由西安路站設(shè)計(jì)方案演變淺談地鐵設(shè)計(jì)管理

朱明勇　楊利強(qiáng)

(徐州市城市軌道交通有限責(zé)任公司，江蘇徐州　221000)

Discussion on the Metro Design Management by the Xi’an Lu Station Design Evolution

ZHU Mingyong　YANG Liqiang

由西安路站設(shè)計(jì)方案演變淺談地鐵設(shè)計(jì)管理

朱明勇楊利強(qiáng)

(徐州市城市軌道交通有限責(zé)任公司，江蘇徐州221000)

Discussion on the Metro Design Management by the Xi’an Lu Station Design Evolution

ZHU MingyongYANG Liqiang

摘要地鐵設(shè)計(jì)是控制工程造價(jià)及工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵階段，如何通過有效的設(shè)計(jì)管理及設(shè)計(jì)過程控制，合理推動(dòng)設(shè)計(jì)方案的不斷優(yōu)化，從而達(dá)到各因素的最優(yōu)結(jié)合，成為設(shè)計(jì)方案管理工作的最主要內(nèi)容。通過對(duì)徐州地鐵1號(hào)線西安路站在不同設(shè)計(jì)階段根據(jù)不同控制性因素而產(chǎn)生的方案推演過程分析，總結(jié)地鐵工程各個(gè)階段對(duì)設(shè)計(jì)方案把控過程中需要注意的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞地鐵車站設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)管理

1概述

軌道交通工程是一項(xiàng)極為復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)工程，涵蓋規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、土建施工、機(jī)電設(shè)備安裝、建成運(yùn)營(yíng)維護(hù)等多個(gè)階段[1-2]。地鐵工程設(shè)計(jì)作為其從構(gòu)想到實(shí)際的紐帶，始終扮演著重要的角色，而車站方案設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要組成部分，其方案的選擇成為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)乘降功能與規(guī)劃、工程的可實(shí)施性、工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)、工程建設(shè)社會(huì)影響合理統(tǒng)一的重要方面[3-6]。

地鐵建設(shè)和運(yùn)營(yíng)各方，需要充分重視從總體上掌控設(shè)計(jì)，并以設(shè)計(jì)指導(dǎo)地鐵全壽命全過程。地鐵工程設(shè)計(jì)作為一個(gè)由總體設(shè)計(jì)單位、咨詢?cè)O(shè)計(jì)單位、工點(diǎn)設(shè)計(jì)單位、系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位、施工圖審查單位等諸多單位參與的一個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)體，需要建設(shè)者在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段進(jìn)行對(duì)應(yīng)管理，合理發(fā)揮各設(shè)計(jì)單位的作用，尤其是協(xié)調(diào)工程設(shè)計(jì)與公眾及政府各職能部門的相互關(guān)系成為設(shè)計(jì)管理的主要方面。通過對(duì)徐州地鐵1號(hào)線西安路站在不同設(shè)計(jì)階段根據(jù)不同的周邊控制性因素而產(chǎn)生的方案推演過程的分析，本著實(shí)事求是的原則，總結(jié)地鐵建設(shè)各個(gè)階段設(shè)計(jì)方案管理過程中需要注意的重點(diǎn)[7-8]。

2工程概況

徐州地鐵1號(hào)線作為貫穿城市東西發(fā)展主軸，覆蓋城市東西主軸的重要客流走廊，在城市整體性方面銜接了人民廣場(chǎng)、淮海廣場(chǎng)和古彭廣場(chǎng)老城區(qū)三大商業(yè)中心，以及壩山片區(qū)、城東新區(qū)兩個(gè)組團(tuán)級(jí)商業(yè)中心，在城市交通組織方面快速聯(lián)系了西客運(yùn)站、鐵路徐州站、汽車總站、京滬高鐵徐州東站和客運(yùn)東站，加強(qiáng)了城市軌道交通線網(wǎng)與鐵路樞紐的銜接，實(shí)現(xiàn)了城市交通與區(qū)域交通的一體化。

