廣州軌道交通三號線車站合理規模的探討


【摘要】本文簡要論述了三號線車站規模的主要控制因素、控制部位及控制措施，井較具體地表述了在車站設計中如何確定建筑規模及合理利用有效空間減小車站規模的實施情況，同時結合實際對典型車站規模控制進行了分析。
【關鍵詞】 地鐵 車站規模 探討
1概述
三號線是我國第一條時速達120km的城市軌道交通陜線。線路呈南北“Y”形走向，線路全長36．1km，共設18座車站：主線北自廣州東站，南至番禺廣場，設13個站；支線北白天河客運站，南至體育西路站(體育西路站是主線與支線的交匯點)，設5個站。全線車站均為地下站。
廣州市軌道交通線網規劃有15條線。一號線已于1997年教入運營，二號線2003年6月全線建成通車(首通段已于2002年12月開通)，三號線大部分工點已進人施工階段。根據市委市政府的總體發展戰略的要求，要在2010年前建成約200km軌道交通；在這200km中，目前已基本建成36．6KM，正在建設36．1km，尚有約130km需要在未來日年中開工并完成建設，相當平均每年開工建成約16km。每年相當建成開通一條線，這是廣州市軌道交通建設史無前例的建設速度，至少3倍于目前二號線的建設速度水平。但由于地鐵工程投資巨大，工程投資是否合理，是直接影響地鐵建設持續發展的重要因素，而地鐵車站規模是控制工程總造價的主要環節，必須嚴格控制。車站規模合理，也有利于地鐵設備及運營費用的投入。
車站規模控制分為主體建筑和附屬建筑，主體建筑規模依據客流量和設計標準能較好地核定。附屬建筑由于受車站周邊環境條件及城市規劃制約，各車站變化較大，其規模的合理性是根據具體情況進行。
2 車站規模的主要控制因素
2.1遠期預測客流量
三號線遠期客流量設計年度為2032年，遠期高峰小時斷面客流量4．57萬人次，超高峰系數1．1~1．4。
依據遠期預測客流量選用車輛型號和車輛編組及計劃發車對數；確定側站臺凈寬度和樓、扶梯總
寬度。
(1)車輛型號、車輛編組及計劃發車對數
三號線總體設計車輛選型曾考慮與一、二號線統一選用A型車，后根據遠期預測客流量選用B型車，經計算完全能夠滿足運營要求，由此可減小車站規模，節省工程投資。車輛編組為3、6輛，有效站臺長度120m。遠期計劃發車對數為主線18-34對，支線16對。
(2)側站臺凈寬度和樓、扶梯總寬度
取遠期超高峰小時客流量的上、下行方向客流量的大值，按照有效站臺長度、計劃對數和每位乘客所需面積(0.33平方米)，計算側站臺凈寬。依據遠期超高峰小時客流量及緊急疏散要求計算樓、扶梯總寬度。
2．2有特殊功能的車站
(1)換乘站：換乘節點和換乘方式均會引起車站規模有較大變化。
(2)折返站：站內折返線的長度，控制了車站規模，折返線上層空間一般難以全部利用，車站建筑面積較大。
兼有上述兩種功能較典型的車站為大石站，站前設有折返線，站后設有渡線，同時車站與規劃的東、西向屏蔽線換乘，預留了換乘區域。車站遠期設計客流量24264人次/h，超高峰系數1．3，換乘客流40％。車站主體建筑面積達15 378．5平方米。
2．3環境條件限制
車站站位內或周邊有河流、暗渠及道路有較大坡度等環境限制，造成車站規模偏大。如：赤崗塔站遠期設計客流量6034人次/h，超高峰系數1,4，客流量較小。但由于該站北臨珠江(距珠江僅22m)，受區間盾構施工下穿珠江軌面埋深大的制約，車站為三層建筑，底板埋深23m，主體建筑面積達9093平方米。
3 車站規模的主要控制措施及規模確定
有特殊功能及受環境條件限制的車站規模只能根據具體情況控制，以下主要是三號線多采用的地下二層島式站臺一般車站的控制措施。
3．1 車站建筑布置簡述
站廳層中段為公共區，兩端為設備及管理用房區。
