軌道交通車輛基地預(yù)留上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)條件技術(shù)研究

李明濤，樊軼江

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，西安 710043)

1 概述

軌道交通車輛基地[1]是車輛停放、運(yùn)用管理、整備保養(yǎng)、檢查維修的所在地，具有土地利用率低、影響周邊環(huán)境、阻隔城市交通、與城市融合度差的特點(diǎn)。為提高土地的使用效率、促進(jìn)交通沿線的土地合理高效利用與協(xié)調(diào)發(fā)展，建立集約型城市，國(guó)內(nèi)車輛基地設(shè)計(jì)進(jìn)行了很多研究及實(shí)踐，包括集約土地資源利用的雙層場(chǎng)段[2]、融入周邊環(huán)境的綠化場(chǎng)段[3-4]、基于TOD理念的上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)場(chǎng)段[5-6]。

車輛基地上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)是指在車輛基地上方設(shè)置蓋板，在蓋板上建設(shè)住宅、商業(yè)綜合體、交通樞紐或辦公建筑等項(xiàng)目，實(shí)質(zhì)上是復(fù)合利用土地資源、合理加密城市空間。國(guó)內(nèi)車輛基地上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)已開(kāi)展了一些實(shí)踐，但受制于土地政策、開(kāi)發(fā)融資、用地權(quán)屬、建設(shè)時(shí)序匹配性等方面的影響[7-12]，上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)與場(chǎng)段建設(shè)同步開(kāi)展的項(xiàng)目很少，更多的項(xiàng)目選擇了預(yù)留開(kāi)發(fā)條件。

本文對(duì)國(guó)內(nèi)車輛基地上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)及上蓋開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對(duì)充分預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)條件的主要技術(shù)措施進(jìn)行研究總結(jié)，可為今后類似工程提供一定的借鑒和參考。

2 車輛基地上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)實(shí)施情況

借鑒中國(guó)香港及日本的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)車輛基地用地進(jìn)行綜合利用，使其自然地融入城市，創(chuàng)造綜合效益，緩解軌道交通投資壓力，國(guó)內(nèi)各大城市進(jìn)行了一些研究及實(shí)踐。筆者根據(jù)國(guó)內(nèi)主要城市地鐵公司官方及網(wǎng)絡(luò)公布數(shù)據(jù)，對(duì)車輛基地上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的實(shí)施情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，如圖1～圖6所示。

從圖1、圖2的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可看出，國(guó)內(nèi)主要城市的軌道交通建設(shè)均考慮了車輛基地上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)，占比約38%，其中已進(jìn)行上蓋開(kāi)發(fā)或?qū)嵤┲械能囕v基地占比8%，主要為北京、上海、深圳、武漢、成都、杭州、青島，預(yù)留上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的車輛基地占比30%。

從圖3、圖4的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可看出，國(guó)內(nèi)主要城市的軌道交通已運(yùn)營(yíng)車輛基地考慮開(kāi)發(fā)的數(shù)量占比約29%，僅北京、上海、深圳、武漢、成都、杭州、青島已建或在建上蓋物業(yè)，占比約14%，預(yù)留上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的車輛基地占比15%。

從圖5、圖6的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可看出，國(guó)內(nèi)主要城市的軌道交通在建車輛基地考慮開(kāi)發(fā)的數(shù)量占比達(dá)46%，其中預(yù)留上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的車輛基地占比45%，同步進(jìn)行上蓋開(kāi)發(fā)車輛基地占比約1%，相比已建工程，在建工程考慮物業(yè)開(kāi)發(fā)的比例顯著增長(zhǎng)。