圖1　站址周邊環(huán)境示意

西安路站為徐州1號(hào)線的車站之一，擬建站址位于淮海西路與西安路交叉口附近，線路沿淮海西路東西向敷設(shè)。其站址及周邊環(huán)境如圖1所示。車站毗鄰徐州市商業(yè)中心彭城廣場(chǎng)，人流量車流量均飽和，周邊用地以商業(yè)、公共服務(wù)設(shè)施和居住用地為主。站位附近主要建筑物有金穗大廈、徐州市第二人民醫(yī)院、藍(lán)天商廈、徐州市展覽館、中國(guó)銀行綜合營(yíng)業(yè)樓等。淮海西路、西安路均為城市主干道，道路紅線寬度均為40 m，現(xiàn)狀交通為“雙向6車道+2非機(jī)動(dòng)車道+2人行道”布置。車站站位附近淮海西路路面下方有雨污合流、給水、電力、燃?xì)?、電信、熱力管道等，管線密集。

3車站主要控制因素分析

淮海西路為徐州老城區(qū)東西向主干道，作為徐州市發(fā)展的主要見證者，在市民心中具有重要的象征意義。淮海西路現(xiàn)狀道路狹窄且車流人流量非常大，現(xiàn)狀道路早已不能滿足高峰時(shí)段車輛通暢行駛，周邊路網(wǎng)也難以滿足區(qū)域交通疏解的要求，且社會(huì)公眾及政府有關(guān)部門高度關(guān)注地鐵施工對(duì)城市主干道交通帶來的影響，均要求車站的設(shè)計(jì)施工盡可能避免開挖現(xiàn)狀路面，以減少地鐵施工對(duì)城市交通的影響，故最小化車站施工對(duì)現(xiàn)狀交通的影響成為西安路站車站方案形成的最主要控制性因素。

地勘資料顯示，西安路站場(chǎng)地范圍內(nèi)分布有約3～5 m厚度不等的老城雜填土，其主要性狀為：灰黑色、深灰色，松散，以粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土為主，局部含有泥炭及有機(jī)質(zhì)，有腐臭味，夾較多磚瓦碎塊、塊石等，土質(zhì)極不均勻，最深處埋深約12～14 m。

在車站站位周邊兩條雨污合流管線均為磚砌管涵，對(duì)土體沉降敏感，發(fā)生沉降時(shí)易開裂滲漏，故須在設(shè)計(jì)階段考慮控制車站建設(shè)對(duì)周邊土體擾動(dòng)。

站位附近有醫(yī)院、學(xué)校，活塞風(fēng)井、排風(fēng)井須嚴(yán)格按照環(huán)評(píng)要求設(shè)置。

西安北路與淮海西路交叉口處建筑密集，跨路口站位方案設(shè)置困難，并受到金穗大廈地下室的影響，須考慮區(qū)間及車站結(jié)構(gòu)與地下室凈距安全距離。

淮海西路與西安路十字路口東北象限有較大面積舊城改造已拆遷地塊，規(guī)劃建設(shè)大型商業(yè)中心，車站站位方案設(shè)計(jì)應(yīng)考慮與城市商業(yè)開發(fā)結(jié)合。

4方案形成過程

4.1　工可及總體設(shè)計(jì)階段

本階段，由于工點(diǎn)設(shè)計(jì)單位尚未招標(biāo)，主要由總體單位進(jìn)行方案的比選設(shè)計(jì)。根據(jù)場(chǎng)地建設(shè)可實(shí)施性條件、客流吸引、與周邊地塊規(guī)劃結(jié)合及建筑功能等因素綜合考慮，車站站位宜設(shè)置在西安路西側(cè)。為嚴(yán)格控制車站建設(shè)對(duì)現(xiàn)狀交通的影響，形成了以明暗挖結(jié)合為大方案的“方案1”和“方案2”。

(1)方案1

車站為明暗挖結(jié)合島式站臺(tái)車站，車站位于金穗大廈地下室和立達(dá)路之間，車站外包總長(zhǎng)為160.60 m，外掛站廳位于淮海西路北側(cè)待開發(fā)地塊內(nèi)，預(yù)留與地塊物業(yè)開發(fā)結(jié)合設(shè)置條件，暗挖站臺(tái)位于淮海西路下方，采用凈寬20 m的特大拱形暗挖斷面，暗挖站臺(tái)與明挖站廳采用暗挖聯(lián)絡(luò)通道聯(lián)系。車站施工期間對(duì)淮海路交通無影響。方案1總平面如圖2所示。

