軌道交通既有運(yùn)營(yíng)線路新增車(chē)站設(shè)計(jì)方案及分析

于芳

(上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院,上海市200125)

軌道交通既有運(yùn)營(yíng)線路新增車(chē)站設(shè)計(jì)方案及分析

于芳

(上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院,上海市200125)

上海軌道交通11號(hào)線陳翔路站為國(guó)內(nèi)首例在既有運(yùn)營(yíng)線路加站的車(chē)站。該站不同層面規(guī)劃對(duì)站位的設(shè)定與原預(yù)留站位有較大調(diào)整,經(jīng)優(yōu)化布局采用南移230 m跨陳翔路站位方案。站位調(diào)整帶來(lái)該工程在建設(shè)程序、工程技術(shù)方案等方面的一系列問(wèn)題,。現(xiàn)對(duì)該工程建設(shè)程序梳理、技術(shù)方案研究的全過(guò)程作一闡述,可為運(yùn)營(yíng)線路預(yù)留加站條件或加站設(shè)計(jì)提供借鑒。

軌道交通運(yùn)營(yíng)線路加站；預(yù)留條件；站位優(yōu)化；不間斷運(yùn)營(yíng)保障

0 引言

城市軌道交通建設(shè)與城市規(guī)劃密切相關(guān),在規(guī)劃尚未穩(wěn)定或站點(diǎn)周邊建設(shè)尚未開(kāi)展時(shí),為減少投資,保障運(yùn)營(yíng)效益,特別是軌道交通遠(yuǎn)郊線及長(zhǎng)大區(qū)間線路預(yù)留一定的加站條件可為后期城市及交通發(fā)展留有余地。陳翔路站為上海市軌道交通11號(hào)線預(yù)留車(chē)站(原站名環(huán)球樂(lè)園站),最初是為市郊大型游樂(lè)主題公園項(xiàng)目配套的公共交通設(shè)施。11號(hào)線工程建設(shè)期間,由于環(huán)球樂(lè)園項(xiàng)目擱淺,站點(diǎn)周邊規(guī)劃面臨重大調(diào)整,該車(chē)站按高架二層側(cè)式站予以預(yù)留,計(jì)劃今后根據(jù)規(guī)劃調(diào)整情況再行配合建設(shè)。

11號(hào)線一期工程于2009年2月通車(chē)運(yùn)營(yíng),該站位于馬陸站與南翔站之間。隨后規(guī)劃調(diào)整完成,該站周邊用地性質(zhì)明確為市級(jí)保障房基地和大型商業(yè)辦公住宅混合用地,并已相繼啟動(dòng)大規(guī)模建設(shè),車(chē)站建設(shè)對(duì)解決周邊區(qū)域交通出行意義重大。為解決站點(diǎn)周邊大居的交通出行問(wèn)題,2012年該加站車(chē)站啟動(dòng)建設(shè)。

工程推進(jìn)過(guò)程中,由于車(chē)站站位重大調(diào)整,已開(kāi)展的工程前期工作均無(wú)法延用,需要重新立項(xiàng)。站位調(diào)整后對(duì)原站位的預(yù)留措施須通過(guò)拆除和改造才能滿足加站需要,且改造難度大。因此需針對(duì)上述特殊情況開(kāi)展車(chē)站方案研究。本文闡述了該工程站位調(diào)整、建設(shè)程序梳理、技術(shù)方案研究的全過(guò)程。

1 站位調(diào)整的背景及必要性

工程開(kāi)始伊始,通過(guò)調(diào)查收集11號(hào)線工程規(guī)劃選址批復(fù)、區(qū)域控詳規(guī)劃、交通專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃等不同層面的規(guī)劃資料,發(fā)現(xiàn)存在與規(guī)劃選址批復(fù)站位不一致的其它兩個(gè)站位，分別位于預(yù)留站位南移230 m跨陳翔路路口及南移400 m的位置。其中南移230 m跨陳翔路路口的站位為區(qū)域控制性規(guī)劃研究確定的站位,為該設(shè)計(jì)方案最終采用的站位。選擇該站位主要是出于如下幾個(gè)方面的考慮：(1)更為貼近規(guī)劃大型商業(yè)綜合體項(xiàng)目地塊,符合TOD發(fā)展模式的規(guī)模及分層,優(yōu)化資源配置,旨在強(qiáng)化公共交通及商業(yè)各自的客流吸引及互補(bǔ)效應(yīng),打造區(qū)域商業(yè)及活動(dòng)中心并保障其活力；(2)更為靠近規(guī)劃的公交樞紐交通配套設(shè)施,縮短交通接駁換乘的走行距離,方便交通出行；(3)通過(guò)陳翔路地道的溝通,將被滬嘉高速公路分隔的南翔東社區(qū)納入車(chē)站服務(wù)范圍,并使得進(jìn)站路徑更為短捷。