3 預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)條件技術(shù)研究

3.1 預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)最重要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限、抗震設(shè)防類別、結(jié)構(gòu)安全等級(jí)。目前上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的主要形態(tài)為蓋上住宅、蓋下場(chǎng)段。蓋上住宅建筑產(chǎn)權(quán)為70年，設(shè)計(jì)使用年限為50年[13]，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防類別為丙類，蓋下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與無(wú)開(kāi)發(fā)場(chǎng)段有所區(qū)別。上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的實(shí)施受制于土地權(quán)屬取得、投融資模式、房地產(chǎn)市場(chǎng)行情等多方面因素影響，建設(shè)時(shí)間均滯后蓋下場(chǎng)段工程較多，國(guó)內(nèi)已有部分場(chǎng)段預(yù)留時(shí)間超過(guò)7年。軌道交通是大型城市交通工程，預(yù)留上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的蓋板損壞或者大修會(huì)嚴(yán)重影響軌道交通運(yùn)營(yíng)[1]。因此綜合考慮住宅建筑使用年限、產(chǎn)權(quán)期限、上蓋開(kāi)發(fā)實(shí)施滯后時(shí)間、蓋下軌道交通運(yùn)營(yíng)安全等，蓋板及其下部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有所提高，建議耐久性設(shè)計(jì)使用年限、結(jié)構(gòu)安全等級(jí)與軌道交通主體工程一致，分別為100年、一級(jí)，抗震設(shè)防類不低于蓋上建筑。

3.2 預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)層數(shù)經(jīng)濟(jì)分析

車輛基地上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的蓋板結(jié)構(gòu)相當(dāng)于重新造地用于城市建設(shè)，其蓋板、上蓋物業(yè)建造成本是各個(gè)城市決策物業(yè)開(kāi)發(fā)的重要因素。對(duì)蓋下16股道運(yùn)用庫(kù)、庫(kù)頂布置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、蓋上開(kāi)發(fā)不同形式的住宅這一典型開(kāi)發(fā)模式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析，其中蓋上開(kāi)發(fā)考慮6F多層、14F小高層、30F高層住宅3種情況[14]。考慮地質(zhì)條件相同，分析不同抗震設(shè)防區(qū)域上述3種開(kāi)發(fā)形式的綜合造價(jià)及單方造價(jià)，見(jiàn)圖7、圖8。

圖7 上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)單方造價(jià)分析

圖8 上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)蓋板造價(jià)占比分析

從圖7數(shù)據(jù)分析可以看出:單方造價(jià)規(guī)律為6F框架住宅>14F剪力墻住宅>30F剪力墻住宅；同一開(kāi)發(fā)方案不同抗震設(shè)防區(qū)的單方造價(jià)表現(xiàn)為6度區(qū)<7度區(qū)<8度區(qū)；與同類型的白地開(kāi)發(fā)住宅相比，上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)方案的單方造價(jià)均要高出300～1 000元/m2；考慮物業(yè)開(kāi)發(fā)后的蓋板造價(jià)指標(biāo)，相比不開(kāi)發(fā)運(yùn)用庫(kù)或僅進(jìn)行屋面綠化的運(yùn)用庫(kù)翻倍增加，尤其是上蓋開(kāi)發(fā)小高層及高層時(shí)，由于高層影響范圍蓋板結(jié)構(gòu)加強(qiáng)及轉(zhuǎn)換層的設(shè)置，造成蓋板整體造價(jià)快速增加；另外上蓋住宅的土建單價(jià)與普通白地開(kāi)發(fā)住宅基本相同。

從圖8可知，蓋板造價(jià)占物業(yè)開(kāi)發(fā)整體投資的比例隨著開(kāi)發(fā)層數(shù)的增加顯著降低，隨不同抗震設(shè)防區(qū)抗震設(shè)防烈度的變化較小，蓋板費(fèi)用實(shí)際相當(dāng)于造地成本。上蓋開(kāi)發(fā)造地成本與上蓋結(jié)構(gòu)形式及層數(shù)有密切聯(lián)動(dòng)關(guān)系，開(kāi)發(fā)高層即上蓋開(kāi)發(fā)規(guī)模(面積)的增加有利于攤銷造地成本，當(dāng)然實(shí)際項(xiàng)目策劃分析時(shí)，還需要統(tǒng)籌考慮開(kāi)發(fā)形態(tài)、開(kāi)發(fā)規(guī)模及成本、銷售價(jià)格及銷售率等因素進(jìn)行綜合分析。

