王 健
(上海營邑城市規劃設計有限公司,上海市 200030)
近年來,我國城市規模不斷擴大,城市人口快速增長,機動化出行增長很快,城市交通擁堵已經成為城市可持續發展面臨的重要問題。城市軌道交通作為一種大容量、便捷、節約、環保的城市公共交通方式,在緩解城市交通擁堵,優化完善城市空間布局,提高人民生活質量等方面發揮了重要作用。
上海軌道交通,又稱上海地鐵,其第一條線路上海軌道交通1號線于1995年4月10日正式運營,是繼北京地鐵、天津地鐵建成通車后中國大陸投入運營的第三個城市軌道交通系統。截至2014年12月28日,上海軌道交通全網運營線路總長已達到548 km,車站共計337座,最高日客流量已突破1 000萬人次。按照新一輪建設規劃,到2020年底,上海還將新增約260 km軌道交通里程,形成總規模18條線路(其中12條穿越黃浦江)、總里程約800 km、500余座車站的龐大軌道交通路網。
軌道交通車站可分為地上車站及地下車站兩種,相應的區間段可分為地面高架和地下隧道。對于地下車站和隧道區間的施工方法,可根據工程水文地質條件、環境條件、道路交通要求以及市政管線的布置、埋設深度確定,主要有明挖法、蓋挖法、暗挖法和盾構法。
上海軌道交通車站以地下車站為主,通常采用明挖法。明挖法是先從地表面向下開挖基坑至設計標高,然后在基坑內的預定位置由下而上施工主體結構,最后回填并恢復路面。明挖法具有施工作業面多、速度快、工期短、易保證工程質量和工程造價低等優點,但因對城市生活干擾大,應用受到各種因素的限制,尤其是當地面交通、環境及地下管線不允許時,只能采用蓋挖法。蓋挖法是利用結構頂板或臨時結構設施維持路面交通或架設管線,在其下進行車站施工。
軌道交通車站基本上都在城市主干道路、次干路下。上海城市主干路、次干路下的地下管線種類數量繁多,管道容量口徑大,還有部分20世紀六七十年代建成的老管道。車站土建施工勢必影響這些現狀管線的運營。若盲目施工,一旦發生事故將對社會、環境、經濟造成極大影響,因此,配合軌道交通建設進行市政管線改造規劃,提出管線搬遷復位實施方案是非常必要的。管線改造規劃方案也往往成為影響軌道交通工程安全、工程投資、工程進度和工程方案的重要因素。
此外,在上海這個國際性大都市,可謂寸土寸金,管線改造規劃方案優劣將決定地下空間資源是否能充分利用。
軌道交通車站的市政管線改造,就是配合軌道交通車站的建設要求,對各項市政管線工程進行規劃安排,處理好各類市政管線與軌道交通車站和現狀建筑間的矛盾,合理布置管線,經濟使用地下空間,保證管線施工運營的安全。
上海軌道交通車站通常位于城市現狀道路下。地下車站采用明挖施工前,需先將受其土建施工影響的現狀管線結合臨時交通便道遷出施工范圍,待軌道交通車站施工完成后再將市政管線回搬至原道路內。
在常規市政管線改造思路的基礎上,還需結合各車站的特點,在工程造價、施工工期和土地資源利用方面優化管線改造規劃。
在工程造價方面,各類市政管線的費用相差很大。小口徑上水、燃氣和排水管道單公里造價僅三四百萬元,而通信和電力管道的管線搬遷費用不僅僅是管道本身的造價,還有管道內光電纜的割接搬遷費用,往往單公里就需要上千萬元,因此管線改造方案應考慮盡可能減少這類管道的搬遷次數,盡可能一次性搬遷到位。當周邊現狀管道資源允足時,可考慮將部分光電纜一次性搬遷至現狀管道內。如上海軌交4-12號線大連路,該站位于楊浦區的長陽路大連路,其中4號線車站位于大連路西側半幅道路下,12號線位于長陽路下,兩車站“十”字換乘。4號線車站先行建設,在12號線車站建設時,4號線已投入運營。12號線車站土建施工需開挖大連路東側半幅道路,同時影響道路下的現狀管線。大連路上有兩路通信管,其中東側的一路通信管需配合12號線車站的土建施工進行搬遷,其內有70多根光纜,西側的一路通信管位于建成的4號線車站頂板上,不受12號線車站施工影響。按常規做法東側管道內的光纜需先敷設臨時管道,待車站完工再回搬至原管位。考慮到大連路西側的通信管不受施工影響,且管道內有尚未利用的光纜孔,于是將東側管道內近40根纜一次性改排到西側管道內。這樣便減少了一次管線回搬,節省了七百多萬的工程費用。圖1為軌交大連路站通信光纜搬遷示意圖。