圖2　方案1總平面

(2)方案2

車站主要位于淮海西路與立達(dá)路交叉口地下，為地下二層小斷面淺埋暗挖島式車站，設(shè)4個(gè)出入口，2組風(fēng)亭。站廳分別設(shè)于徐州會(huì)堂和中聯(lián)大廈地塊內(nèi)，通道與站臺(tái)連接，地下二層為站臺(tái)層，有效站臺(tái)寬24 m。方案2總平面如圖3所示。

圖3　方案2總平面

本階段同時(shí)選擇了路中全明挖方案作為方案比選，由于缺乏足夠詳細(xì)的地勘資料支撐，且要最小化對(duì)城市交通的影響和減少開挖主干道路面，故本階段的車站總平面方案以“路下暗挖+地塊內(nèi)明挖外掛站廳”的明暗挖結(jié)合方案為主，主推路中。

4.2　初步設(shè)計(jì)階段

初步設(shè)計(jì)全面展開后，對(duì)車站場(chǎng)地進(jìn)行了巖土工程地質(zhì)初步設(shè)計(jì)勘察。初步設(shè)計(jì)地勘報(bào)告顯示：由于站址場(chǎng)地范圍內(nèi)曾經(jīng)存在黃河故道，車站范圍內(nèi)廣泛分布①1-2老城雜填土，埋深4.7～11.3 m，老城雜填土以粉質(zhì)黏土、粉土、淤泥質(zhì)土為主，局部含有泥炭及有機(jī)質(zhì)，有腐臭味，夾較多磚瓦碎塊等，土質(zhì)極不均勻。場(chǎng)地地下水位較高，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及根據(jù)徐州當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，該類土層由于滲透系數(shù)較小，降水困難，帶水暗挖作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較高[3-4]。

本階段，工點(diǎn)設(shè)計(jì)單位對(duì)站址周邊控制性條件進(jìn)行全面摸排，結(jié)合初步設(shè)計(jì)地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)多方案(大洞暗挖方案、小洞暗挖方案、單線小洞暗挖方案、地塊內(nèi)疊線明挖方案等)全面比選論證工作。鑒于設(shè)計(jì)單位提出根據(jù)全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)類似土層的處理經(jīng)驗(yàn)，在該類土層下暗挖施工所需預(yù)加固措施代價(jià)很高，且施工質(zhì)量不易控制，存在不可控制的施工安全風(fēng)險(xiǎn)。考慮到本站場(chǎng)地范圍有較好的交通疏解導(dǎo)改條件，在設(shè)計(jì)單位的推動(dòng)下，由業(yè)主牽頭將車站方向試圖向線路條件更好、運(yùn)營(yíng)功能更優(yōu)、造價(jià)更低的路中蓋挖方案推動(dòng)。

為保證施工期間淮海西路交通不受影響，最終初步設(shè)計(jì)推薦方案確定為車站主體幾乎完全進(jìn)入待開發(fā)地塊的疊線側(cè)式站臺(tái)方案——方案3。同時(shí)，為改善車站功能選擇比選方案為單洞暗挖分離島方案——方案4。

(1)方案3

車站為明挖地下四層疊線側(cè)式站臺(tái)，其中地下一層為預(yù)留與物業(yè)開發(fā)結(jié)合的物業(yè)層，地下二層為站廳層，地下三、四層分別為右，左線站臺(tái)層，車站外包總長(zhǎng)度為171.20 m，底板埋深約26.5 m。車站施工期間需占據(jù)淮海西路人行道及非機(jī)動(dòng)車道。方案3總平面如圖4所示。

