基于運營服務(wù)與品質(zhì)提升的成都地鐵建設(shè)方案及若干建議

時亞昕 ，戴志仁 ，張毓斌

（1.成都軌道交通集團有限公司，成都 610041；2.成都軌道建設(shè)管理有限公司，成都 610041；3.中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司，西安 710043；4.軌道交通工程信息化國家重點實驗室(中鐵一院)，西安 710043）

近年來，成都地鐵建設(shè)規(guī)模與建設(shè)強度屢居全國首位。2019年，成都地鐵一次性開通運營里程長度達到103 km；2020年，一次性開通運營里程超過200 km，總運營里程突破500 km，成績斐然[1]。

在建設(shè)速度與建設(shè)規(guī)?？涨暗那闆r下，更加難能可貴的是，成都地鐵在品質(zhì)提升與運營服務(wù)方面也取得了顯著的成績，尤其體現(xiàn)在 8A車站布置升級、換乘方案設(shè)計、人性化設(shè)計、配線區(qū)開發(fā)、既有線改造以及工程風(fēng)險管控等方面。本文主要依托成都地鐵5號線取得的成功經(jīng)驗，分析品質(zhì)提升的效果與推廣價值，以期指導(dǎo)第四期與后續(xù)線路的建設(shè)。縱觀既有的文獻資料，關(guān)于地鐵車站品質(zhì)提升方面的研究成果主要集中在某一方面：王波等對城市軌道交通換乘設(shè)施進行了研究，并提出了相應(yīng)的評價方法[2]；Kepaptsoglou等提出了一個分析地鐵站臺服務(wù)中斷情況的模型[3]；師宇隆從城市公共交通建筑和車站建筑相結(jié)合方面，對站內(nèi)環(huán)境、無障礙設(shè)計等方面提出了人性化改善建議[4]；原媛針對地鐵車站出入口空間，提出了人性化設(shè)計建議[5]。但是，從乘客角度出發(fā)進行長編組線路系統(tǒng)性研究的成果則相對缺乏。筆者以運營功能與品質(zhì)提升為主線，從車站建筑與土建結(jié)構(gòu)兩方面進行了系統(tǒng)研究，所得結(jié)論可為后續(xù)工程提供借鑒與參考。

1 成都地鐵建設(shè)現(xiàn)狀

近年來，成都地鐵建設(shè)規(guī)?？涨?，從2015—2019年的5年時間內(nèi)，保持著每年至少開通運營2條線路的建設(shè)強度(含延伸線)。截至2019年年底，成都地鐵共開通7條線路，線路總長302.285 km。隨著2019年年底10號線二期、5號線一二期的正式開通，成都地鐵正式邁入網(wǎng)絡(luò)化運營階段。

2020年，成都地鐵面臨 5條線 6個項目、總計213 km的建設(shè)任務(wù)，第四期建設(shè)規(guī)劃項目(8個項目，總計176.65 km)全面開工[6]，同時資陽線(長39 km)也開展勘察設(shè)計工作。

2020年是成都軌道交通進入線網(wǎng)建設(shè)加速成網(wǎng)的攻堅年，為了進一步提升服務(wù)品質(zhì)，在新一輪大規(guī)模建設(shè)工作實施前，很有必要對前期建設(shè)情況進行總結(jié)，提煉成熟的工程經(jīng)驗與先進的設(shè)計理念，為后續(xù)項目更好地開展提供依據(jù)。

2 車站布置與功能升級

地鐵車站是乘客進出地鐵的通道，其呈現(xiàn)的效果與服務(wù)的便捷性是地鐵工程優(yōu)劣的集中體現(xiàn)?？紤]到目前各地的地鐵車站逐漸向大埋深、大空間方向發(fā)展，因此重點對成都地鐵5號線8A編組車站的成功之處進行總結(jié)提煉，以期指導(dǎo)后續(xù)線路的建設(shè)。

