广州地铁五号线火车站站方案设计

0 前言 近年来,为了解决城市日益突出的交通问题,地下铁道呈快速发展之势,越来越多的地下铁道穿越人口密集的城市中心区。由于城市中心区环境复杂,受周边条件、施工方法、工期等方面限制因素多,因此,地铁车站的建筑结构形式就不能套用常规的模式,必然会出现多元化的趋势。再加上城市地下铁道系统逐渐形成网络,线路之间的联络与交叉,换乘站增多,换乘的问题日渐凸现,如何解决换乘关系也是确定方案的要点和重点。下面谈谈广州地铁五号线火车站站的建筑结构方案是如何根据各种限制条件来确定的。 1 概述 五号线呈东西走向,贯穿广州城市东西,线路西起芳村区的滘口,东至广州开发区的黄埔客运港。全线共设29座车站,有12座车站分别与其它轨道交通线换乘。 火车站站是广州市轨道交通五号线的中间站,与二号线火车站站换乘。地铁五号线广州火车站站位于广州火车站中广场与东广场之间的地下空间,南侧为环市西路(内环高架路),北侧为广州火车站(大铁路),西侧为地铁二号线车站,东侧为地中海商场地下人防工程、地下停车场及地下过街通道。车站周边主要有流花邮局、省客运站、旅游大厦、南航售票处、流花车站、市客运站、红棉酒店、流花宾馆、天马大厦、白马大厦、市电信局、友谊宾馆等建筑,见图1。该地区是广州市对外交通的门户,是珠江三角洲的客运枢纽,也是广州一级旅游商贸区。 2车站方案的控制条件 由于地铁五号线火车站站所处地理位置及其在交通网络中的特殊性,其方案的确定主要有以下控制条件。 2.1换乘关系的影响 地铁换乘方式从大的方面来说主要有以下几种: 　　①站台-站台的换乘方式(乘客可以直接从站台进入换乘站台,换乘简洁方便); ②站厅-站厅的换乘方式(乘客换乘时必须从一条线的站台到达共用站厅,然后再通过换乘线站厅-站台的楼扶梯进行换乘,换乘较简单,换乘线路较短); 　　③通道换乘方式(乘客换乘时必须从一条线出站,然后通过换乘通道到达换乘站的站厅,换乘复杂,换乘线路远)。 　 五号线与二号线在火车站站换乘,因二号线火车站站设计时未预留站台-站台的换乘条件,且二号线车站客流大,不宜在二号线车站站台围蔽施工换乘通道,故两站换乘不能采用站台-站台的换乘方式。同时,受周边条件的影响,五号线站位紧贴二号线火车站站,通过结构受力分析,可以局部破除二号线结构侧墙,使两站站厅互通。本着地铁“以人为本”的设计原则,车站的换乘尽量简洁方便,该站的换乘最好选用站厅-站厅的换乘方式,车站方案设计宜破除二号线部分既有结构侧墙使两站站厅连为整体。 2.2 车站埋深的影响 五号线线路穿越地铁二号线火车站站和地中海商场地下人防工程,考虑对该站和地中海商场地下人防工程的抗拔桩的影响及保证二号线火车站站的正常安全运营,车站两端区间穿越二号线火车站站时不破除站台底板的抗拔桩。抗拔桩与区间顶板留1.2m的安全距离。区间采用深埋方案,车站有效站台轨面埋深为26.93m。车站纵断面见图2。 2.3 施工场地的影响 地铁五号线火车站站位于火车站中广场,西侧为地铁二号线车站,东侧为地中海商场地下人防工程、地下停车场及地下过街通道。车站的明挖施工场地夹在二号线与地中海下沉广场之间,场地非常有限。车站建筑方案的选择可以采用明挖施工,但应尽量减少明挖工程量。 2.4 火车站广场客流的影响 火车站中广场为火车站客流的主要集散场地,同时是铁路火车站与公交车、出租车的换乘场地。