建筑受噪聲影響的周界長度略大于其周長的1/2)，且由于本身橫向尺寸(面寬)較小，對后排建筑物不能形成聲屏障保護;所以宜遠離道路或軌道布置。

3.1.3 過渡段規(guī)劃

高架轉(zhuǎn)入地下的過渡段位置是高架線規(guī)劃與建設(shè)中需要考慮的重要因素。由于過渡段需要占用連續(xù)帶狀的空間，且對橫向道路形成阻隔，因此其位置的選擇十分關(guān)鍵。

過渡段有敞開式和封閉式兩種。敞開式過渡段一般包括U形槽和填土路基段;封閉式過渡段設(shè)有罩棚，罩棚的材質(zhì)和形式要滿足光過渡的要求。

過渡段尤其是敞口段一般選擇在路中或路側(cè)偏僻的綠地等非建設(shè)用地中，也可以選擇在公園一側(cè)或開發(fā)強度低、或城市功能過渡區(qū)、或振動噪聲不敏感的區(qū)域附近。在工程實施中，要充分考慮地形、地物、管線、凈空等條件來選擇過渡段。結(jié)合地形的辦法多種多樣，如利用道路地形高差、利用路側(cè)綠化帶等方式。一般情況下，過渡段的線路縱坡采用25‰～30‰，長度為450～550 m，寬度為10～12 m。為了滿足安裝封閉設(shè)施及防撞等要求，在過渡段標準寬度的基礎(chǔ)上最好外放1～2 m，作為預(yù)留空間。

3.2 需求條件控制規(guī)劃

在城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃階段，對擬建設(shè)高架線路的地段，按照上述規(guī)劃條件需求進行規(guī)劃選線。對于選定的高架線路，在建設(shè)規(guī)劃階段，要對規(guī)劃需求條件進行規(guī)劃控制和道路紅線寬度和道路路幅劃分，尤其要預(yù)留好路中的隔離帶，控制好兩側(cè)用地規(guī)劃性質(zhì)和強度。如有可能，在線網(wǎng)規(guī)劃階段就控制好上述條件將更為有效。

3.3 減振降噪規(guī)劃

城市軌道高架線路直接暴露在環(huán)境中，其產(chǎn)生的噪聲與振動也直接輻射到環(huán)境中。高架線聲源位置高，噪聲影響范圍大，與普通路面軌道相比，高架線路一側(cè)15 m處的總噪聲級可增加2～20 dB(A)。若不加以控制，高架線上列車的運行將會給沿線居民的生活、工作等帶來環(huán)境振動和噪聲污染問題。這已成為人們選擇城市軌道高架線路的主要障礙之一。能否將振動與噪聲控制在最低限度內(nèi)，是高架形式的城市軌道交通可行與否的關(guān)鍵。

從高架線路振動和噪聲的產(chǎn)生機理上看，其噪聲主要包括輪軌系統(tǒng)噪聲、車輛動力系統(tǒng)噪聲、橋梁結(jié)構(gòu)及其上部軌道結(jié)構(gòu)二次輻射噪聲等。輪軌噪聲與行車速度、軌道平順性、車輪和鋼軌粗糙度、系統(tǒng)各部件的剛度和阻尼等因素有關(guān);二次輻射噪聲與速度、車輛走行形式、軌道結(jié)構(gòu)及部件形式以及高架橋類型和參數(shù)等因素有關(guān)。因此降低城市軌道交通高架線振動和噪聲，需從振動與噪聲的產(chǎn)生、傳播途徑以及受干擾對象等方面采取綜合措施。根據(jù)研究成果，綜合措施共分為8個方面、37個子項，詳見表2。

3.4 景觀規(guī)劃

高架線是暴露在城市空氣介質(zhì)中的特殊建筑物，同一般的高架橋或是橋梁類似，其景觀可簡要地概括為高架結(jié)構(gòu)、人與環(huán)境三方面的關(guān)系。這里的“環(huán)境”主要指承載高架結(jié)構(gòu)的土地及對高架結(jié)構(gòu)形式、風格、視域有影響的文化、社會、自然、物質(zhì)甚至還包括經(jīng)濟的環(huán)境。在此“環(huán)境”中的“高架結(jié)構(gòu)”亦非單純的視覺對象或城市交通功能的載體，而是各種社會、文化、自然、經(jīng)濟因素的綜合。因此，高架線路景觀是一綜合而又復(fù)雜的體系，處理得當，留給城市的是一道流動的風景線;處理失策，則留給城市的是“視覺污染”。

