邱麗麗 彭彥彬 陳苒迪 袁鳳東

(北京城建設計發(fā)展集團股份有限公司， 100037， 北京∥第一作者， 高級工程師)

城市軌道交通車站擴編改造通常是在既有車輛編組不能滿足系統(tǒng)運能的條件下，對有效站臺進行加長而引起的相關改造。車站擴編改造除了涉及建筑空間及其尺度的調整外，還可能會引起對既有結構以及相關設備系統(tǒng)的改造。本類型改造在國外雖然較為常見[1]，但在國內尚無實際工程案例。車站擴編改造制約因素多、難度大、風險高，改造工程具有很強的挑戰(zhàn)性。北京地鐵13號線(以下簡為“13號線”)擴能提升工程涉及5座既有高架車站由6B擴編至8B，從2016年開始提出擴編改造，經歷了建設規(guī)劃、可行性研究及初步設計等多次專家論證及專題研討。截至目前，13號線擴能提升工程可行性研究報告已經獲得批復[2]，并已完成初步設計和專家審查，正在開展施工臨時占地、施工登記函等前期手續(xù)辦理工作。

13號線既有5座車站擴編改造設計，北京地鐵4號線、北京地鐵大興線及10號線等線路的車站擴編改造前期規(guī)劃經驗表明：具備清晰的改造思路、選用合理的改造標準、正確把握設計過程中的要點，是車站擴編改造工程的重點和難點。

相較于高架車站，地下車站改擴建難度更大、風險更高；而相較于地下車站，高架車站則會涉及更多的與周邊城市交通、景觀等一體化融合工作。本文結合工作實踐，對高架車站擴編改造設計要點進行歸納及總結，旨在為后續(xù)城市軌道交通車站的擴編改造提供借鑒。

1 高架車站擴編改造的特點及難點

1) 車站一般建設年代較早，由于存在噪聲等環(huán)境問題，導致軌道沿線臟、亂、差。同時，受制于當時的經濟水平，車站規(guī)模一般較小，站臺寬度較窄，出入口、樓扶梯等服務設施與實際客流需求難以匹配。因此，除了需要對站廳、站臺等的自身服務水平進行提升外，還需要考慮帶動周邊設施、環(huán)境以及配套設施進行整體提升，促進區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展，為“城市更新”提供動因。

2) 車站擴編改造工程受既有條件限制，制約因素多、風險高、難度大[3]。線路平縱斷面條件、車站配線、道床類型均會制約車站加長方向的選擇；既有車站建筑、結構及立面型式制約擴編改造方案；土建改造引起的設備系統(tǒng)改造，應考慮其改造風險及改造難度，需考慮對其設備及線纜等進行防護，防止線纜損壞、斷路等，避免對運營產生影響。另外，高架車站還受周邊場地、建(構)筑物等條件制約，限制條件多，改造風險高、難度大。

3) 擴編改造的車站，一般都承擔較高的客流量，土建施工及設備安裝調試均需要以不中斷運營為前提。為保證乘客進出站及正常運營安全，需要制定分階段、分步驟的實施方案，并制定合理的應急保護預案，改造工序復雜。

4) 目前國內缺少城市軌道交通改造工程的綜合性規(guī)范。GB 50157—2013《地鐵設計規(guī)范》適應于地鐵新建工程，但未提及改建、擴建工程。車站擴編改造時，需要結合現(xiàn)狀條件，制定符合本線特點的、合理可行的標準，在工程可實施的基礎上提升服務水平。

2 高架車站擴編改造原則與執(zhí)行標準

從高架車站擴編改造的特點及難點分析中可以看出，車站改造要以既有車站的現(xiàn)狀條件為基礎，站在城市發(fā)展角度重新審視車站定位，合理制定車站服務水平，保證改造工程具備可實施性，盡量降低對既有車站運營的影響。高架車站擴編改造應遵循如下的原則及標準：

1) 車站改造應同步帶動城市更新。從原有的“以公共交通為導向開發(fā)(TOD)模式”轉變?yōu)椤败壍澜煌ㄒ龑С鞘懈?TOR)模式”[4]，貫徹“改造車站就是改造城市”“車站改造與城市更新一體化”的設計理念，做到車站出入口及站前廣場與城市良好銜接,車站立面及景觀與城市融合。

