地鐵既有標(biāo)準(zhǔn)站新增換乘廳后的換乘空間營造研究

宋冰晶

(陜西省鐵道及地下交通工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中鐵一院)，710043,西安//高級(jí)建筑師)

在城市軌道交通的快速發(fā)展中，一些城市的線網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整導(dǎo)致原本預(yù)留了換乘條件的車站變成了非換乘站，造成了工程的廢棄；而一些已建成的標(biāo)準(zhǔn)站卻由于線網(wǎng)的調(diào)整需要被動(dòng)地改造成換乘站，造成工程的重復(fù)建設(shè)。

本文提及的標(biāo)準(zhǔn)站指的是：不與多條地鐵線進(jìn)行換乘并無地鐵綜合上蓋物業(yè)開發(fā)，只涉及單條地鐵線停靠，車站長度和外包尺寸均為標(biāo)準(zhǔn)大小的普通車站。在已建地鐵標(biāo)準(zhǔn)站換乘改造工程中，標(biāo)準(zhǔn)站的站臺(tái)寬度通常較小，而新建換乘車站的站臺(tái)寬度較大，這就需要綜合考慮車站原有站臺(tái)寬度是否可以滿足換乘客流的疏散要求、新老車站如何進(jìn)行舒適便捷的換乘，以及采取何種換乘模式才能滿足需求，并對(duì)已運(yùn)營車站的影響降到最低等問題。通常考慮在既有標(biāo)準(zhǔn)站站廳外新增換乘廳來減緩換乘客流對(duì)既有站的沖擊。本文在分析既有車站換乘改造的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)新增換乘廳的既有地鐵標(biāo)準(zhǔn)站的改造進(jìn)行研究。

1 既有地鐵標(biāo)準(zhǔn)站改造

城市軌道交通線路的走向和相互交織形式，一般包括垂直交叉、斜交、平行交織等多種形式。為提高服務(wù)水平，地鐵車站的換乘要求在付費(fèi)區(qū)內(nèi)完成。車站換乘可分為平行換乘(主要包括上下式“島-島”平行換乘和同層式“島-島”平行換乘)、節(jié)點(diǎn)換乘(主要包括十字島側(cè)換乘、十字島島換乘、T 字島島換乘和L形島島換乘)、站廳換乘、通道換乘、混合換乘等基本形式。

根據(jù)目前我國既有地鐵標(biāo)準(zhǔn)站的改造情況來看，大部分改造工程的改造量較小，對(duì)既有站運(yùn)營影響亦較小。通常兩線車站采用通道換乘模式，該模式下兩線車站結(jié)構(gòu)完全脫離，采用通道或樓梯將兩個(gè)車站間接連接起來供乘客換乘。現(xiàn)階段我國地鐵車站在未預(yù)留換乘條件的情況下，多采用站廳通道連接的換乘形式，在對(duì)既有運(yùn)營線路影響不大的前提下，這是比較現(xiàn)實(shí)可行的方案。典型的工程案例如北京的磁器口站和車公莊站，以及廣州的員村站等。

2 新增換乘廳

在城市軌道交通換乘空間設(shè)計(jì)中，不論兩線換乘、三線換乘還是多線換乘，換乘廳始終是換乘空間中最核心的部分。設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先確定換乘大廳的位置，再根據(jù)換乘線路的數(shù)量以及換乘量確定大廳規(guī)模。換乘廳根據(jù)自身與交通樞紐的空間關(guān)系分為單核心換乘廳和多核心換乘廳。

單核心換乘廳是指換乘大廳呈一個(gè)整體，集中化程度高，乘客進(jìn)入換乘大廳后空間視域完整、清晰，乘客可一目了然地確定換乘出入口，提高了換乘效率。

多核心換乘廳不同于單核心換乘廳。它是由多個(gè)換乘廳構(gòu)成，且與之銜接的交通方式的數(shù)量較單核心換乘廳有所增加，易于分散人流。如上海虹橋交通樞紐規(guī)模大且各功能分區(qū)相對(duì)分散，因此采用這種換乘模式。

在將地鐵標(biāo)準(zhǔn)站改造成換乘站的設(shè)計(jì)中，通常考慮在既有站站廳外新增換乘廳來減緩換乘客流對(duì)既有站的沖擊，同時(shí)減弱對(duì)換乘長通道的不利影響，從而營造舒適便捷的換乘空間。現(xiàn)結(jié)合西安地鐵5號(hào)線南稍門站和16號(hào)線上林路站，對(duì)新增換乘廳的既有標(biāo)準(zhǔn)站改造工程進(jìn)行分析。