3.3 預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)調(diào)整條件

對(duì)于預(yù)留上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)模式，為降低車輛基地建設(shè)時(shí)序與上蓋物業(yè)建設(shè)時(shí)序不一致、后期上蓋物業(yè)的合作開(kāi)發(fā)模式不確定等因素帶來(lái)的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，為保障開(kāi)發(fā)用地的上市交易或合作開(kāi)發(fā)，確保達(dá)成上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的初衷，車輛基地設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮一定的包容性，預(yù)留調(diào)整條件。以上蓋開(kāi)發(fā)模式占比優(yōu)勢(shì)明顯的高層住宅項(xiàng)目為例，其包容性設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容為戶型的可調(diào)性[15-16]，其核心技術(shù)是空間可變，具體體現(xiàn)為改變居住房間的形狀、擴(kuò)大起居室空間、增加臥室數(shù)量、改變房間的組合關(guān)系等方面，需要多專業(yè)的相互配合與協(xié)調(diào)，但更多地依賴于結(jié)構(gòu)技術(shù)。

為保證蓋上開(kāi)發(fā)預(yù)留不能影響場(chǎng)段本體工程建設(shè)，其后期建設(shè)不能影響車輛段運(yùn)營(yíng)使用，預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)調(diào)整條件需要遵循下面兩個(gè)原則：(1)蓋上住宅與車輛基地本體的基礎(chǔ)需一次施工完成，后期物業(yè)開(kāi)發(fā)住宅的樓位不應(yīng)調(diào)整；(2)蓋上住宅下部存在車輛基地生產(chǎn)生活用房的區(qū)域，對(duì)應(yīng)的蓋上主體結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量不變。根據(jù)上述原則以及前期策劃、方案設(shè)計(jì)需要的可調(diào)性程度大小，可采取不同的技術(shù)措施達(dá)到結(jié)構(gòu)合理經(jīng)濟(jì)、戶型可調(diào)的效果。下面舉例說(shuō)明戶型可調(diào)性小、較大、大三個(gè)層次的結(jié)構(gòu)技術(shù)措施。

(1)采用大空間結(jié)構(gòu)體系

保持公共交通核(樓電梯間)不變，結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件盡量集中在樓電梯間位置、戶型平面的外圍布置，主體結(jié)構(gòu)采用大空間剪力墻結(jié)構(gòu)體系或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，通過(guò)經(jīng)濟(jì)合理的大跨度板實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的大空間，提供內(nèi)部空間分隔的靈活性和空間變化的可能性，以適應(yīng)后期蓋上物業(yè)開(kāi)發(fā)的戶型調(diào)整需求，如圖9、圖10所示。此方案可提供戶內(nèi)的空間可變性，可調(diào)性程度相對(duì)小，結(jié)構(gòu)技術(shù)難度小。

圖9 大空間剪力墻結(jié)構(gòu)體系

圖10 大空間框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系

(2)新增豎向構(gòu)件

對(duì)于后期蓋上開(kāi)發(fā)變化較大，戶型發(fā)生輪廓調(diào)整變化的情況，應(yīng)盡量采用原戶型的豎向構(gòu)件，放棄使用少量預(yù)留豎向構(gòu)件，鑿開(kāi)首層蓋板(適當(dāng)予以補(bǔ)強(qiáng))，在基礎(chǔ)頂處植筋，增加新的剪力墻、框支柱或框架柱，使得戶內(nèi)空間、住宅外輪廓等均可適當(dāng)調(diào)整，見(jiàn)圖11；為了應(yīng)對(duì)需要增加豎向構(gòu)件的情形，基礎(chǔ)采用樁筏形式，筏板和樁考慮剪力墻、框支柱或框架柱的多種布置情況進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)，但后期施工時(shí)，應(yīng)采取措施避免影響車輛段運(yùn)營(yíng)。此方案可提供戶型輪廓及戶內(nèi)空間可變性，可調(diào)性程度相對(duì)較大，結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)難度高。