通過(guò)權(quán)衡比較,從支持區(qū)域發(fā)展、最大程度地發(fā)揮軌道交通引導(dǎo)城市發(fā)展的積極作用,車(chē)站調(diào)整至南移230 m跨陳翔路站位。由于車(chē)站跨路設(shè)置的原因,地面站廳分為被陳翔路分隔的兩部分,站廳層總長(zhǎng)度隨之加大,見(jiàn)圖1所示。

圖1 車(chē)站俯瞰效果圖

2 建設(shè)程序梳理

陳翔路站以預(yù)留車(chē)站與11號(hào)線工程全線同步開(kāi)展工程前期工作,除未計(jì)列工程投資以外,已完成工可、環(huán)評(píng)、規(guī)劃選址等一系列前期程序。初步設(shè)計(jì)評(píng)審亦同意針對(duì)該站的一系列預(yù)留措施,同意該站按高架兩層側(cè)式車(chē)站預(yù)留,設(shè)站范圍僅實(shí)施區(qū)間橋梁,機(jī)電系統(tǒng)按預(yù)留站位進(jìn)行機(jī)電接口的相關(guān)預(yù)留。因此,若按預(yù)留站位實(shí)施車(chē)站,僅需開(kāi)展概算調(diào)整程序完成項(xiàng)目審批,前期程序少且簡(jiǎn)單。

由于站位重大調(diào)整,原先以預(yù)留站位開(kāi)展的規(guī)劃、土地、環(huán)評(píng)等相關(guān)工作無(wú)法延用并需重新辦理。前期工作推進(jìn)過(guò)程又恰逢軌道交通項(xiàng)目審批權(quán)限下放至省級(jí)投資主管部門(mén)的變革,最后明確該項(xiàng)工程報(bào)上海市發(fā)改委審批重新立項(xiàng),并同步開(kāi)展規(guī)劃選址、土地預(yù)審、配套的環(huán)評(píng)、風(fēng)險(xiǎn)穩(wěn)定性評(píng)估、節(jié)能評(píng)估等前期工作。

3 工程技術(shù)方案

3.1 預(yù)留措施及適用性分析

陳翔路站按預(yù)留車(chē)站設(shè)計(jì)時(shí),進(jìn)行了一系列的土建及機(jī)電系統(tǒng)的技術(shù)預(yù)留措施,主要內(nèi)容如下：

(1)車(chē)站形式：高架車(chē)站一般均應(yīng)按側(cè)式站預(yù)留,可保持區(qū)間線型順直,站位亦具有調(diào)整余地。區(qū)間橋梁預(yù)留高度應(yīng)滿足豎向設(shè)計(jì)要求,一般路中站按地上三層站預(yù)留,路側(cè)站則按地上兩層站預(yù)留。陳翔路站位于路側(cè),車(chē)站按高架兩層側(cè)式車(chē)站預(yù)留,軌面標(biāo)高12.500 m,區(qū)間箱梁下方凈空高度約5.6 m,滿足地面站廳空間高度要求。

(2)線路條件：從便于車(chē)站設(shè)計(jì)及施工的角度出發(fā),車(chē)站范圍線路應(yīng)盡量避免設(shè)于平、縱曲線段,線路宜順直,縱坡應(yīng)不大于0.2%。該項(xiàng)工程既有加站范圍線路均采用直線線性,縱坡為0,滿足設(shè)站要求。

(3)供電：預(yù)留站位附近設(shè)區(qū)間牽引降壓變電所,加建車(chē)站時(shí)在站內(nèi)設(shè)跟隨變電所,通過(guò)既有牽引降壓變電所高壓開(kāi)關(guān)柜室35 kV母線引兩路電源供站內(nèi)用電。

