蘇相崗，胡帥，陳振林，賴世民，茍立平

（1.中建科工集團有限公司，廣東 深圳 518000；2.中建科工集團智慧停車科技有限公司，廣東 深圳 518000）

1 項目概述

本項目位于南山中心區(qū)公交總站，場站用地面積5 415 m2，在現(xiàn)場站內(nèi)建設(shè)機械式公交立體停車庫1座。項目按照特種設(shè)備報建，車庫內(nèi)停車位最小規(guī)模為68個，另外，場站內(nèi)至少設(shè)置12個地面停車位。在前期設(shè)計方案選型中，將垂直升降類、平面移動類和巷道堆垛類車庫均作為待選方案。本文以項目前期設(shè)計方案選型為例，對常見的三類公交立體停車庫模式進行分析。

2 機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫的功能設(shè)計

為緩解各地區(qū)公交車停車?yán)щy問題，某地區(qū)擬建機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫，該類車庫的主要功能是提供公交車停放及充電服務(wù)，即用更安全、先進的技術(shù)手段，及機械式停車設(shè)施滿足新時期公交車的停放需求和充電需求[1]。機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫的主要功能設(shè)計主要包括以下內(nèi)容。

2.1 上、下客區(qū)

南山中心區(qū)公交總站的機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫建設(shè)項目中，上、下客區(qū)可布設(shè)在公交首末站內(nèi)，若因場地問題而無法在首末站內(nèi)增設(shè)上、下客區(qū)，可以將其設(shè)置在首末站就近位置，為市民乘車提供便利，但應(yīng)避免項目建設(shè)活動影響原有公交總站上、下客的功能[2]。

2.2 車輛停放管理

相較于傳統(tǒng)公交車庫，機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫具有車輛停放管理功能，可提供公交車輛停放、新能源公交車充電、公交車智能管理服務(wù)。所以，在確定機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫規(guī)模時，應(yīng)符合該區(qū)域公交車的停放需求，并且能夠在夜間滿足停放車輛的充電需求，同時加強公交車的地面調(diào)度，智能化管理車庫內(nèi)的車輛，使司機安全、方便快捷地存取車輛[3]。

3 機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫總體建設(shè)方案

3.1 平面移動類

3.1.1 基本原理

機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫總體建設(shè)方案中，方案一為平面移動類的公交車庫。機械式立體車庫的基本原理是基于自動控制技術(shù)、智能管理技術(shù)，用升降機、提升機平層搬運器等機械化停放設(shè)施進行車輛存取操作。車輛抵達(dá)車庫停車點后，升降機、提升機可自動識別車輛，記錄車輛信息并將其轉(zhuǎn)移到存車層，并借助平層搬運器完成存車任務(wù)，取車時則反向運行各類機械化設(shè)備即可[4]。平面移動類的機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫具有占地少、自動化水平高、內(nèi)部空間利用率高等特點。

3.1.2 整體設(shè)計

南山中心區(qū)公交總站擬建平面移動類的機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫時，停車庫位于施工場地的北邊，車庫內(nèi)共設(shè)置2套升降系統(tǒng)，以及升降裝置對應(yīng)的出入口，占地面積約1 205 m2，車庫為地上7層。場站內(nèi)建設(shè)機械式公交立體停庫后，公交場站內(nèi)公交停車位共計80個，其中，機械式公交立體停庫內(nèi)車位70個，地面停車位10個。車庫長約55 m，寬約21.9 m，高度約37.06 m（含提升層）。車庫共2組提升設(shè)備，分設(shè)2個等候區(qū)，等候區(qū)設(shè)置在提升設(shè)備外側(cè)，存取車時駕駛員無須進入升降機。

3.1.3 主要技術(shù)參數(shù)

車庫共設(shè)置2套升降系統(tǒng)，于車庫東西兩側(cè)各設(shè)置有2個等候區(qū)（出入庫室），等候區(qū)與升降機完全分離。所以，司機存取車時無須進入升降機，且進出車時間不會影響設(shè)備的運行。此外，機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫總體建設(shè)方案中，平面移動類車庫提升裝置的運行速度為30 m/min，橫移速度為24 m/min。因此，在估算升降機垂直移動距離和穿梭機橫向移動距離后可知，車庫存取車時間平均為150 s，駕駛員操作時間50 s內(nèi)，表示單套設(shè)備的車輛存取時間僅需200 s，單套設(shè)備每小時可存放18輛/h。目前，本方案中車庫共有2套升降系統(tǒng)及對應(yīng)的出入口，其存放能力為36輛/h。