车站的施工围蔽应尽量减少,以便减少对火车站客流的影响。同时春运期间施工场地必须恢复原藐,以便解决火车站春运客流量增多、场地不够的问题。受其影响,车站的明挖应尽量减少。 2.5 施工工期的影响 2.5.1 春运影响 　　火车站中广场为火车站客流主要集散场地,车站的明挖施工必须在两个春运之间施工完毕。因此,车站的明挖工程量尽量做到最少,且最好是采用明挖一层的方案。 2.5.2 盾构施工影响 　　车站两端区间采用盾构法施工,盾构井设置在草暖公园,本站为盾构通过站。草暖公园盾构始发井距该站端部约200m。盾构能否顺利过站,已成为控制全线工期的关键因素。盾构过站有两种方案: 　　①先盾构过站,后拆除车站站台范围内的盾构管片,再施做车站站台; 　　②先按盾构过站条件暗挖车站站台,然后盾构过站。 　　在保证盾构顺利过站的前提下,为尽量减少工程费用,车站过站宜采用后者,车站站台先暗挖施工,暗挖站台与明挖部分之间需一定的覆土厚度。 2.6 施工工法的影响 施工方法的选择与工程地质和水文地质条件、城市规划要求、周围既有建筑物、管线公交状况及结构形式等密切相关。地下车站的施工方法主要可以概括为:明挖法、盖挖法、暗挖法三种。这三种施工方法各有其适用条件和优缺点,主要根据车站的结构型式而定,施工方法比选见表1。 本站具备一定的明挖施工条件,若采用全暗挖的施工工法虽然对火车站中广场的影响最小,但施工难 度大,且因暗挖施工速度慢,无法按期满足区间盾构过站的条件;若全部采用盖挖法施工,车站的施工难度较大,且工程造价较高,同样还不能满足区间盾构的要求。 综上所述,在具备施工条件的情况下,车站宜采用明暗挖结合的施工工法,但明挖施工必须在两个春运期之间施工完毕。同时通过合理的施工组织及施工场地的安排可将对交通及火车站客流的影响降到最低。同时由于暗挖工程量小,暗挖施工可以满足工期要求。 2.7 地面景观的影响 火车站中广场为火车站客流主要集散场地,且为广州市对外的窗口。广州市规划局要求火车站中广场尽量不要存在出地面的建筑,以便保证中广场的景观。在二号线既有出入口客流疏散能力足够的前提下,五号线车站出入口的设置尽量共用二号线既有出入口。车站的风亭尽量不设置在火车站广场。 3 建筑结构型式的确定 通过对外部控制条件的分析认识到:必须具体情况具体对待,无论采用全明挖的车站形式,还是采用全暗挖的车站形式,均不符合该站的环境。车站建筑结构方案最终采用:明挖一层(局部两层),站台全暗挖的建筑结构型式。两站的换乘采用站厅-站厅的换乘方式。该方案的选择从换乘角度考虑,在现有条件下,最大限度地缩短了换乘距离;从对火车站中广场的影响考虑,由于尽量减少明挖工程量,对中广场的影响也降到了较低的程度,最主要是不影响春运;从施工工期考虑,车站的明挖施工可以在两春运之间施工完毕,车站的暗挖施工可以满足盾构过站的要求。明挖站厅平面图见图3,站厅及暗挖站台横断面图见图4。 4 结束语 本方案的选择打破了地铁车站常规模式,在某些方面具有独一性、创新性。广州地铁线路在后面的规划中将越来越多地穿越城市中心,其周边的环境将更加复杂,该方案的建筑结构形式对广州地铁今后的设计起到了抛砖引玉的作用,扩宽了设计人员的思路。希望对地铁设计人员起到一定的借鉴作用,能在特殊的环境下具体问题具体分析,作出经济、适用的方案。 信息来源于：中国城市轨道交通网