2.1 5號線8A車站布置情況

2019年年底，作為中西部首條正式開通運營的8A編組線路，成都地鐵5號線一、二期工程在成都地鐵建設(shè)史上留下了濃墨重彩的一筆。

參考北京、上海、廣州以及武漢等地區(qū)8A車站的標準站布置情況，在公共區(qū)長度、進出站型式與點位布置等方面基本保持一致，5號線8A車站的標準站布置情況如圖1所示。

圖1 成都地鐵5號線8A車站布置Figure 1 Design of 8A subway station for metro Line 5

可以看出，車站公共區(qū)樓扶梯采用5點式布置，進出站采用中進側(cè)出型式；站廳層公共區(qū)長度130 m、柱距8.5 m，站廳層付費區(qū)長度91.78 m、非付費區(qū)長度19.11 m，站臺遠端距離為47.6 m。

中部樓扶梯采用了交叉布置的型式，具有如下優(yōu)點：一是流線上進站較為便捷，與常規(guī)地鐵進站保持一致，可選擇樓梯或扶梯進站，運營組織靈活性高；二是站臺層采用6個點位布置，出站服務(wù)能力較強；三是樓扶梯點位分布均勻，中部車廂乘客出站路線短。

在實際運營中也發(fā)現(xiàn)了一些可以繼續(xù)優(yōu)化的方面：一是車站公共區(qū)長度較長，付費區(qū)面積較大；二是站廳中部空間預(yù)留進站閘機使用率低；三是站臺中部交叉樓扶梯處，兩側(cè)站臺空間不互通(見圖2)。

圖2 5號線8A車站標準站的布置現(xiàn)場Figure 2 Standard 8A subway station in situ

2.2 后續(xù)線路車站布置優(yōu)化

為進一步提升乘客服務(wù)水平，在站廳層中部增設(shè)出站閘機及票亭，同時取消兩側(cè)票亭，售票機調(diào)整至扶梯后方設(shè)置(數(shù)量減少)，可使客流出站更加快速，節(jié)約運營成本，原售票機位置的空間可預(yù)留為商業(yè)或人文展示空間，或調(diào)整為設(shè)備區(qū)，減小公共區(qū)長度；將原出入口外擴區(qū)域調(diào)整至出站一側(cè)，出站閘機內(nèi)收(兩側(cè)共約13 m)，減少付費區(qū)面積；車站售票機弱化現(xiàn)金交易功能，設(shè)備尺寸減小至 0.6 m×0.6 m，采用前檢修模式；車站樓梯支撐柱采用吊柱形式，且與主體結(jié)構(gòu)同步實施(避免植筋)，樓梯及扶梯下封閉三角房的封閉高度嚴格按照2 m設(shè)計，優(yōu)化后可形成凈寬3 m的兩側(cè)站臺聯(lián)通空間，有利于乘客使用(見圖3)。

圖3 8A車站標準站優(yōu)化布置Figure 3 Optimized layout of standard 8A station

2.3 高架車站的站位選擇

8A車站的有效站臺長度186 m，高架車站體量巨大，對城市景觀影響較大。從既有線高架車站實施情況與運營效果來看，路中高架車站采用中間付費區(qū)，兩側(cè)非付費區(qū)，雙通道進站，站廳層公共區(qū)長度較大。同時，路側(cè)島式高架站導(dǎo)致前后區(qū)間線間距較大，對地塊切割明顯，對土地價值與地塊開發(fā)建設(shè)存在一定影響(見圖4)。

圖4 路中高架車站布置情況Figure 4 Elevated subway station scheme

因此，對于大編組高架車站，應(yīng)考慮道路綠帶寬度與周邊環(huán)境的統(tǒng)籌，高架車站宜優(yōu)先選擇路側(cè)布置(如 5號線華桂路站、柏水場站與幸福橋站)，同時注意以下幾方面：一是路側(cè)布置宜優(yōu)先采用側(cè)式站臺，減少區(qū)間對地塊的影響(如 5號線華桂路站與幸福橋站)；二是路中布置宜優(yōu)先采用魚腹島式站臺，中部單通道進站[7]，減少天橋數(shù)量及車站體量(見圖5)；三是外立面造型方案設(shè)計需控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸，減小車站整體體量。