3 改造工程換乘空間的營造

3.1 南稍門站的換乘改造

3.1.1 南稍門站概況

西安地鐵2號(hào)線南稍門站已于2011年9月開通運(yùn)營，該車站為標(biāo)準(zhǔn)的地下二層、站臺(tái)寬10 m的島式車站，未預(yù)留換乘接口。根據(jù)《西安市城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)劃》(2012—2018)，已將2號(hào)線與5號(hào)線的換乘節(jié)點(diǎn)調(diào)整至南稍門站。

2號(hào)線南稍門站建于友誼西路與長安北路十字路口南側(cè)，5號(hào)線南稍門站擬建于十字路口。該十字路口東南象限為西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,西南象限為長興飯店,西北象限為市電信局家屬院,東北象限為29層的泛美大廈。十字路口周邊的建筑物均已貼近道路紅線，因此布置出入口風(fēng)亭較困難。

南稍門站站位范圍主要控制管線有：友誼西路北側(cè)埋深為6.8 m的DN 2000 mm混凝土PS管，埋深為2.2 m的DN 800 mm混凝土PS管，以及兩根埋深為2.6 m、規(guī)格均為1 400 mm×1 800 mm的電力溝道和電信溝道。因此,車站主體結(jié)構(gòu)需考慮避讓對(duì)其影響較大的控制管線。

南稍門站設(shè)計(jì)客流為31 863人次/h；車站高峰小時(shí)換乘客流為12 875人次/h。其中,5號(hào)線換乘2號(hào)線的客流為7 039人次/h，占換乘的比例為54.7%;2號(hào)線換乘5號(hào)線的客流為5 836人次/h，占換乘的比例為45.3%。

3.1.2 南稍門站換乘改造的重點(diǎn)問題

通過對(duì)車站邊界條件的分析，換乘改造需著重考慮站位設(shè)置、換乘模式及空間組織、既有站改造等因素。

(1) 站位設(shè)置。通過對(duì)5號(hào)線南稍門站周邊的交通、規(guī)劃、現(xiàn)狀及控制條件進(jìn)行分析，確認(rèn)將該站設(shè)置在十字路口西側(cè)。該站位降低了地塊協(xié)調(diào)難度，使得站間距更均衡。西安地鐵5號(hào)線南稍門站為地下三層、站臺(tái)寬14 m的島式車站，車站總長178.75 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬23.1 m，總建筑面積約24 299.3 m2。車站共設(shè)4個(gè)出入口、3組風(fēng)亭和2個(gè)安全出入口。其中,1號(hào)高風(fēng)亭組、Ⅰ號(hào)出入口及安全出入口合設(shè)于道路南側(cè)；2號(hào)高風(fēng)亭組與安全出入口設(shè)于道路北側(cè)；3號(hào)風(fēng)亭設(shè)于十字路口西北側(cè);Ⅱ號(hào)出入口與2號(hào)線Ⅰ號(hào)出入口改造、換乘通道同期實(shí)施;Ⅲ號(hào)出入口布置在十字路口的西北角；Ⅳ號(hào)出入口在道路北側(cè)朝東布置，并設(shè)于2號(hào)風(fēng)亭南側(cè)。5號(hào)線南稍門站總平面如圖1所示。

(2) 換乘模式。西安地鐵2號(hào)線南稍門站位于十字路口南側(cè)，車站結(jié)構(gòu)形式為單柱雙跨結(jié)構(gòu);5號(hào)線下穿友誼路,并下穿2號(hào)線區(qū)間。從車站改造難度及對(duì)地鐵運(yùn)營的影響考慮，5號(hào)線與2號(hào)線換乘首選通道模式，即通過在2號(hào)線車站站廳層側(cè)墻上開洞，引出換乘通道與5號(hào)線車站進(jìn)行換乘。

3.1.3 新增換乘廳的空間營造

3.1.3.1 新增換乘廳

由于2號(hào)線為標(biāo)準(zhǔn)站，車站規(guī)模有限，在接受較大換乘客流的同時(shí)，又要滿足車站的既有客流，因而適宜的換乘流線組織及換乘空間的設(shè)計(jì)尤為重要。本次改造設(shè)計(jì)根據(jù)站位的設(shè)置、站間距、房屋拆遷等因素，考慮在原有車站的西側(cè)新建5號(hào)線換乘2號(hào)線的換乘廳(見圖2)，這樣可避免其他形式客流對(duì)原公共區(qū)構(gòu)成干擾，又對(duì)兩線客流換乘有緩沖作用，既提高了換乘效率，同時(shí)也營造了合理的換乘空間。受2號(hào)線已建1號(hào)風(fēng)亭及Ⅱ號(hào)出入口的限制，同時(shí)考慮到2號(hào)線西側(cè)建筑拆遷難度較大，得到該換乘廳的合理建造范圍約為1 200 m2。