(4)接觸網(wǎng)：11號(hào)線采用接觸網(wǎng)供電,預(yù)留站位車(chē)站范圍避開(kāi)接觸網(wǎng)上網(wǎng)開(kāi)關(guān)、錨段關(guān)節(jié)等,僅設(shè)置接觸網(wǎng)中間柱,改造時(shí)結(jié)合高架車(chē)站屋頂結(jié)構(gòu)體系將接觸網(wǎng)中間柱立柱改為吊掛式,改造簡(jiǎn)單易于實(shí)施。

(5)信號(hào)系統(tǒng)：該車(chē)站為中間站,由南翔設(shè)備集中站控制,系統(tǒng)軟件已考慮預(yù)留條件,信號(hào)設(shè)備已按預(yù)留站位進(jìn)行信號(hào)機(jī)、有源信標(biāo)、無(wú)源信標(biāo)、計(jì)軸、AP等軌旁設(shè)備安裝及設(shè)備光電纜敷設(shè),實(shí)施加站時(shí)經(jīng)升級(jí)更新軟件、調(diào)試設(shè)備后便可投入使用。

(6)通信系統(tǒng)：11號(hào)線通信系統(tǒng)由13個(gè)通信子系統(tǒng)及弱電UPS電源整合系統(tǒng)組成,通信系統(tǒng)按預(yù)留站位設(shè)置干線光電纜接線盒,便于后期加站時(shí)纜線開(kāi)斷及引入。

上述主要預(yù)留措施均以預(yù)留站位為依據(jù),若維持原站位不變,則預(yù)留措施均可加以利用,供電、觸網(wǎng)、信號(hào)等機(jī)電系統(tǒng)改造簡(jiǎn)單易行,工程風(fēng)險(xiǎn)小、投資省。

該項(xiàng)工程由于站位調(diào)整的原因,上述措施中特別是信號(hào)和接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的相關(guān)預(yù)留措施不再適用,隨之造成改造工程量和工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)的加大。接觸網(wǎng)方面,由于既有接觸網(wǎng)系統(tǒng)的上網(wǎng)開(kāi)關(guān)、補(bǔ)償下錨柱均位于南移230 m站位車(chē)站有效站臺(tái)范圍內(nèi),故需將接觸網(wǎng)上網(wǎng)開(kāi)關(guān)和錨段關(guān)節(jié)移出車(chē)站范圍并重新定位,改造范圍加長(zhǎng)且難度加大；信號(hào)方面,原來(lái)已預(yù)留的軌旁信號(hào)機(jī)、信標(biāo)、計(jì)軸、AP等軌旁設(shè)備均需拆除,并按新調(diào)整站位重新設(shè)置。在施工及調(diào)試過(guò)程中,由于軌旁存在供正常運(yùn)營(yíng)和測(cè)試時(shí)使用的兩套相同名稱(chēng)的信號(hào)機(jī)與計(jì)軸,設(shè)備切換過(guò)程存在停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),系統(tǒng)軟件需重新進(jìn)行牽引計(jì)算,改造費(fèi)用較高。

3.2 工程方案主要特點(diǎn)

針對(duì)該項(xiàng)工程為既有運(yùn)營(yíng)線路加站的特點(diǎn),考慮到軌道交通疏導(dǎo)客流的重要作用和社會(huì)影響,建設(shè)期間保障不間斷運(yùn)營(yíng)的相關(guān)措施是該工程需要著重考慮的內(nèi)容,并體現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)、施工工序安排等各方面。

既有區(qū)間采用橋梁墩柱和箱梁結(jié)構(gòu),墩柱跨度30 m左右。新建車(chē)站采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),除站臺(tái)板以外采用全現(xiàn)澆工藝,新建結(jié)構(gòu)與既有結(jié)構(gòu)之間采用“站橋分離”形式,各成體系互不干擾。站臺(tái)下方結(jié)合電纜通道形成小箱梁,承載車(chē)站范圍環(huán)網(wǎng)過(guò)站及電纜引入的功能，見(jiàn)圖2、圖3所示。