圖5 路中高架車站魚腹島方案Figure 5 Fish belly island scheme of elevated subway station

3 換乘站設(shè)計與優(yōu)化

隨著地鐵線網(wǎng)的不斷加密，后續(xù)線路的換乘站數(shù)量越來越多，設(shè)計標準越來越高，實施難度也越來越大[8]。換乘站作為線網(wǎng)中線路交會、客流交織的站點，是各方關(guān)注的焦點。

換乘站的設(shè)計應(yīng)以便捷換乘為導(dǎo)向，基于前三期線路建設(shè)情況，重點對換乘方式與換乘節(jié)點處樓扶梯的設(shè)置進行了研究，并基于5號線的成功經(jīng)驗，提出一些改善建議。

3.1 換乘方式研究

后建線路采用長編組的情況越來越多，從縮短換乘距離、有利于乘客疏散方面統(tǒng)籌考慮，長編組線路之間換乘，宜優(yōu)先采用十字形換乘方式，縮短換乘距離(如省體育館站、東坡路站、青華路站、文翁石室站與新南門站等)；長編組與短編組換乘，宜優(yōu)先考慮短編組車站在下、長編組車站在上，盡量采用T形換乘，減小車站規(guī)模(如5號線錦城大道站、九興大道站與南湖立交站)；兩線換乘宜優(yōu)先采用單向換乘方式(如5號線青羊?qū)m站、錦城大道站與西北橋站等)，盡量選擇臺到臺換乘方式[8]。

同時，與已運營線路的換乘，存在節(jié)點換乘實施代價高、可能對安全運營有影響的問題，此時也可考慮通道換乘方式(如 5號線杜家碾站、高升橋站)。因此，線網(wǎng)上已經(jīng)明確的換乘車站，先期線路建設(shè)期間，須為后續(xù)線路預(yù)留節(jié)點換乘條件。

3.2 換乘節(jié)點處樓扶梯布置

島式換乘站面臨的最大問題就是側(cè)站臺寬度問題，因此宜通過樓扶梯、立柱的布置，盡量加大換乘節(jié)點處側(cè)站臺寬度，增加樓扶梯處的通行能力。推薦兩種布置方式：一是換乘節(jié)點處樓扶梯居中、對稱布置，加寬側(cè)站臺寬度，增加樓扶梯處的通行能力；二是換乘節(jié)點處立柱對稱布置，扶梯靠一側(cè)設(shè)置(具體方向可根據(jù)換乘主客流方向確定(見圖6(a)，在立柱與樓扶梯之間形成寬約2 m的縱向乘客通道，通過性客流與換乘客流不沖突，同時站廳柱排布整齊美觀(見圖6(b))。

圖6 換乘節(jié)點處樓扶梯的布置方案Figure 6 Escalator layout plan in transfer area

4 車站人性化設(shè)計與服務(wù)提升

隨著服務(wù)品質(zhì)的逐步提升，以人性化設(shè)計為基本原則的品質(zhì)提升工作逐漸得到了各方的重視，并且在實際運營過程中得到了驗證[8]，主要包括以下3個方面：

1) 出入口增設(shè)自動扶梯。出入口增設(shè)自動扶梯與無障礙電梯，車站站廳至站臺增設(shè)自動扶梯，以提升乘客進出站的便捷性。

2) 衛(wèi)生間品質(zhì)提升。對衛(wèi)生間空氣品質(zhì)進行提升，徹底消除衛(wèi)生間異味問題(增設(shè)新風(fēng)設(shè)備，確保運營期衛(wèi)生間新風(fēng)量滿足要求)；