圖1 西安地鐵5號(hào)線南稍門站總平面圖

圖2 西安地鐵5號(hào)線換乘2號(hào)線的換乘廳示意圖

3.1.3.2 單向換乘客流流線

雙向客流換乘容易產(chǎn)生客流擁堵和交叉，大大降低了換乘的便捷性和舒適性，因而單向換乘客流的設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。本次設(shè)計(jì)采用兩個(gè)換乘通道與2號(hào)線連接(見圖3)，以便于組織單向循環(huán)客流，提高換乘效率。

3.1.3.3 營造兩線換乘空間

5號(hào)線站廳層與2號(hào)線站廳層均設(shè)在地下一層，并通過換乘廳及通道來連接。通過改造2號(hào)線站廳公共區(qū)，經(jīng)換乘廳引出換乘通道進(jìn)入5號(hào)線設(shè)備層，再進(jìn)入站臺(tái)層，以實(shí)現(xiàn)2號(hào)線到5號(hào)線的單向客流換乘。另外,將兩線共用的出入口通道進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，在該出入口西側(cè)設(shè)置5號(hào)線到2號(hào)線的單向換乘通道，該換乘通道及出入口施工方法為同期明挖。2—5換乘通道位于5號(hào)線Ⅱ號(hào)出入口通道的正下方，從2號(hào)線站廳接入5號(hào)線車站設(shè)備層(地下二層)，并通過單向樓扶梯進(jìn)入5號(hào)線站臺(tái)層實(shí)現(xiàn)換乘。

注:2—5代表2號(hào)線換乘5號(hào)線;5—2代表5號(hào)線換乘2號(hào)線

3.1.3.4 新建5號(hào)線南稍門站換乘空間的營造

5號(hào)線南稍門站原設(shè)計(jì)方案(見圖4)中，車站東側(cè)布置少量設(shè)備用房，中部設(shè)置為公共區(qū)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)站模式在付費(fèi)區(qū)內(nèi)設(shè)置兩組樓扶梯連接站臺(tái)層，整個(gè)站廳空間較為緊湊。5號(hào)線南稍門站優(yōu)化方案如圖5所示:站廳東端設(shè)置為公共區(qū)，將設(shè)備用房布置在西側(cè);在站廳層南側(cè)靠近5—2換乘通道的位置增加半跨空間，作為換乘客流的緩沖區(qū)域。根據(jù)客流模擬結(jié)果可知，本車站客流較大，在2組樓扶梯等多處節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)客流擁堵現(xiàn)象，因而宜將車站公共區(qū)的樓扶梯由2組增至3組，并在5—2換乘緩沖區(qū)域的西側(cè)將第二組樓扶梯調(diào)整為3部自動(dòng)扶梯(兩上一下)，另在付費(fèi)區(qū)內(nèi)設(shè)1臺(tái)垂直電梯供需要人士使用。這樣能更快速地輸送5號(hào)線站臺(tái)至站廳的客流，同時(shí)也可兼顧輸送5號(hào)線換乘2號(hào)線的換乘客流。

注:車站主體結(jié)構(gòu)長度為145 m

圖4 西安地鐵5號(hào)線南稍門站公共區(qū)原設(shè)計(jì)方案

注:車站主體結(jié)構(gòu)長度為178.5 m

圖5 西安地鐵5號(hào)線南稍門站公共區(qū)優(yōu)化方案

3.1.3.5 既有2號(hào)線車站公共區(qū)的改造

本著盡量對(duì)2號(hào)線車站運(yùn)營影響最小的原則，對(duì)2號(hào)線原車站的部分改造簡述如下：

(1) 在建筑改造中，擴(kuò)大原車站付費(fèi)區(qū)面積，保留進(jìn)站閘機(jī)，將出站閘機(jī)由東側(cè)調(diào)整為南北兩側(cè)。在2號(hào)線車站西側(cè)公共區(qū)側(cè)墻采用暗挖開洞模式，采用3個(gè)門洞與原2號(hào)線站廳和新建換乘廳進(jìn)行連接。連接的通道上方空間可以為道路管網(wǎng)提供相應(yīng)的遷改路徑。

