單層車站使用功能及其經濟性的初探

曲淑玲
車站是地鐵系統中一個重要的組成部分。地鐵車站的規劃設計與建設應主要注重兩個方面的問題:一是實用,二是經濟。實用的目的要求交通迅速安全和便利，經濟的目的要求達到用少的投資取得好的效果。可以說兩者并重,不可偏廢。因此地鐵的規劃設計和施工,除了充分研究工程技術的合理性和先進性外,還要充分研究工程經濟,盡量節省工程投資。結合沈陽地鐵工程津橋路站的設計,通過預可階段的雙層島式地下方案與總體投標階段的單層側式優化方案的幾方面比較,對單層車站的使用功能及經濟性進行初步探討。
1.目前地鐵車站設計常采用的車站形式
綜觀目前各城市地鐵車站設計，大多采用雙層島式車站。島式站臺具有站臺面積利用率高、能靈活調劑客流、乘客使用方便等優點，但是由于島式車站相對來說規模較大，投資較高，一般常用于客流量較大的車站。而一些客流量相對較小的車站（如3級車站），應減小車站規模，減少工程投資，采用單層車站。以北京復八線方案為例，根據北京地區的地質和水文地質情況，采用單層車站后，由于埋設較淺，每千米地鐵可減低造價約2000萬元。
2.單層側式、雙層島式地下車站使用功能比較
(1)單層側式車站的特點，是將站廳與站臺設在同一層，由雙層車站的立體布置變為單層車站的平面布置，只是在出入口水平通道處與車站行車隧道立體交叉，局部形成立體布置。車站的管理設備用房可與主體平行布置，有條件的也可結合地面廳與出入口建于地上。如沈陽地鐵津橋路站的優化方案，征用大東區第四小學前的多層住宅，修建地面站房、站廳，結合商業開發，同時考慮與1號風道、1號出入口合建。地面廳設置兩個出口，一個在西側作為地鐵客流的專用出入口，結合設置公共區，布置售檢票系統、樓、扶
梯及殘疾人電梯。另一個出入口位于地面廳中部，可作為站房的疏散口及將來商業開發的入口。地面廳的東側布置本站大部分的設備及管理用房。在小東路的南側空地上結合2號出入口通道修建地面廳，布置售檢票系統、樓、扶梯及殘疾人電梯。
它最大的優點是車站埋深淺，乘客可由地面直接下到站臺層，降低了垂直交通高度；同時，車站的埋深較淺，有利于明挖法施工，可盡量避免施工中遇到地下水，減少人工降水，既方便施工又降低工程造價。
(2)雙層島式車站通常布置為雙層，除站臺層外，比較多的管理用房間和一部分設備房間設在站廳層。在設備房間區段，由于設備的要求，比其他區段約高0.5m。在結構頂部覆土相同的條件下，雙層車站結構底較單層車站結構底深3m左右。
(3) 單層側式、雙層島式地下車站使用功能比較
地鐵車站的功能可從以下幾個方面進行評價：乘客進出站是否方便；災害情況下，人員疏散的快慢；車站管理是否方便。
地下鐵道是交通設施，首要功能應是方便乘客。顯然，埋設深的車站對乘客不便。如北京地鐵環線車站埋設較深，有的出入口深達87步級梯而無自動扶梯，使乘客，特別是老年人望而生畏。盡量淺埋應是地鐵車站設置的原則之一。單層車站較雙層車站埋設淺，受到乘客歡迎。
從防災方面看，地鐵車站內人流密集,一旦發生災害,將會涉及國家財產損失和人民生命的安危。單層車站房間分散布置，客觀上形成了分區，災害情況下相互影響小，有利于人員疏散。又因單層車站埋設淺，災害情況下人員可及早達到地面。
從車站管理方面看，站臺層的布置，單、雙層車站是相同的，所不同的是站廳層的布置。單層車站房間布置較集中，與站臺層聯系方便。雙層車站房間布置較分散，站臺層的房間與其他房間相距較遠，不如單層車站相互聯系那樣方便。
此外，根據北京地鐵運營實踐證明，雙層車站的通風條件不如單層車站好，尤其當風機出現偶然故障時，管理人員難以忍受。
而橋津橋路站優化方案地面管理部分別布置在小東路南北側，劃分了公共區（付費區、非付費區）、設備與管理用房。各個功能區布置的非常緊湊。（詳見圖1）① 整個功能分區明確；② 客流組織合理、順暢，進、出站客流路線互不交叉、干擾；③ 乘客購票、問訊及使用共用設施時，均不妨礙客流通行。通過以上比較，單層車站的使用功能優于雙層車站。
3.單層側式、雙層島式地下車站結構比較
以津橋路站為例，預可研方案為雙層雙跨島式車站(局部為端頭廳),車站長度為153m,高度為12.9m,線路埋深為14.45m,地下水位在結構底板以上7.70m。
優化后方案為單層雙跨側式車站，其站廳及設備用房設在車站南北兩側的地面上，車站長度為140m，車站高度為7.58m,線路埋深為9.22m,地下水位在結構底板以上2.30m。
考慮車站施工僅占用南側半幅路面，結合車站東北端的房屋拆遷，有條件采用明挖法施工。車站結構形式為單層雙跨矩形框架結構，圍護結構雖可采用鉆孔灌注樁或鉆孔咬合樁，也可以用人工挖孔樁。