站臺層增設(shè)衛(wèi)生間，與站廳衛(wèi)生間對角設(shè)置，使衛(wèi)生間服務(wù)半徑減少1倍，提升服務(wù)水準。

3) 以裝修為導(dǎo)向完善設(shè)計方案。按照常規(guī)設(shè)計流程，地鐵車站的裝修設(shè)計一般都是在車站建筑、結(jié)構(gòu)施工圖完成后才開展，導(dǎo)致裝修方案無法達到預(yù)期效果。因此，建議裝修設(shè)計工作前置，并與各系統(tǒng)專業(yè)同步開展方案設(shè)計，以裝修方案為導(dǎo)向，適當(dāng)調(diào)整土建方案，避免裝修方案在輪廓、凈空等方面受制于土建方案，及早確定車站裝修風(fēng)格及裝修標準，確保土建實施階段預(yù)留足夠空間，釋放裝修的創(chuàng)造力。

同時，根據(jù)裝修需要，調(diào)整或優(yōu)化公共區(qū)設(shè)備布置，集成導(dǎo)向、PIS屏、監(jiān)控探頭等設(shè)施設(shè)備，提升整體裝修效果。

5 配線區(qū)物業(yè)與TOD開發(fā)

5.1 配線區(qū)物業(yè)開發(fā)建議

目前各地城市軌道交通運營成本巨大，地方財政壓力極大，因此車站配線區(qū)與場段上蓋物業(yè)開發(fā)需求極為迫切(如 5號線大豐停車場與回龍車輛段)，各地建設(shè)方也都在探索適合當(dāng)?shù)氐奈飿I(yè)開發(fā)模式，TOD、站城一體化等理念已逐漸得到廣大市民的認可。

針對配線區(qū)上方物業(yè)開發(fā)的站點，應(yīng)將物業(yè)區(qū)商業(yè)開發(fā)作為車站服務(wù)功能提升的必備項予以重點考慮，以吸引客流通過配線區(qū)上方的物業(yè)空間、營造商業(yè)氛圍并帶動周邊地塊發(fā)展為基本設(shè)計原則。同時，除了物業(yè)區(qū)房間布置外，應(yīng)盡量縮短站廳至配線物業(yè)區(qū)的通道長度(≤55m)，適當(dāng)增加通道寬度，確?？土鞯挠行?見圖7)。

圖7 配線區(qū)上方物業(yè)開發(fā)與站廳連接通道Figure 7 Scheme of connection channel between the business area above the track and subway station

5.2 地塊開發(fā)與接口預(yù)留

基于“建地鐵就是建城市”的理念，城市軌道交通工程在解決市民基本出行需求的同時，也促進了城市的健康發(fā)展，拓展了城市空間。隨著軌道交通在公共出行方式中的占比越來越高，軌道交通沿線的地塊價值隨之水漲船高，同時沿線地塊的開發(fā)建設(shè)也非常普遍。

1) 地鐵車站預(yù)留接口條件。為確保沿線地塊建設(shè)期間既有軌道交通的正常運營，建議給地鐵站點周邊地塊通道接口預(yù)留必要條件，如在站廳層非付費區(qū)側(cè)墻上預(yù)留暗梁暗柱，或者在出入口側(cè)墻上預(yù)留打開條件，同時相應(yīng)部位的防水材料預(yù)留甩搓長度，以便于后期通道接入后的全包防水。

2) 區(qū)間隧道預(yù)留地塊開發(fā)條件。城市軌道交通區(qū)間隧道一般采用“能盾則盾”的基本理念，因此區(qū)間隧道縱向剛度相對較弱，抵抗周邊地塊建設(shè)導(dǎo)致的附加荷載能力非常有限[9]。