公共區中部為付費區，兩端為非付費區，非付費區之間設有聯絡通道。付費區內布置有樓梯和自動扶梯及供殘疾人乘坐的電梯，付費區兩端與非付費區交界處設有進、出站自動檢票機及票務處。非付費區內設有出人口通道和自動售票系統設備，該區域還布置有公用電話、小商鋪等服務設施。
兩個設備及管理用房區中一個為主要房區，集中布置車站控制室、站長室及通信、信號室等重要設備及管理用房。主要房區內設兩個安全通道和一座與站臺聯系的樓梯，次要房區內可設一安全通道和一個安全出口。兩個區域均布置有環控用房。
站臺中部為有效站臺區，設有屏蔽門。兩端為設備用房區，其中一端設有降壓變電所(牽引混合變電所)、屏蔽門設備室等主要設備用房(與站廳層主要房區同一端)，兩個區域各設一至二個安全通道。
3．2 主要設計標準(mm)
(1)站廳層
公共區裝修地面至結構頂板底面凈高(一般情況))4000，地面裝修層厚度200，裝修后凈高)3000。設備及管理用房區凈空高度按功能和工藝要求確定。
(2)站臺層
島式站臺寬度無柱式≥8000，有柱式≥10000，側站臺寬度≥2 000。
公共區地面裝修厚度100，裝修后凈高≥3000。
地坪裝修面至結構中板凈高一般為4 300。
站臺裝修面至軌頂面高1 060，軌頂面至結構底板—般為580。
有效站臺邊緣至線路中心1 500，線路中心至側墻凈距2150。
3．3 車站寬度、長度及埋深控制
3．3．1車站寬度和長度
車站設計首先確定車站寬度，車站寬度大，長度則短，反之則長。車站寬度和長度控制，主要是合理控制站臺層的寬度和長度，一般情況站廳層和站臺層對齊設置。
(1)站臺層
站臺層寬度控制部位為有效站臺，有效站臺寬度決定站臺層寬度。站臺層長度控制部位為兩端設備房區。
①有效站臺寬度：側站臺凈寬加上屏蔽門安裝寬度(0．25m)及附加寬度(一般車站為0．5m，換乘站為1．0m)確定兩個側站臺寬度；樓、扶梯寬度加上柱寬(有柱時)，確定控制性斷面寬度。有效站臺寬度一般要求取整，8m、10m、11m……。
有效站臺寬度除按上述的依據確定外，根據實際情況，可掌握一定靈活性。兩個客流量相差不大的車站可采用兩種寬度的站臺，如：華師站客流量為7 849人次/h、超高峰系數1．1，采用8m無柱站臺；石牌橋站客流量5 711人次／h、超高峰系數1．4，采用10m有住站臺。兩個客流量相差較大的車站可采用同樣寬度的站臺，如林和西站客流量為7 968人次/h、超高峰系數1．3，廈滘站客流量15 757人次/h、超高峰系數1．3，兩站同樣采用10m站臺。這幾個車站站臺寬度均控制在允許的范圍內。
②站臺層兩端設備用房長度和寬度按照功能及工藝布置要求核定。為盡量減小站臺層長度，在不影響站臺客流匯集的情況下，一般要求設備用房伸人有效站臺兩端10m長度內設置，但設備房與站臺邊的距離不得小于2．5m。如有效站臺兩端有較大空間，可允許設備用房伸扔有效站臺內長度超過10米設置，但須在伸入的長度內加設寬度不小于2．4m的橫通道，同時要求設備房區內的輔助性用房或小型設備房(保潔室、照明配電室等)盡量設在有效站臺的樓、扶梯下三角房內。設備吊裝平臺一般不設專用，盡量利用風道或廢水池上部空間兼作吊裝平臺，以充分利用有效空間。
(2)站廳層
①公共區
付費長度控制主要為樓、扶梯布置的散開面，樓、扶梯一般分為三組設置，兩端各一組上、下行自動扶梯，中間設一座樓睇(或一座樓梯與一部自動扶梯并列)，客流較小的車站也可分兩組布置。樓、扶梯的設置間距一是須滿足乘客集散面要求；二是要考慮乘客下至站臺后分布是否均勻，站臺下車乘客至樓、扶梯的距離是否適當。同時還要考慮殘疾人電梯設置的空間。付費區長度根據車站客流量分別控制50m至60m。
非付費區面積除滿足乘客集散外，尚需考慮過街行人通行空間。其長度確定主要為：出人口通道寬度；設在側墻邊的自動售票系統設備與進站檢票機和出人口通道之間的距離(距進站檢票機≥6m，距出人口通道≥3m)。兩個非付費區長度根據客流量—般分別控制在兩個軸柱(8mx2或9mx2)以內，長約16~18m。