2) 車站擴編改造應滿足客流使用要求。站廳與站臺的容納能力以及樓扶梯的通過能力，應針對現(xiàn)狀及規(guī)劃客流進行核算。服務設施如無障礙設施及節(jié)能設施等應盡量按照現(xiàn)行規(guī)范要求執(zhí)行；受既有車站結構限制無法執(zhí)行的系統(tǒng)，可適當對其放寬要求。

3) 車站擴編改造不應對既有梁柱結構、鋼構件強度及構造等產生重大影響。為減少新、老建(構)筑物的相互影響，車站擴建區(qū)與既有結構設縫分開，新增結構柱、基礎在不影響車站功能下應與既有結構和基礎脫開。車站擴編改造區(qū)的結構執(zhí)行現(xiàn)行的規(guī)范和標準，既有車站結構維持原有標準或者部分執(zhí)行現(xiàn)行標準。

4) 設備系統(tǒng)實施方案應在保證既有線路不停運、不降低既有運輸能力安全等級條件下進行，應利于工程實施。設備安裝過程中，新、舊設備應能獨立運行，白天既有系統(tǒng)運營，夜間新系統(tǒng)調試，在不同設備聯(lián)調前完成各設備系統(tǒng)的調試；在聯(lián)調聯(lián)試之后，既有系統(tǒng)退出，再啟用新系統(tǒng)；既有設備機房內的設備清點完畢后，才可考慮拆除既有設備。

5) 在車站改造過程中，車站各系統(tǒng)應滿足原有消防標準的要求，擴建后應滿足現(xiàn)行消防標準的要求。對于不滿足的系統(tǒng)，應進行相關性能化設計。

3 高架車站擴編改造方案設計思路

遵循高架車站擴編改造原則與標準，通過對相關工程的研究，總結出的高架車站擴編改造方案研究工作技術路線如下：

1) 根據(jù)線路平縱斷面條件、車站兩端用地情況，研究站臺加長方向。對加長方向涉及道岔改造的，需要根據(jù)道床類型梳理研究配線改造方案，優(yōu)先改造碎石道床道岔，并判斷配線調整方案是否滿足現(xiàn)行規(guī)范和運營需求。

2) 計算擴編后高架車站客流量的變化對站臺寬度、樓扶梯及安檢機數(shù)量、設備用房面積等的要求。對車站公共區(qū)擴建改造方案進行研究，分析站臺加長和加寬方案，以及樓扶梯和電梯改建方案；對車站各層進行擴建方案研究和比選。

3) 分析進出站客流量及進出站不同方向的客流占比，開展車站與周邊銜接方案研究。分析站前廣場、出入口及其一體化方案，給出進出站客流流線、站廳至站臺客流流線、換乘客流流線的組織方案。

4) 對站臺加長方案以及站廳外擴鋼屋架方案進行研究。分析新、舊屋面的銜接方案，保證改造后鋼屋架與既有車站及周邊城市融為一體；分析新建鋼屋架的必要性以及既有鋼屋架拆除的可行性。

5) 針對擴建前后車站規(guī)模及設施改造內容，從新擴建及既有改造兩部分進行梳理分析，并與既有車站方案進行詳細對比。對新擴建部分，給出外擴界面；對既有改造部分，分析對既有用房及公共區(qū)位置、性質、面積等的調整，以及分析因土建調整引起的對設備專業(yè)的影響。

6) 根據(jù)新擴建及既有改造內容，保證施工過程中進出站及不停站運營，梳理土建施工工序。

7) 根據(jù)土建施工工序，進行設備專業(yè)方案及工序籌劃。

8) 對車站改造方案進行服務效果評價。各部位設施通過能力和區(qū)域面積，可以按照中國城市軌道交通協(xié)會2016年發(fā)布的《地鐵列車定員、車站規(guī)模動態(tài)計算方法及其標準研究成果介紹》中的“舒適”標準進行設計。