3.2 垂直升降類

3.2.1 基本原理

垂直升降類機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫建設(shè)方案中，停車設(shè)備屬于塔式立體停車設(shè)施，其原理是直接將橫移裝置布設(shè)在提升機、載車板上，用橫移、升降的方式存取車輛。垂直升降類機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫的主要特點是設(shè)備集約化管理、車庫容量大、空間利用率高、安全性能強。

3.2.2 整體設(shè)計

本項目的總建設(shè)方案中，垂直升降類機械立體停車庫的車庫位置于場地北側(cè)，車庫共配備3套升降系統(tǒng)及對應(yīng)的出入室，占地面積約677 m2，車庫為地上9層。場站內(nèi)建設(shè)機械式公交立體停庫后，停車位共計80個，其中，停庫內(nèi)車位54個，地面停車位26個。

另外，該機械式公交立體停車庫沿現(xiàn)狀場站北部布置，車庫長約41.8 m，寬約16.2 m，車庫高度約44.04 m（含提升層）。車庫為3組塔庫組成，地面1層為出入口層，車庫首層設(shè)置有3個出入庫室，出入室與提升設(shè)備分離設(shè)置，存取車時駕駛員無須進入升降機，以提高車輛進出效率。

3.2.3 主要技術(shù)參數(shù)

根據(jù)對既有車庫的調(diào)研，本方案垂直升降類車庫單套提升機的提升速度為60 m/min，單套設(shè)備的存取車時間平均為120 s，駕駛員操作時間按60 s計算，則單套設(shè)備的車輛存取時間共180 s，即單套設(shè)備的吞吐能力為20輛/h。本項目所建車庫共有3套升降系統(tǒng)及對應(yīng)的出入口，其吞吐能力為60輛/h。方案一的車庫各項主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 垂直升降類機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫技術(shù)參數(shù)

3.3 巷道堆垛類

3.3.1 基本原理

機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫方案設(shè)計中，巷道堆垛類機械式鋼結(jié)構(gòu)車庫是借助巷道堆垛機、橋式起重機等設(shè)備將搬運器上的車輛水平或垂直移動到停車位，然后用裝設(shè)在搬運器上的存取機存入車輛、取出車輛。巷道堆垛類在平面布局上與平面移動類較為類似，主要區(qū)別是通過巷道堆垛機可以同時完成垂直升降和平面移動的動作。該類車庫的特點是車庫內(nèi)含有集機、光、電、自動控制為一體的全自動化立體停車設(shè)備，可以解決大型車輛的停車難題，具有車庫全封閉，存車安全等特點，主要適用于大型密集式存車。

3.3.2 整體設(shè)計

巷道堆垛類機械式鋼結(jié)構(gòu)車庫位于場地中間，車庫共配備2套升降系統(tǒng)及對應(yīng)的出入室，占地面積約1 208 m2，車庫為地上6層。場站內(nèi)建設(shè)機械式公交立體停庫后，公交場站內(nèi)公交停車位共計82個，其中，停庫內(nèi)車位72個，地面停車位10個。車庫長約56.2 m，寬約21.5 m，高度約31.1 m（含提升層）。車庫共2組提升設(shè)備和3個出入庫室，出入室設(shè)置在提升設(shè)備兩側(cè)。

3.3.3 主要技術(shù)參數(shù)

本方案巷道堆垛類車庫單套提升機的提升速度為15m/min，橫移速度為40 m/min，縱向提升、橫向移動可以同步完成，所以，通過升降機垂直移動距離和橫向移動距離，車庫中單套設(shè)備的存取車時間平均為100 s，駕駛員操作時間按照60 s計算（全部為正進倒出），單套設(shè)備的車輛存取時間為160 s，即單套設(shè)備的存取能力為22輛/h。本項目所建車庫共有2套升降系統(tǒng)及2個對應(yīng)的出入庫室，其吞吐能力為44輛/h。