高架結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)建筑美學(xué)的原則，結(jié)合環(huán)境的要求進行設(shè)計，與周圍環(huán)境要和諧統(tǒng)一，使人們在乘坐軌道交通出行時，看到城市新景觀，得到視覺美感享受。

城市快軌交通高架景觀涉及其景觀構(gòu)成要素之間以及和周邊環(huán)境能否形成某種協(xié)調(diào)統(tǒng)一，它不僅僅涉及與其他交通方式的融合，更重要的是要與整個城市空間相關(guān)聯(lián)。高架線要體現(xiàn)城市精神風貌，延續(xù)城市發(fā)展文脈，遵循區(qū)域功能規(guī)劃，貫徹景觀規(guī)劃思想，突出高架軌道線的功能性，注重造型總體的協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)、環(huán)境的協(xié)調(diào)。

高架線景觀規(guī)劃主要考慮以下幾點:

表2 城市軌道交通高架線減振降噪措施

1)高架線本體(橋梁、車站、附屬等)構(gòu)筑造型符合美學(xué)視覺要求;2)高架線與周邊景觀要素的組合方式要符合共同形成的空間的美學(xué)秩序;3)高架線與周邊要素功能聯(lián)系引起的景觀上的功能布局及形式選擇要體現(xiàn)人性化和合理性。

3.5 車站形式規(guī)劃

高架車站作為高架線中的重要節(jié)點，雖然所占線路長度比例不大，但作為使用者(乘客)直接接觸的建筑物，備受行業(yè)和外界的關(guān)注。高架車站的站型不僅影響車站自身的造價、功能使用、外形的美觀，同時也對車站周圍的建筑和環(huán)境產(chǎn)生影響，進而影響線路的走向以及車站布局。高架站的站型選擇是高架線設(shè)計成功的關(guān)鍵點之一。

高架站的站型選擇要充分考慮高架車站的自身特點，把握建筑功能與結(jié)構(gòu)形式的統(tǒng)一，把握車站與周邊環(huán)境的統(tǒng)一。高架站的站型規(guī)劃要體現(xiàn)以下原則:

1)根據(jù)沿線用地規(guī)劃性質(zhì)，對車站的功能給予準確定位，進而確定車站規(guī)模以及形式;2)利用車站模塊化設(shè)計理念，優(yōu)化車站建筑的平面功能布局;3)根據(jù)視點與視距的理論關(guān)系，確定車站最佳的體量;4)高架車站的規(guī)劃道路紅線以60 m寬度為宜，不應(yīng)小于40 m，站臺形式有條件時建議采用島式;5)因地制宜地引入新能源、新材料的應(yīng)用，創(chuàng)造城市優(yōu)質(zhì)的公共交通空間。

3.6 橋梁形式規(guī)劃

橋梁是軌道交通高架線的載體，高架橋在長度上基本占高架線路的90%。高架橋在城市中穿越，占城市空間比例較大，是高架線景觀主體，且為永久性城市建筑。高架橋規(guī)劃十分重要，需全面考慮各種影響因素，遵循適用、安全、經(jīng)濟、美觀和與環(huán)境相協(xié)調(diào)的基本原則，使橋梁既要滿足軌道交通所賦予的功能，又要成為不同于道路、建筑、廣場等城市元素中的另類景觀。