圖4　方案3總平面

(2)方案4

車站為明暗挖結(jié)合分離島式站臺(tái)車站，車站位于金穗大廈地下室和立達(dá)路之間，車站外包總長(zhǎng)為146.0 m。右線順暢布置在淮海西路內(nèi)，采用暗挖法施工；左線曲線進(jìn)入待開發(fā)地塊，為地下二層車站，采取明挖工法施工，預(yù)留與地塊物業(yè)開發(fā)結(jié)合設(shè)置條件。左右線站臺(tái)之間通過暗挖聯(lián)絡(luò)通道聯(lián)系。車站明挖部分施工期間需占據(jù)淮海西路人行道及非機(jī)動(dòng)車道。方案4總平面如圖5所示。

圖5　方案4總平面

4.3　初步設(shè)計(jì)修改階段

經(jīng)初步設(shè)計(jì)專家評(píng)審，專家認(rèn)為方案3存在線路條件差，車站埋深大，乘客使用不便等缺陷，方案4存在暗挖施工造價(jià)高，施工風(fēng)險(xiǎn)不易控制等缺點(diǎn)，建議補(bǔ)充少占道路三層島式車站方案與推薦方案做綜合比選。

本階段，為兼顧線路曲線優(yōu)化、保證區(qū)間結(jié)構(gòu)與金穗大廈地下室輪廓的安全距離，同時(shí)為盡量減少車站施工期間對(duì)淮海西路機(jī)動(dòng)車道通行能力的影響，通過調(diào)整車站站位、車站站臺(tái)寬度及車站兩端區(qū)間線路的曲線半徑，將西安路站站位向北及向東進(jìn)行平移，以在最大程度上減少對(duì)淮海路交通的影響。經(jīng)業(yè)主與政府職能部門多次接洽溝通后，確定拆遷立達(dá)路東側(cè)多層房屋，形成了車站主體沿淮海西路東西向跨現(xiàn)狀立達(dá)路布置的方案5。

方案5：由于車站受彭城廣場(chǎng)軌面埋深限制，同時(shí)為減少拆遷并減少車站及區(qū)間對(duì)立達(dá)路東側(cè)地塊的侵占及切割，方案5為設(shè)置于淮海西路與立達(dá)路交叉口，局部侵占立達(dá)路東側(cè)地塊的地塊內(nèi)3層島式方案，車站外包總長(zhǎng)166.5 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度22.1 m，兩側(cè)設(shè)置與物業(yè)連接口，車站采用明挖法施工。車站主體結(jié)構(gòu)施工期間對(duì)淮海西路交通無影響。方案5總平面如圖6所示。

圖6　方案5總平面

5結(jié)論

綜上所述可知，車站設(shè)計(jì)方案的選擇與車站在線網(wǎng)中的功能定位、車站所處位置、站址周邊環(huán)境、車站場(chǎng)地地質(zhì)條件、車站所屬區(qū)域的交通組織及車站施工的社會(huì)影響息息相關(guān)。設(shè)計(jì)管理如何在設(shè)計(jì)各階段中充分調(diào)動(dòng)各設(shè)計(jì)單位及參建單位的積極性，充分認(rèn)識(shí)各階段設(shè)計(jì)方案存在的重要控制條件，對(duì)相關(guān)部門進(jìn)行合理引導(dǎo)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間及設(shè)計(jì)與外界各方的協(xié)調(diào)溝通成為避免設(shè)計(jì)反復(fù)、形成最終綜合最優(yōu)方案的重要因素。

5.1　結(jié)論

(1)在工程可行性研究階段，對(duì)于設(shè)計(jì)方案成立可能存在主要控制性因素，如控制工法選擇的工程地質(zhì)條件加強(qiáng)揭露力度，可增加工程補(bǔ)充勘察，以促進(jìn)大方案的穩(wěn)定。

(2)在初步設(shè)計(jì)階段，應(yīng)強(qiáng)化總體設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)咨詢單位的專業(yè)技術(shù)力量，加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)方案的多輪審查討論，充分發(fā)揮工點(diǎn)設(shè)計(jì)單位的主觀能動(dòng)性，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的多方案比選論證研究。

(3)在設(shè)計(jì)階段的全過程中，相關(guān)部門的觀點(diǎn)立場(chǎng)始終為控制方案演變的主旋律，如何在滿足其設(shè)定的基本原則下組織設(shè)計(jì)單位提出合理的設(shè)計(jì)方案成為設(shè)計(jì)管理者的首要課題。