圖11 上蓋物業(yè)新增豎向構(gòu)件示意

(3)開(kāi)發(fā)區(qū)域預(yù)留洞口

為了使蓋上戶型平面獲得最大的可調(diào)性，可采用預(yù)先施工住宅基礎(chǔ)(基礎(chǔ)頂面預(yù)留鋼筋)、首層蓋板住宅區(qū)域留洞、后期施工其主體結(jié)構(gòu)的方案，預(yù)留洞口在后期建設(shè)前用輕鋼結(jié)構(gòu)覆蓋，滿足車輛段庫(kù)區(qū)通風(fēng)、采光、防水要求，如圖12所示。此方案的戶型可調(diào)性最大，可以適應(yīng)后期的各種變動(dòng)，僅需對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)難度小。

圖12 上蓋住宅區(qū)域留洞口示意

(4)蓋上層間隔震

車輛基地上蓋開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)，因列車運(yùn)行停放及檢修使用要求，結(jié)構(gòu)首層高度較大，剪力墻落地位置十分有限，結(jié)構(gòu)豎向剛度突變，另外受軌道交通正常運(yùn)營(yíng)要求及施工空間的影響， 后期上蓋結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)所需的結(jié)構(gòu)加固改造難度大。層間隔震結(jié)構(gòu)方案[17-21]能夠解決蓋板下部結(jié)構(gòu)與上部開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)剛度突變帶來(lái)地震力放大的問(wèn)題，還可以通過(guò)隔震支座有效組合上下結(jié)構(gòu)，為上部開(kāi)發(fā)預(yù)留良好的實(shí)施條件，如圖13所示。該方案的戶型可調(diào)性較大，可以較為有效地應(yīng)對(duì)后期開(kāi)發(fā)過(guò)程中的方案變化需求，有效提高結(jié)構(gòu)的抗震安全性， 但一般需進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)和超限審查，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工技術(shù)難度較高。

圖13 上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)層間隔震結(jié)構(gòu)示意

3.4 預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)實(shí)施條件

車輛基地與上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)不同期實(shí)施時(shí)，為保證車輛基地的正常使用，保證后期蓋上開(kāi)發(fā)施工順利開(kāi)展和減小對(duì)正常運(yùn)營(yíng)的影響，車輛基地實(shí)施階段應(yīng)預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)實(shí)施條件，預(yù)留條件主要包括臨時(shí)屋面設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)連接條件預(yù)留和上蓋施工條件預(yù)留。

(1)臨時(shí)屋面設(shè)計(jì)

分步實(shí)施時(shí)，上蓋結(jié)構(gòu)平臺(tái)的臨時(shí)屋面需采取屋面防水保溫等措施保證下部車庫(kù)正常使用，其中臨時(shí)屋面的排水找坡設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、場(chǎng)段運(yùn)營(yíng)及后期開(kāi)發(fā)關(guān)系密切。結(jié)合蓋板后期的使用需要，建議以變形縫為分水線或者擋水線，優(yōu)先采用結(jié)構(gòu)找坡排水，坡向蓋板邊緣的外掛排水溝，結(jié)構(gòu)高差較大且影響后期使用時(shí)，可采用泡沫混凝土墊層找坡。此方案能快速排除屋面雨水，避免積水導(dǎo)致的板下漏水、后期排水系統(tǒng)改造維修對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響問(wèn)題，且經(jīng)濟(jì)性較好。

(2)結(jié)構(gòu)連接條件預(yù)留

預(yù)留上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)條件時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件需采取預(yù)留措施，以方便后期的物業(yè)開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鋼筋連接。預(yù)留構(gòu)件連接條件主要包括預(yù)留位置的選擇、構(gòu)件的鋼筋連接、預(yù)留鋼筋的保護(hù)等，綜合考慮結(jié)構(gòu)受力、連接構(gòu)造、防腐防銹、后期施工便捷性及預(yù)留鋼筋利用率等因素，建議：構(gòu)件預(yù)留結(jié)構(gòu)邊線應(yīng)設(shè)置在箍筋加密區(qū)以外；受力鋼筋預(yù)留接頭采用機(jī)械套筒連接螺紋；鋼筋超出結(jié)構(gòu)預(yù)留邊線的長(zhǎng)度根據(jù)接頭率要求控制；伸出預(yù)留結(jié)構(gòu)邊線的鋼筋做除銹處理后，采用細(xì)石混凝土或泡沫混凝土澆筑空心薄壁保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)，以利后期破除，薄壁內(nèi)預(yù)埋泄水管。