為確保后期地塊建設(shè)期間的隧道安全，建議采取措施增加盾構(gòu)隧道縱向剛度[10]，提高抵抗縱向不均勻荷載的能力，如道床內(nèi)預(yù)設(shè)縱向暗梁并與管片疊合處理[11]，加強管片接縫構(gòu)造措施(如凹凸榫、螺旋狀管片等)，隧道內(nèi)設(shè)置縱向加強肋，在內(nèi)部預(yù)留鋼內(nèi)襯或二次襯砌空間，等等。

道床與管片疊合構(gòu)件的處理方式主要是將道床沿縱向設(shè)置成一定剛度的暗梁，并與管片進行有效疊合，將道床、管片連接成整體構(gòu)件，提高縱向抵抗不均勻荷載的能力(如5號線賽云臺—北站西二路區(qū)間，見圖8)。

圖8 減振道床及道床內(nèi)縱向暗梁與管片疊合Figure 8 Vibration reduction track bed and combination of track bed and segment lining

螺旋狀管片在空間上是一個螺旋狀結(jié)構(gòu)，是一種通用型管片，管片拼裝以插入式為主，達到相鄰管片之間通過齒狀咬合連接的效果(見圖9)，其縱向剛度在一定程度上與礦山法現(xiàn)澆襯砌接近，具有理想的自我穩(wěn)定能力，而且是一種最能抵抗突變情況(如外部荷載突變、地層條件突變、地下水位突變等)的管片襯砌結(jié)構(gòu)。

圖9 通用螺旋管片F(xiàn)igure 9 General spiral segment

縱向加強肋，主要指在隧道拱腰或拱頂區(qū)域，在管片上設(shè)置60 cm左右的加強肋(見圖10)。加強肋可采用雙拼槽鋼，用鋼板焊接成型，然后用螺栓將其與管片的預(yù)留注漿孔進行連接，從而將隧道縱向連接起來，以加強隧道縱向剛度。

圖10 盾構(gòu)隧道內(nèi)縱向加強肋Figure 10 Longitudinal reinforcement of shield tunnel

6 結(jié)論與建議

筆者從提升地鐵車站服務(wù)水平，提高地鐵沿線地塊開發(fā)價值，提升地鐵在城市建設(shè)與空間拓展中的作用等方面，進行了論證分析，主要得出以下結(jié)論：

1) 長編組線路地鐵車站中部樓扶梯可考慮交叉型布置，站廳層中部設(shè)置出站閘機及票亭；站廳層非付費區(qū)兩端空間可調(diào)整為設(shè)備區(qū)，減小車站公共區(qū)長度；樓梯支撐柱采用吊柱，且與主體結(jié)構(gòu)同步實施；樓梯及扶梯下封閉三角房按凈寬3 m左右的聯(lián)通空間考慮。

2) 長編組線路高架車站，宜優(yōu)先考慮側(cè)式站臺路側(cè)布置；路中方案宜優(yōu)先采用魚腹島式站臺，中部單通道進站，減少天橋數(shù)量及車站體量。

3) 長編組線路換乘，宜優(yōu)先采用十字形換乘；長編組與短編組換乘，宜優(yōu)先采用T形換乘；單向、臺到臺換乘方式宜優(yōu)先考慮；加大換乘節(jié)點處側(cè)站臺寬度，增加樓扶梯處乘客通行能力。

4) 可通過增設(shè)自動扶梯與無障礙電梯、站臺層增設(shè)衛(wèi)生間、衛(wèi)生間增設(shè)新風(fēng)以及裝修設(shè)計前置(以裝修為導(dǎo)向釋放創(chuàng)造力)等措施，提升車站人性化服務(wù)水平。

5) 基于TOD開發(fā)理念，大力推進地鐵沿線地塊開發(fā)建設(shè)，站點預(yù)留暗梁暗柱與側(cè)墻打開條件，采取措施增加區(qū)間隧道縱向剛度，釋放沿線地塊開發(fā)價值，降低開發(fā)建設(shè)成本。