轨道交通高架车站设计要点

轨道交通高架车站设计要点

邢旗

中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

摘要：随着国家新型城镇化的快速发展，城市轨道交通从中心城区向周边城市延伸，城际轨道交通、市域快轨交通的发展将越来越多，根据国务院《关于推动都市圈市域（郊）铁路加快发展的意见》（国办函〔2020〕116号），提出城市轨道交通原则上以地面建设为主，困难路段可考虑采用高架方式。线路敷设方式也从地下向地面、高架发展。

关键词：轨道交通；高架车站；设计要点

引言

高架线路具有占地少，对道路影响较小，节约投资、运营费用低等特点，相较于地面线路，对周边环境小、不产生城市割裂的问题，适用于在城区之间客流非密集区域敷设，但是高架车站同时存在景观要求高、对环境影响较大、需占用用地资源等问题，因此，高架车站的选型是高架线路设计的重要内容之一。高架车站的选型主要涉及以下方面。

1国内轨道交通高架车站存在问题

2010年以前，中国还没有绿色城轨高架车站的设计实践。所以，从2010年5月至2013年5月的3年时间，在张郭庄站设计之初和设计过程中，项目组织了多次针对轨道交通高架车站和绿色公共建筑的调研活动，发现当时的既有高架车站存在一些普遍问题：1)夏季通风不利：由于考虑冬季挡风等因素，车站过于封闭，导致在夏季不能很好地自然通风。2)二次装修过重：现有车站装修基本在原有结构基础上进行全覆盖式装修，二次装修过重。3)屋顶隔热不利：在夏季，站台层明显比下部的站厅层温度高，这主要在于屋顶直接受到辐射热的侵袭，按常规的屋顶体系来设计不采暖但又封闭的车站空间是不合适的。4)可再生能源利用：中国的轨道交通高架车站当时还没有使用可再生能源。5)设备优化：设备体系从绿色建筑技术的角度来看，集成度不高。6)车站建筑、结构、设备一体化设计协调不够。

2线站位的选择

轨道交通线路大都沿城市道路敷设，在选线过程中需要考虑线路与道路的关系，线路敷设方式主要有沿道路路中敷设和沿路侧绿化带敷设两种情况。设置高架线路的区域，通常城市道路红线应＞40m，具备设置路中或者路侧绿化带的条件。通常道路红线宽度较大、沿线周边建筑物较密集时，可考虑线路沿路中敷设，这种敷设模式需占用道路路中绿化带，对于高架区间来说，综合考虑桥墩、防撞、路沿等情况，通常需要考虑约5m的绿化带宽度，而车站需结合该区域的地震烈度、地质条件等来考虑采用单柱或者双柱的桥梁结构，因此，在车站区域需设置5~10m的路中绿化带。当道路两侧或一侧绿化带较宽时，用地属性以工业、商业等非敏感性用地为主时，可考虑线路沿路侧设置。车站设置在路中时，为减少对道路通透性的影响，通常采用的方案为1层架空，地面2层为站厅层，设备管理用房根据需求可设置在站厅层或路侧的附属建筑内，站台位于地面3层。通常在轨道交通建设前，由于部分道路路中绿化带宽度不够，或者甚至没有设置路中绿化带，在采用路中敷设方式时，还需要对道路改造进行研究，在既有红线宽度范围内调整路幅组成，或对道路红线进行调整。路中车站通常适用于两侧人行道、绿化带较窄、建筑物密集的情况。

3轨道交通高架车站设计要点

3.1新建侧式站台针

对枢纽客流激增，站台容量及既有楼扶梯通行能力不足等问题，设计采取在既有车站中间岛式站台两侧增设两个“鱼腹式”侧站台的策略。根据枢纽远期客流测算结果，新增侧站台宽度为4．5m，结合侧式站台下方车行道位置关系及雨棚结构柱宽度、楼扶梯布置情况等因素综合分析，西侧新增站台宽度为9．55m，东侧新增站台宽度为11．00m。在客流组织设计上，东西两侧站台各增设2组楼扶梯。3号线改造完成后，中间岛式站台楼扶梯仅为上行，两侧站台楼扶梯为下行，即按中间上，两侧下的原则布置，乘客方向性明确，便于换乘客流的集散。改造后的楼扶梯通行能力可满足枢纽远期火灾疏散要求。