(3)上蓋施工條件預(yù)留

車輛基地蓋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，應(yīng)超前開(kāi)展上蓋物業(yè)的施工組織設(shè)計(jì)，結(jié)合施工組織設(shè)計(jì)預(yù)留后期施工場(chǎng)地條件、運(yùn)輸條件和施工荷載。施工場(chǎng)地包括施工堆載區(qū)、材料加工區(qū)、腳手架安裝條件等；運(yùn)輸條件包括水平施工便道、垂直運(yùn)輸?shù)乃跫笆┕る娞莅惭b條件等；施工荷載主要考慮施工便道荷載、施工堆載、過(guò)渡段樓蓋施工期的自重及模架荷載等。為保證蓋板結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，建議：有條件時(shí)，將材料堆載、鋼筋加工之類的荷載較大的區(qū)域布置在蓋板范圍之外、距離蓋板較近且方便接入市政道路的區(qū)域；施工便道結(jié)合消防車道位置布置；塔吊布置在電梯井道中，提前預(yù)埋安裝固定錨栓。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)車輛基地上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)、上蓋開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀、預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)條件進(jìn)行分析研究， 可得出以下結(jié)論及建議。

(1)目前，車輛基地上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)已成為國(guó)內(nèi)各主要城市軌道交通建設(shè)土地綜合集約利用的主要模式，國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市的場(chǎng)段選擇了預(yù)留上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)條件、擇機(jī)建設(shè)上蓋物業(yè)的建設(shè)方式。

(2)建議車輛基地的上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)蓋板及其下部結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)使用年限、結(jié)構(gòu)安全等級(jí)與軌道交通主體工程一致，分別為100年、一級(jí)，抗震設(shè)防類不低于蓋上建筑。

(3)考慮物業(yè)開(kāi)發(fā)后的蓋板造價(jià)指標(biāo)，相比不開(kāi)發(fā)運(yùn)用庫(kù)或僅進(jìn)行屋面綠化的運(yùn)用庫(kù)翻倍增加；與同類型的白地開(kāi)發(fā)住宅相比，上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)方案的單方造價(jià)均要高出300～1 000元/m2；上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)整體單價(jià)變化規(guī)律為6F框架住宅>14F剪力墻住宅>30F剪力墻住宅，隨抗震設(shè)防烈度的變化較??；蓋板造價(jià)占物業(yè)開(kāi)發(fā)整體投資的比例隨著開(kāi)發(fā)層數(shù)的增加顯著降低，建議開(kāi)展實(shí)際項(xiàng)目策劃時(shí)，統(tǒng)籌考慮開(kāi)發(fā)形態(tài)、開(kāi)發(fā)規(guī)模及成本、銷售價(jià)格及銷售率等因素，優(yōu)先考慮高層上蓋開(kāi)發(fā)規(guī)模(面積)的增加有利于攤銷造地成本。

(4)車輛基地與上部物業(yè)開(kāi)發(fā)應(yīng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，可通過(guò)采用大空間結(jié)構(gòu)體系、預(yù)留增加豎向構(gòu)件條件、開(kāi)發(fā)區(qū)預(yù)留洞口、采用層間隔震結(jié)構(gòu)方案等結(jié)構(gòu)技術(shù)措施，預(yù)留上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)的調(diào)整條件，達(dá)到結(jié)構(gòu)合理經(jīng)濟(jì)、戶型可調(diào)的效果，降低上蓋物業(yè)的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

(5)車輛基地實(shí)施階段應(yīng)完成臨時(shí)屋面、結(jié)構(gòu)連接條件和施工條件等上蓋物業(yè)實(shí)施條件預(yù)留，保證車輛基地的正常使用，保證后期蓋上開(kāi)發(fā)施工順利開(kāi)展和減小對(duì)正常運(yùn)營(yíng)的影響。