(4)在設(shè)計(jì)方案的整個(gè)演變過程中同時(shí)暴露出設(shè)計(jì)管理力量不足，溝通協(xié)調(diào)力度不強(qiáng)，設(shè)計(jì)周期不合理等設(shè)計(jì)管理方面的問題。

5.2　建議

(1)建議在工可設(shè)計(jì)階段中后期或總體設(shè)計(jì)階段即引入工點(diǎn)設(shè)計(jì)單位，擴(kuò)大設(shè)計(jì)的有生力量，加強(qiáng)對(duì)各設(shè)計(jì)單位的考核，吸收不同單位的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮總體單位與工點(diǎn)單位的互補(bǔ)作用，全面進(jìn)行車站方案的比選論證。

(2)建議加強(qiáng)設(shè)計(jì)管理人員的力量配置，一定的軌道交通綜合知識(shí)水平為設(shè)計(jì)管理人員的基本素質(zhì)要求，增強(qiáng)管理人員對(duì)地鐵系統(tǒng)性設(shè)計(jì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和積累，加強(qiáng)設(shè)計(jì)管理人員對(duì)設(shè)計(jì)方案的把控性、方案變化的預(yù)見性等，成為提高設(shè)計(jì)管理效果的基本方面。

(3)注重風(fēng)險(xiǎn)管理，加強(qiáng)設(shè)計(jì)管理人員的風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)，要求其能夠把握設(shè)計(jì)施工的重要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，引導(dǎo)設(shè)計(jì)方案向安全合理邁進(jìn)。

(4)設(shè)計(jì)管理過程中宜注意組織協(xié)調(diào)，能夠綜合管理、組織各設(shè)計(jì)單位有效發(fā)揮其設(shè)計(jì)力量的積極性，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)與各方面的相互關(guān)系。

(5)在設(shè)計(jì)全階段過程中，設(shè)計(jì)管理者(業(yè)主單位)宜有意識(shí)的對(duì)政府主管部門及政府主要領(lǐng)導(dǎo)的觀念進(jìn)行引導(dǎo)，以建設(shè)百年優(yōu)秀工程為目標(biāo)，基于設(shè)計(jì)合理功能最優(yōu)的基礎(chǔ)上，最大可能的克服建設(shè)期內(nèi)存在的困難。

(6)向政府建議加強(qiáng)市政府對(duì)地鐵建設(shè)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，成立由政府主導(dǎo)、地鐵建設(shè)指揮部統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、政府各主管部門參與的軌道交通建設(shè)綜合協(xié)調(diào)組織架構(gòu)，成立審批和征地拆遷組、規(guī)劃管理組、交通疏導(dǎo)組、管線遷改組、公交優(yōu)化調(diào)整組等分組管理機(jī)構(gòu)，橫向管理、縱向分條以加強(qiáng)軌道交通建設(shè)的推進(jìn)力度。

參考文獻(xiàn)

[1]施仲衡.地下鐵道設(shè)計(jì)與施工[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2006

[2]王珊.地鐵工程設(shè)計(jì)與施工新技術(shù)實(shí)用全書[M].北京：銀聲音像出版社，2005

[3]關(guān)寶樹.隧道工程施工要點(diǎn)集[M].北京：人民交通出版社，2011

[4]王夢(mèng)恕.地下工程淺埋暗挖技術(shù)通論[M].合肥：安徽教育出版社，2004

[5]駱漢賓，宮培松，胡其虎，等.地鐵設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2013 (9)：84-91

[6]楊新民，陳學(xué)峰.地鐵設(shè)計(jì)工作進(jìn)度動(dòng)態(tài)管理的探索[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2009(10)：4-6

[7]黃向東.A地鐵站設(shè)計(jì)質(zhì)量管理研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2011

[8]陳鋼.廣州市軌道交通六號(hào)線工程設(shè)計(jì)管理研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2011

中圖分類號(hào)：U231+.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-7479(2015)04-0075-04

收稿日期：2015-06-23