3.2站台形式选择

轨道交通车站的站台形式主要分为岛式和侧式，岛式站台乘客位于左右线路之间，具有选边清晰、电扶梯设备配置较少，由于两侧站台在中部，其利用率较高，对上下行客流的适用性较强，运营管理也比较集中，需要临时折返方向的乘客不必通过站厅。侧式站台车站由2个站台分开设置，对潮汐客流的适应性较差，站台设备、运营人员均需分别设置高架车站，由于地面环境的方向引导性较强，对乘客来说，选边的影响较小，侧式站台具有桥梁线形顺直，景观较好的优势，但是整体规模偏大。相对于岛式站台，列车荷载位于整个车站的中部，整体受力更为合理，楼扶梯位于两侧，可以通过适当的布置优化来减小体量感。因此，结合选型及线路敷设位置，高架车站站台形式的选择可结合工程建设的其他条件进行深入的比选分析。随着城际铁路及市域线的建设，且受行车组织的影响，部分车站存在越行线，站台的形式不再仅仅是单一的岛式或者侧式，根据行车的要求，也可采用双岛四线或者多线侧式站台的方式，车站形式更加多样。

3.3高架车站造型的考虑

高架车站造型是车站景观设计的重要内容，除了满足轨道交通功能需求外，还需结合设计理念，线路沿线自然环境、地域特色、城市文化等综合考虑而成。针对高架车站全线车站造型，传统设计中存在两种设计理念：一线一景和一站一景。一线一景一般沿线车站风格统一、造型相似，对于高架线路较长，车站较多的线路，建议以一线一景作为主题，并在共性中对各个车站进行分区，或者结合环境和文化，提炼自身特色，体现个性，使车站在统一中有变化。对于车站数量较少、景观要求高的景观旅游线，比如凤凰磁浮，采用了一站一景的设计手法，使各个车站融入了凤凰、湘西的民族元素，各具特色。随着轨道交通建设的增多及高架线路的长度增长，普遍以运营维护方便为基本要求，但部分站点穿越城市的重要区域，对于造型、文化元素等方面有不同的要求，因此，新的设计模式即一线一景为主、重点站特殊设计的模式兴起，此种模式兼顾了全线的统一性，也兼顾了特殊功能及城市文化等方面的需求，是一种适应性比较好的模式。

3.4自限温式电保温系统

车站的消防及生活水管采用自限温式电保温系统代替恒功率电保温系统，自限温发热电缆的发热功率可随所处环境温度的变化而发生变化。其所处环境温度升高时，其发热功率减小，反之，其发热功率升高。自限温发热电缆可以自由裁切，也可自由缠绕搭接，管线更换少；自限温发热电缆不会引起局部温度过高而损伤电缆本身，当发热电缆接近设定的温度时，功率会自动降低，管道阀门等处局部不再过度发热，达到节能省钱的效果。该系统能够快速启动，运行成本低，温度相对均匀，安装简单，维护方便。

3.5高架车站结构形式

在大中型车站中，常采用空间框架或框架+桥梁结构的方式；在小型车站或中间站中，则优先考虑桥梁结构体系。具体至大型车站中，框架+桥梁结构是一种优质的方案，原因如下：高架车站受力问题得到解决，列车通行过程中产生的动力荷载并不会对现场的建筑造成过多的干扰，结构的独立性和稳定性均较好。在框架+桥梁的结构方案中，车站建筑和高架桥自成力学系统，受力清晰明了，有效规避了基础沉降和车站受振现象。桥梁和框架各自的工程特性均得到发挥。桥梁能够承受列车高速运行过程中产生的移动荷载，框架结构则具有适用范围较广的特点，为车站的功能布置提供了更为便捷的条件。高架车站的结构精简，无明显的结构交叉问题，设计与施工难度较低，工程施工质量容易得到保证。

结束语

针对高架造型景观，采用一线一景为主，重点站特殊设计的模式，在方便运营管理和城市景观中找到一个比较好的契合点，以此为复杂线路的选择提供一个方向。

参考文献

[1]刘明.某铁路车站高架候车室加层改造方案研究[J].铁道工程学报,2013(08):94-98.

[2]张剑方.高架车站造型设计初探[J].城市轨道交通研究,2013,16(07):6-9.

[3]张剑方.谈高架车站顶棚造型设计体会[J].中外建筑,2013(04):108-109.

[4]傅富强.城市轨道交通“建桥合一”车站高架结构设计探讨[J].城市轨道交通研究,2013,16(03):49-52+81.

[5]吴佳祯.浅谈南京地铁二号线东延线高架车站结构设计[J].江苏建筑,2012(04):34-36.