付費區和非付費區寬度控制部位主要為：進、出站檢票機前乘客流線寬度，一般情況出站檢票機前不允許布置設備，進站檢票機前布置的自動售票系統設備及乘客購票范圍不允許侵入乘客流線寬度內；兩非付費區之間的聯絡通道寬度(不小于2．2m)，特別是自動檢票機設在付費區一側的車站，檢票機外側通道寬度(與側墻的距離，客流較大的車站為≥4m，客流較小的車站為3．5m)必須滿足設計標準。

②設備及管理用房區
設備及管理用房區根據車站寬度分為兩排或三排布置，一般設兩個安全通道，通道寬度控制為主要通道1．5—1．8m，次要通道1．2~1．5m，如該區域有無法利用的富裕空間，其寬度不得超過2m。
管理用房及多數設備用房的長度和寬度一般能較好地控制，較難控制的為環控用房，因其所需面積大，可直接影響車站規模。由于該用房受車站寬度限制，房間形狀不一，設備布置形式也不相同，難以按有關技術要求控制，為此要求在初步設計建筑平面圖中將房間內的設備也同時布置，以便核查其長度和寬度是否合理，該措施能較好地控制環控用房面積。
該區域長度控制的其他主要部位是設備運輸通道和吊裝孔。因設備運輸通道較寬(不小于2．5m)，所占用的面積較大，如通道太長，也會影響車站規模。在設計中要求一是大型設備用房(環控、供電)盡量靠近設備吊裝孔，以減小通道長度；二是如設備用房與吊裝孔有一定距離，但能夠通過在鄰近的設備房墻體上預留臨時運輸門洞滿足運輸要求的，盡量不設專用通道。設備吊裝孔一般不設專用，盡量將隧道通風孔兼作吊裝孔。
車站長度控制以10m寬島式站臺標準型車站(車站外輪廓呈長條形)為例，長度約為210m。
3．3．2車站埋深
車站埋深是影響車站規模的主要因素之一，是車站規模控制的重點。
(1)頂板埋深
車站頂板埋深按照城市規劃要求主要交通干道不小于3m，次要道路不小于2m，三號線車站多數設在主干道下，車站埋深受道路條件影響較大，特殊隋況如路面有較大坡道，此情況只能按具體情況控制。
(2)軌面及底板埋深
軌面埋深除受頂板埋深限制外，各層凈高尺寸對其也有一定影響。
車站站廳層公共區凈高需滿足裝修吊頂內設備、管線布置及安裝、檢修空間的要求。寬度較大的車站，頂部空間較寬松，公共區凈高可控制為4．2-4．3m，寬度較小的車站頂部空間較緊張，公共區凈高可控制為4．4-4．5m。設備及管理用房區高度一般為4．4-4．5m，通常該區域的高度與公共區高度取
為一致；站臺層凈高一般控制為4．4-4．5m。
4 地鐵一、二、三號線規模比較
總的來說地鐵三號線車站與地鐵一、二號線車站相比較，具有下列特點：(1)站臺長度由142m減少為120m，考慮到變電所、照明配電室等基本設備房需放在站臺層，車站最小長度為148m(赤崗塔三層站)，最大長度273m(大石換乘車站)，對同等站臺寬度的車站而言，最大寬度的站較一號線短27—120m不等，比二號線短11～72m；(2)站臺寬度集中在11—8m之間，一號線集中在15-10m之間，二號線集中在15～8m之間；(3)車站面積同等站臺寬度較一號線小約1 500～5000左占，較二號線小約78～5000m2左右，個別較二號線大。(3)多層車站的建筑布局有較大改進，設備房大部分集中在負二層，首層空出較多的空間作配套物業開發。
5 典型車站規模控制分析
5.1 體育西路站
三號線體育西路站是與—號線的換乘站，一號線車站投入運營已近六年。一號線車站為地下二層跨島式站臺車站，該站原規劃與黃埔輕軌線換乘，在站廳層公共區西端兩側墻上預留了換乘通道接口，后規劃的線網調整，改與三號線換乘。兩線車站的換乘節點為小十字型，三號線站臺層設在一號線車站下方，換乘方式為站廳層付費區內換乘。