目前，國內(nèi)軌道交通普遍采用的橋梁形式(如簡支梁、箱梁)完全可以滿足工程要求。但對于降噪、景觀要求高的地段，采用新型的軌道交通U型梁系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢。對于長大區(qū)間的軌道交通橋梁，其橋梁形式應(yīng)更多地引入景觀設(shè)計理念。既要滿足整體的大景觀，又要考慮局部細節(jié)的小景觀。軌道交通橋梁施工方法因地制宜，在條件允許的情況下，以預(yù)制架梁為主。節(jié)點橋規(guī)劃設(shè)計不盲目追求標新立異，應(yīng)因地制宜、把握尺度，避免給今后長期的養(yǎng)護維修帶來高額的費用。軌道交通高架橋規(guī)劃設(shè)計宜推行標準化、模數(shù)化設(shè)計和預(yù)制化施工，以減少施工和設(shè)計成本。

3.7 實施保障規(guī)劃

高架軌道交通是一個涉及規(guī)劃、建設(shè)、管理等多方面的綜合工程，高架線的成功既需要建設(shè)單位的嚴格管理、設(shè)計單位的精心設(shè)計、施工單位的精心施工，更需要相關(guān)的各項基礎(chǔ)保障措施。

3.7.1 政策保障

高架線實施的政策保障主要體現(xiàn)在四方面:體制保障、經(jīng)濟保障、土地保障和規(guī)劃控制保障。

為保障高架線的順利建設(shè)，應(yīng)建立城市軌道交通高架線聯(lián)動工作機制，建立高架線路規(guī)劃、建設(shè)、變更保障等管理機制，授權(quán)有關(guān)部門統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮在規(guī)劃審查審批、項目建設(shè)、各方利益協(xié)調(diào)、政策激勵等方面的作用。城市軌道交通項目具備良好的社會效益，但其建設(shè)投資大、運營成本高、建設(shè)和投資回收期長，這些特點決定了在城市軌道高架線建設(shè)時期需要政府給予一定的經(jīng)濟扶持。

對城市軌道交通建設(shè)而言，土地保障主要是通過土地利用總體規(guī)劃和城市規(guī)劃界定的，通過土地儲備機構(gòu)收購、收回、置換、拆遷、整理，為城市軌道交通的建設(shè)預(yù)留土地，滿足高架線的用地需求。根據(jù)高架線控制規(guī)劃方案，要確保落實，做好實施保障。

3.7.2 技術(shù)保障

技術(shù)保障主要包括四方面的內(nèi)容:建設(shè)與運營安全規(guī)劃設(shè)計、與其他交通方式銜接的一體化設(shè)計、與周邊城市用地開發(fā)相銜接的綜合開發(fā)及減振降噪規(guī)劃設(shè)計，在軌道交通高架線建設(shè)之前提前開展這四方面的研究，進行技術(shù)儲備，奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

另外，為保障高架線能順利實施，要積極開展軌道交通高架線的宣傳工作，多宣傳高架線節(jié)能、舒適、安全及方便等優(yōu)勢，增加乘客對高架線的好感，增強員工和乘客乘坐高架線的意識;組織開展高架線崗位管理人員和技術(shù)人員的培訓(xùn)工作;構(gòu)建高架線技術(shù)和管理交流互動平臺，讓軌道交通高架線建設(shè)、技術(shù)與管理人員了解高架線新技術(shù)、掌握高架線的發(fā)展動態(tài)與乘客需求，促使高架線在規(guī)劃建設(shè)工作中更好更快地發(fā)展。

4 結(jié)語

城市軌道交通高架線在我國歷經(jīng)了20多年的發(fā)展，從無到有，從少到多，從一個城市發(fā)展到多個城市，取得了長足的進步。但和國外城市相比，我國城市軌道交通高架線在線網(wǎng)中所占的比例還是比較低的，建設(shè)經(jīng)驗和運營經(jīng)驗還處在發(fā)展完善階段，我國還沒有制定詳細的軌道交通高架線的發(fā)展政策、規(guī)劃體系、技術(shù)標準和設(shè)計規(guī)范等。本文旨在拋磚引玉，引起業(yè)界重視，為我國早日確定科學(xué)合理的城市軌道交通高架線規(guī)劃體系提供參考。

［1］北京城建設(shè)計研究總院有限責任公司，鄭州軌道交通建設(shè)管理辦公室.鄭州城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃高架線適用性研究［R］.北京，2012.

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