津橋路站優化為單層側式車站后，較原預可研雙層雙跨島式車站（局部設端頭廳），具有以下優點：
⑴ 優化后車站由雙層變為單層，車站總高度較預可研方案高度減少5.32m。
⑵ 原預可方案車站基坑較深，降水深度達8.7m，優化方案由于降水減少,可以降低工程造價。
⑶ 優化方案采用明挖法施工，基坑深度較淺，施工難度和施工風險較小，并且可以縮短工期。
4.單層車站的經濟意義
修建地下鐵道需要巨額資金。根據我國幾個城市修建地鐵的經驗，每公里綜合造價已達到4.5億元至5億元以上，修建一條20多公里的地鐵就需上百億元的投資。在我國各方面都需要投資，而我國尚不富裕的情況下，籌集修建地鐵資金是十分重要的問題。但為了解決十分緊張的城市交通，又必須大規模修建地鐵。解決這一矛盾，既要設法籌集資金，又要多方面、千方百計地節省投資，挖掘潛力，降低造價。另一方面,增加收入。
表一：津橋路站優化方案（單層側式）投資估算表 單位:元
序號 工程名稱 單位 數量 單價 合價
1 頂板 m3 1949.20 439.16 856011
2 底板 m3 2228.00 283.66 631994
3 頂梁 m3 533.76 227328
4 人工挖孔樁 m3 445 861209
5 土方 m3 42.07 1242958
6 回填土 m3 425.90 34.16 285366
7 防水層 m2 1935.30 100 833920
8 橫撐 t 29545.00 735.44 5148
9 降水 項 1.00 2000000 2000000
10 鋼筋 t 980.76 3288.83 3225553
11 地面廳（包括設備管理用房） m2 1690.00 2000 3380000
小計 13549487
其他零星工程費 20% 2709897.4
小計 16259384
綜合費率 25% 4064846
合 計 20324230
本文提出單層車站的目的，就是在保證使用功能的前提下，盡量降低造價，另外，地面舊房拆除后,可進行開發,提高土地的使用價值。表一和表二分別為津橋路站優化方案的單層側式與預可方案的雙層島式的投資估算。
表二：橋路站預可方案（雙層島式）投資估算表單位:元
序號 工程名稱 單位 數量 單價 合價
1 頂板 m3 3621.70 439.16 1590506
2 樓板 m3 1689.60 439.16 742005
3 底板 m3 4024.20 283.66 1141505
4 內襯墻 m3 2526.00 361.05 912012
5 頂梁 m3 359.80 533.76 192047
6 樓板梁 m3 240.00 533.76 128102
7 砼柱 m3 102.00 509.77 51997
8 底梁 m3 359.80 417.99 150393
9 鉆孔樁 m3 2828.90 1029.75 2913060
10 土方 m3 63983.00 42.07 2691765
11 回填土 m3 12072.00 34.16 412380
12 防水層 m2 13329.00 100.00 1332900
13 橫撐 t 100.00 735.44 73544
14 鋼筋 t 2347.50 3288.83 7720528
15 降水費 項 1.00 2500000 2500000
合計 22552743
其他零星工程費 20% 4510549
小計 27063291
綜合費率 25% 6765823
合 計 33829114
與預可研的津橋路站方案比較,優化方案將節約土建工程造價1350萬人民幣。而且，地面廳將結合開發統一考慮，長遠效益好。
5．結束語
影響地鐵造價高低的因素很多，因此評價地鐵造價的標準也應綜合各種因素考慮。控制地鐵車站造價對綜合評價造價有著重要意義。通過以上各方面的分析比較，單層側式車站的結構形式，不但能降低車站土建結構的工程造價，節省降水施工的工程費用，同時還能大幅度降低地鐵車站的環控、通風系統的設備費和安裝費，也將降低地鐵車站建成后的運營管理費用。而如何真正貫徹到地鐵項目的實施中，仍需進行進一步探討
參考文獻：
1.《地下鐵道設計與施工》
2.《地鐵與輕軌》1999-3“地鐵工程造價探討” 王建華 周建鈺
3.《建設中的北京地鐵—地鐵“復-八線” 》”地下單層車站初評“ 郭建國 王兆民
4.《地鐵與輕軌》1998-3 “關于降低地鐵建設費用的幾點設想” 陳占山