圖2 既有區(qū)間橫剖面圖

圖3 加站完成后車(chē)站橫剖面圖

合理安排施工工序?qū)τ诠こ谭桨竷?yōu)化、工期安排、不間斷運(yùn)營(yíng)保障都具有特殊意義,這也是該項(xiàng)工程在工程設(shè)計(jì)階段提前介入施工工序安排的目的。施工工序初步構(gòu)想如下：第一步實(shí)施既有區(qū)間兩側(cè)的承臺(tái)、樁基及除站臺(tái)挑板以外的梁柱等結(jié)構(gòu)部分,第二步實(shí)施上部鋼結(jié)構(gòu)屋蓋,并結(jié)合屋蓋結(jié)構(gòu)梁安裝接觸網(wǎng)吊柱、橫梁等轉(zhuǎn)換構(gòu)件,第三步完成接觸網(wǎng)轉(zhuǎn)換,并拆除既有接觸網(wǎng)立柱,第四步實(shí)施懸挑站臺(tái)板結(jié)構(gòu)部分。在上述工序完成并提供施工界面的情況下,可同步或隨后開(kāi)展裝修、機(jī)電設(shè)備安裝、調(diào)試等工作內(nèi)容。各關(guān)鍵階段施工工序如圖4所示。

施工內(nèi)容按照是否影響運(yùn)營(yíng)可以分成兩類(lèi),第一類(lèi)在施工時(shí)基本不影響運(yùn)營(yíng),施工可以和運(yùn)營(yíng)同步進(jìn)行,另一類(lèi)則需要在停運(yùn)后利用夜間天窗時(shí)間要點(diǎn)方可施工。由于夜間時(shí)間有限并具有一定的不確定性,而且夜間施工效率降低,因此設(shè)計(jì)方案考慮了多種措施減少或有效壓縮第二類(lèi)施工內(nèi)容。比如通過(guò)化整為零將鋼結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件分成3部分,先施工軌行區(qū)以外部分,然后夜間要點(diǎn)吊裝并焊接軌行區(qū)正上方部分。站臺(tái)板采用預(yù)制板施工工藝,避免現(xiàn)澆搭支模板侵入限界,以及現(xiàn)澆用時(shí)長(zhǎng)且連貫等問(wèn)題。

在工期方面,由于上述施工階段不影響運(yùn)營(yíng)的要求,站臺(tái)板施工、屋蓋及接觸網(wǎng)吊柱安裝、接觸網(wǎng)轉(zhuǎn)換、各類(lèi)電纜接割、軌旁設(shè)備安裝及調(diào)試等工序需安排在夜間停運(yùn)的天窗時(shí)間施工,造成該項(xiàng)工程工期較長(zhǎng),總工期初步估算需要18個(gè)月。

4 結(jié)語(yǔ)

本文分析了國(guó)內(nèi)首例既有運(yùn)營(yíng)線路的加站車(chē)站——陳翔路站的建設(shè)程序、工程技術(shù)方案、不影響運(yùn)營(yíng)措施及施工方案、機(jī)電系統(tǒng)改造及新建方案等,可為運(yùn)營(yíng)線路預(yù)留加站條件或加站設(shè)計(jì)提供有益參考。

該站站位偏移大,原預(yù)留措施特別是信號(hào)和接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的預(yù)留措施不再適用,設(shè)備拆改及相應(yīng)的土建改造增加了工程量及建設(shè)難度,本文詳述了改造內(nèi)容及其技術(shù)方案。同時(shí),該站技術(shù)方案增加了施工工序安排等內(nèi)容,并分為正常施工及需要在夜間天窗時(shí)間施工兩部分,以滿足施工期間不間斷運(yùn)營(yíng)的要求。

總結(jié)該站的設(shè)計(jì)過(guò)程,早期及時(shí)對(duì)接區(qū)域規(guī)劃并開(kāi)展充分研究以錨固站位是十分必要的,可利用已開(kāi)展的前期工作,充分發(fā)揮預(yù)留設(shè)備及措施的最大化效用,減少改造工程量并降低改造難度,盡量規(guī)避工程風(fēng)險(xiǎn)等。當(dāng)然,線路、機(jī)電系統(tǒng)預(yù)留方案應(yīng)留有一定余地,滿足站位微調(diào)時(shí)的適用性,盡量減少改造。

U492.4+33、U492.1+45

B

1009-7716(2015)09-0053-03

2015-06-11

于芳(1978-)，女,河南開(kāi)封人,碩士,工程師,從事軌道交通建筑設(shè)計(jì)及研究工作。

圖4 關(guān)鍵階段施工工序示意圖