三號線體育西路站遠期刪喀流量39575人次/h，超高峰系數1.2，換乘客流68％，是三號線客流量最大的車站。車站為地下三層三跨雙島式站臺車站，全長180．7m，標準段寬35m，底扳埋深23．6m，主體建筑面積17462平方米。地下一層為站廳層，地下二層為設備層，地下三層為站臺層。主體建筑工法為地下一、二層全明挖，地下三層局部暗挖。由于該站是與既有車站結合建設的車站，并同時兼有三號線主線、支線及新機場陜線折返線的功能，設有兩個10m寬站臺，站型特殊，是三號線規模最大的車站。
在初步設計階段，該站建筑設計方案存在車站規模偏大，有效空間未充分利用的問題。
5．1．1建筑平面
主要為車站南端：站臺層設備用房按常規布置，用房面積基本滿足設計標準，但站廳層設備用房較寬松，設備層房間面積均超過設計標準，且有較大面積的閑置空間無法利用，建筑平面布置明顯不合理，面積有較大的壓縮余地。
5．1．2建筑縱剖面
由于站臺層中段下穿一號線車站采用暗挖施工，且需與一號線車站底板保持一定施工距離，使站臺層兩端結構凈高達6．96m(站臺板上凈高)。設備層受一號線站臺層高度限制，結構凈高達6．05m。兩層高度明顯偏大，既無調整余地，也未加以利用。
針對上述問題，在初步設計內審時，對該站平面及縱剖面提出了具體優化意見。
建筑平面：從站臺層建筑布置開始調整，打破設備房按常規布置的模式，將部分設備房移至地下二層設置，站廳層部分設備用房也移至地下二層設置，然后再將站廳層和設備層超過設計標準的房間面積進行壓縮，調整各層管線布置，壓縮車站南端長度。
建筑縱剖面：設備層、站臺層兩端凈高可充分利用，定位在車站兩端隧道風機房和活塞風道范圍，兩端各增設一個設備夾層，將原設在站廳層兩端的隧道風機房和活塞風道移至夾層內設置，站廳層騰出的空間可用于商業開發。
車站設計落實審查意見后，長度由原189．2m調整為180．7m，長度縮短了8．5m，棚建筑面積近900m2，站廳層兩端騰出面積共560平方米。
5．2 五山站
五山站北抵華南農業大學正門前，南臨交通繁忙的岳洲路，華南農業大學門至岳洲路口長約160m。車站設置北端不能拆除華南農業大學大門影響正常教學，南端不能侵入岳洲路影響交通。外部協調工作難度大，車站用地受到很大限制。
車站總體設計方案本著減小對環境的影響和盡量不拆遷附近建筑的原則，設為地下三層雙跨(局部三跨)島式站臺車站，全長150m，標準段寬18．9m，車站底板埋深21．7m，主體建筑面積9 362平方米。總體設計方案內審和總體設計正式審查均提出減小車站埋深，爭取將三層建筑改為二層的意見。按照
審查意見，初步設計階段經設計單位、業主及政府部門多次協調，拆除了車站東側的部分建筑，將車站改為二層，壓縮了車站長度，寬度向東擴寬。調整后的車站長132m，標準段寬22．9m，底阪埋深17．7m(區間盾構過站，受盾構埋深限制)，主體建筑面積7 900平方米。車站埋深提高了4m，主體建筑面積減少1 000多平方米。
5．3夏滘站
廈滘站南端設有三號線車輛段出入段線，北端抵近河涌，車輛段出入線段及南端區間均采用明挖施工。初步設計方案考慮便于車站南端的防淹門設置，車站避開了車輛段出入段線，北端河涌無法遷 改，此車站設為地下二層三跨結構島式站臺車站，長150m，標準段寬27．7m，主體建筑面積9018m初步設計審查提出要充分利用車輛段出入段線明挖上部空間，減小車站建筑規模的意見。按照審查意見，結合車輛段出入段線的調整，車站設計主要由三跨改為二跨，車站向南延伸了50多米，全長202m，標準段寬19．7m，主體建筑面積8 682平方米。調整后的車站合理利用了車輛段出人段線上部空間，寬度壓縮了8m，建筑面積減少300多平方米，減少土石方開挖量約19000立方米，節省了工程投資，同時縮短了車站施工工期。
6 結束語
三號線車站設計總結了一、二號線工程建設經驗，同時通過在設計過程中各級審查部門嚴格把關，使車站規模得到較好地控制。如何使車站規模更具合理性，尚需進一步探討，不斷優化和完善設計，使今后的新線建設車站規模更加合理。