4 高架車站擴編改造要點分析

1) 公共區(qū)擴建有兩個改造思路：思路一，基于原來的公共區(qū)擴大，把設備用房搬出去，稱之為“大改造”；思路二，既有設備用房基本不變，新擴建部分與原公共區(qū)連通后作為新的公共區(qū)，稱之為“小改造”。兩種改造思路有不同的適應條件，對于設備系統(tǒng)同步改造建議推薦“大改造”方案。“大改造”方案可以保證新系統(tǒng)接入新用房，既有系統(tǒng)維持原用房；新、舊設備在施工及調試過程中可以共存，倒切更便捷、更安全；調試后，既有系統(tǒng)退出拆除，新系統(tǒng)投入使用。“大改造”方案避免了“小改造”方案存在的問題及風險：“小改造”方案在既有用房內改造，新建及改造相互制約；既有路由及管線資源緊張，需要在既有用房內開、擴孔洞，風險較高；需要采用過渡設備，可靠性比較低，施工期間存在設備線纜損壞或短路等風險。

2) 為保證乘客進出站流線，對擴建改造部分進行分期、分塊施工。新建站廳能否提前投入使用，主要受制于既有設備與新系統(tǒng)是否兼容、既有設備供電負荷能否滿足新擴建站廳的用電需求。13號線的FAS/BAS(火災報警系統(tǒng)/環(huán)境為設備監(jiān)控系統(tǒng))設備停產，既有系統(tǒng)無法擴容，新建站廳區(qū)域FAS/BAS無法接入既有系統(tǒng)。新建站廳區(qū)域如必須投入使用，為滿足運營安全，F(xiàn)AS/BAS則需新增過渡設備，并為新增過渡設備提供相應的機房和車控室條件，且新建區(qū)域在過渡期間無法接入既有控制中心，僅能實現(xiàn)車站級監(jiān)控；新建站廳面積大，新增照明、通信(終端設備)、安檢、AFC(自動售檢票)閘機等需新增供電負荷，需核實既有供電是否滿足用電量需求；另外，新增設備在過渡期間需要先接入既有系統(tǒng)，在新系統(tǒng)投入使用后還需二次線纜割接接入新系統(tǒng)，造成既有管線敷設路由緊張，增加設施難度。因此，建議新建站廳在施工期間不提前投入使用，可增加值守人員作為臨時通道用于進出站。在新系統(tǒng)完全投入使用后，對消防系統(tǒng)進行一次性驗收。

3) 結合13號線5座車站改造設計經驗，對于新增設備是否提前投入使用，可采用如下方案：各站相對獨立、無需接入中心，且不會引起過大動力負荷的系統(tǒng)，如通風空調機械排煙、動力照明、給排水等系統(tǒng)，可提前投入使用；導致供電系統(tǒng)能力不足的大功率設備，如新增的自動扶梯及電梯等，不提前投入使用；提前投入使用會導致其他專業(yè)多次來回倒切接入的系統(tǒng)，如綜控室、供電系統(tǒng)等，建議不提前投入使用；新系統(tǒng)無法接入老系統(tǒng)或老系統(tǒng)無法擴容的系統(tǒng)，如通信、信號、FAS、BAS等，在全線設備系統(tǒng)更新投入使用之后，方能對設備區(qū)進行整體拆除。

4) 高架車站不同于地下車站，改造難度及風險相對較低。一般情況下，如果周邊具備場地條件就可進行站臺增長及站廳擴建。對于新、舊屋頂及立面，需做好銜接工作。同時考慮屋面排水、擴建后室內外的景觀及空間效果，綜合判斷是否對既有屋頂和立面進行拆除。若進行拆除，需先建新屋頂、安裝新設備。新設備投入使用后，再拆除。拆除時，利用夜間停運期間從兩側向中間逐榀拆除，盡量減少對運營的影響。

5 結語

城市軌道交通的骨干線路一般都占據(jù)城市主要的客流走廊，分擔客流量大，但建設年代都較早，建設標準低。新建線路不可能從根本上解決既有線路運能不足的矛盾，因此線路擴能、車站擴編成為必然。

車站擴編改造制約因素多、風險高、難度大。本文結合13號線5座高架車站擴編改造工作實踐，歸納總結了高架車站擴編改造的特點及難點、設計原則及標準、設計思路，并對設計要點進行了分析。后期隨著13號線5座改造車站設計和施工的開展，預計將會產生新的技術難點，期望本文可為后續(xù)城市軌道交通車站擴編改造設計提供借鑒思路。