圖1 軌交大連路站通信光纜搬遷示意圖
各市政管線均有各自的管網系統,管道的局部改排小則會影響周邊用戶的正常使用,大則會影響到一個區域乃至整個系統的使用。各市政管線的改排均需由各自管線單位調整自己的管網運營,做出相應施工計劃。各市政管線改排的時間要求都不相同,比如排水管道的改排會要求避開汛期,電力管道的割接會要求避開用電高峰,通信管道的割接會要求避開重大的社會活動,因此,很難做到所有的管線在同一時間進行搬遷施工。在軌道交通車站施工范圍內,一次道路翻交管線改排的施工時間通常需要半年。在市政管線改造規劃時,對局部管線采用施工保護,可減少管線搬遷的次數,從而縮短整個工程的工期。軌道交通車站出入口通道的開挖施工,由于開挖面小,可對與其交叉的管線采用局部桁架懸吊或簡支托架措施加以保護。
上海的軌道交通車站常規覆土為2.5~3.0 m,基本能滿足各市政管線的施工和運營要求。但當軌道交通車站有特殊要求而淺埋或者軌道交通車站遇到大口徑排水管道時,就不單要考慮各市政管線與軌道交通車站在平面上的關系,還需統籌考慮兩者的豎向標高關系,以合理充分地利用土地資源。
如國內第一座四線換乘樞紐站——上海軌道交通世紀大道站,共由軌道交通2、4、6、9號線4座車站組成。其中軌道交通2、4、9號線沿浦東新區的世紀大道行走,位于地下2~3層。軌道交通6號線橫穿世紀大道,位于地下一層,采用0.7 m的覆土淺埋。受6號線淺埋車站限制,整條世紀大道的市政管線均無法按常規方式上穿車站。市政管線改造規劃時,將管線與車站結構統籌考慮,在沿世紀大道方向的地下二層內設置一個管線共同溝,內為上水、燃氣、電力和通信管道設置了各自的管道室,滿足了各市政管線的排管要求。圖2為軌交世紀大道站市政管線共同溝斷面圖。
再如位于閘北區的軌道交通8-12號線曲阜路站,8號線位于西藏北路下,12號線位于曲阜路下,兩車站呈“十”型換乘。
西藏北路曲阜路屬于福建北排水系統,區域排水采用強排模式,雨污合流。雨污水沿西藏北路—曲阜路—福建北路進入新福建北排水泵站,經泵站截流后,污水進入合流一期污水總管,雨水排入蘇州河。
福建北排水系統在軌道交通車站范圍內規劃敷設排水總管DN1650,埋深約4.5 m。若車站按2.5 m覆土建設,勢必導致車站與排水管道搶奪地下土地資源。在此情況下,市政管線改造規劃調整排水系統,將排水總管繞行至車站北側開封路,再通過車站東側的浙江北路繞回曲阜路。經過排水系統的調整,充分利用了周邊道路的土地資源,從而避免了車站與管線的標高沖突。圖3為軌交曲阜路站排水管道改道示意圖。

圖2 軌交世紀大道站市政管線共同溝斷面圖

圖3 軌交曲阜路站排水管道改道示意圖
上海道路下的管線種類數量眾多,口徑容量大,在軌交車站施工前做好管線改造規劃是工程順利開展的重要保障。針對各個車站的情況,有的放矢地采取各類優化措施,可起到節省工程投資、縮短工期和充分利用地下土地資源的作用。
中國城市軌道交通正進入快速發展期。通過對上海軌道交通車站市政管線改造規劃的總結,為全國軌道交通建設積累實踐經驗,推進軌道交通建設的科學發展。