但由于公交立體停車庫目前為創(chuàng)新型項目，為保障項目后續(xù)招投標(biāo)、設(shè)計及建設(shè)的連貫性，上述方案均作為待選方案，在后續(xù)的設(shè)計、采購和建設(shè)過程中，需要中標(biāo)單位確定最佳技術(shù)模式，持續(xù)優(yōu)化機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫的建設(shè)方案。

4 機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫建設(shè)方案

4.1 車庫運行原理

南山中心區(qū)公交總站機械式公交立體停車庫分為：（1）車庫設(shè)備系統(tǒng)，含車庫主鋼結(jié)構(gòu)、停車位設(shè)備、智能升降系統(tǒng)、智能搬運器系統(tǒng)、智能旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、智能出入口設(shè)備系統(tǒng)、智能自動控制系統(tǒng)、車庫內(nèi)部照明系統(tǒng)。（2）控制管理系統(tǒng)，含智能車庫管理系統(tǒng)、智能公交調(diào)度系統(tǒng)、智能車庫監(jiān)控系統(tǒng)。（3）車庫消防系統(tǒng)。（4）外裝工程，含智能消防報警弱電系統(tǒng)、給排水、噴淋系統(tǒng)、通風(fēng)排煙系統(tǒng)和車庫外裝工程。

南山中心區(qū)公交總站機械式公交立體停車庫主體結(jié)構(gòu)采用鋼架結(jié)構(gòu)，停車設(shè)備組裝在主體框架內(nèi)，設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)及其他所有設(shè)備表面采用底漆+中涂+面漆等多道涂層及空氣噴涂工藝方式進行防腐處理，具有施工污染小、噪聲低、建造周期短等優(yōu)點。

車輛從總?cè)肟诘篱l識別車牌后進入，根據(jù)顯示屏及語音提示將車開到空閑車庫出入口。存車入庫時，司機直接駛車進入庫口，在停車狀態(tài)指示箱的指導(dǎo)下將車停好，在出入口操作盤上進行刷卡操作。搬運器通過載車板將車平移搬到升降機上，升降機將車輛升降至停車層，搬運器通過載車板將車輛平移到停車位。取車時，搬運器將車輛搬到載車板上，載有車輛的載車板平移到升降機，升降機將載有車輛的平移車帶到出入口層，載車板平移將車輛帶到出入口，車庫門打開，司機即可進去開車。

4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

南山中心區(qū)公交總站周邊一定范圍內(nèi)有學(xué)校和居民樓，且項目為公交立體停車庫，場站總存容量要求較高，所停車輛為純電動公交車，車庫的結(jié)構(gòu)一旦破壞會引起一系列的安全風(fēng)險，如車輛墜落、充電設(shè)施損壞、火災(zāi)、爆炸等，繼而威脅到周圍人的生命安全，所以，在建設(shè)機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫時，車庫結(jié)構(gòu)安全等級應(yīng)滿足GB 50153—2008《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》對二級工程安全結(jié)構(gòu)等級的相關(guān)要求。車庫的抗震設(shè)防烈度要求為不低于7度，框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為7度，并且由于本項目的車庫建設(shè)方案的車庫高度均大于24 m，因此，框架結(jié)構(gòu)抗震等級為二級，抗風(fēng)風(fēng)壓至少應(yīng)達(dá)到0.75 kN/m2，設(shè)計使用年限不低于15年。

5 結(jié)語

綜上所述，機械式立體鋼結(jié)構(gòu)公交車庫的建設(shè)方案中，可有效解決公交車停放困難問題，用一體化的運維管理模式滿足新時期公交車停放的管理需求。但由于機械式鋼結(jié)構(gòu)公交車庫的建設(shè)仍處于探索階段，要求相關(guān)人員從技術(shù)實現(xiàn)、方案優(yōu)化、運維管理智能化等多個方面，持續(xù)分析建設(shè)方案的可行性，建設(shè)出更高效、便捷、安全的公交車庫，促進城市化發(fā)展中各類交通配套設(shè)施的完善。