(2) 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)2號(hào)線車站既有結(jié)構(gòu)側(cè)墻開洞會(huì)造成原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力重分布，需做好對(duì)既有車站的監(jiān)控量測(cè)工作。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，以確保既有線安全。

(3) 在各系統(tǒng)改造中，特別是對(duì)車站售檢票設(shè)備的改造，需充分考慮各方面因素，盡量減少施工對(duì)運(yùn)營的影響。綜合監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、FAS(火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng))、BAS(環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng))、給排水系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)和通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等的改造原則如下：①在換乘通道新增設(shè)備接入5號(hào)線；②在出入口、站廳改造部分及換乘廳區(qū)域新增設(shè)備接入2號(hào)線；③對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)擴(kuò)容改造。

3.2 上林路站的換乘改造

3.2.1 上林路站概況

上林路站是16號(hào)線和1號(hào)線二期車站的換乘站，位于世紀(jì)大道與灃涇大道交匯處。1號(hào)線二期上林路站為地下二層、寬11 m的島式站臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)站，沿世紀(jì)大道東西向敷設(shè)。該站在設(shè)計(jì)時(shí)，未考慮與其它線換乘，未預(yù)留換乘節(jié)點(diǎn)，因此需后期接入改造。目前,該站的圍護(hù)樁、冠梁、擋墻已施工完成,一、二段底板已澆筑。世紀(jì)大道與灃涇大道的十字路口四個(gè)象限均有在建樓盤，十字路口北側(cè)約300 m處有上林大橋。

該車站站位范圍主要控制管線為布置在灃涇大道道路兩側(cè)、埋深分別為4 m和8 m的污水管，因此考慮將車站設(shè)置在路中進(jìn)行避讓。

車站設(shè)計(jì)客流為48 047人次/h。

3.2.2 上林路站換乘改造的重點(diǎn)問題

由于兩線之間采用地下站換乘，且正在施工的上林路站未考慮預(yù)留節(jié)點(diǎn)，如果換乘的兩線呈T型,則需對(duì)1號(hào)線二期車站進(jìn)行站臺(tái)加寬及換乘部分改造，對(duì)車站和區(qū)間影響過大。受1號(hào)線二期整體工期控制，16號(hào)線實(shí)施時(shí)考慮兩線設(shè)置單向通道換乘，并盡可能縮短換乘距離，以減小對(duì)換乘功能及舒適度的影響。

3.2.2.1 換乘方案比選

上林路站換乘方案比選如表1所示,方案一與方案二均為通道換乘。

表1 上林路站換乘方案比選表

方案一將16號(hào)線車站設(shè)置于十字路口南側(cè)，以盡量避免對(duì)既有上林大橋產(chǎn)生影響。車站共設(shè)3個(gè)出入口，分別位于灃涇大道東西兩側(cè)，以滿足灃涇大道兩側(cè)人流過街需求。車站設(shè)置兩組風(fēng)亭，位于車站西側(cè)的綠化帶內(nèi)。

方案二與方案一相同,亦為明挖地下三層島式車站。車站沿灃涇大道南北向敷設(shè)，位于1號(hào)線二期車站的北側(cè)，其付費(fèi)區(qū)與正在施工的車站連通。已施工的車站改造工程較小，但16號(hào)線車站主體對(duì)上林大橋存在一定影響。

通過對(duì)交通、規(guī)劃和道路現(xiàn)狀進(jìn)行分析，認(rèn)為16號(hào)線上林路站設(shè)置在1號(hào)線二期車站南側(cè)的方案一合理可行。該方案客流吸引較均勻，線路走行于規(guī)劃橋樁中間，對(duì)既有高架橋影響較小。故方案一可作為推薦方案。

3.2.2.2 新增換乘廳的空間營造

由于1號(hào)線二期上林路站僅為標(biāo)準(zhǔn)站，車站規(guī)模有限，在接受較大換乘客流的同時(shí)，又要滿足車站既有的客流，因而考慮在原有車站的南側(cè)新增換乘廳，這樣在提高了換乘效率的同時(shí)，也營造了合理的換乘空間。

1號(hào)線二期上林路站主體橫跨十字路口東西向布置，因而16號(hào)線車站布置時(shí)應(yīng)考慮盡量將主體靠近十字路口北側(cè)，同時(shí)將兩線換乘通道呈模數(shù)擴(kuò)大以形成換乘廳，在廳內(nèi)采用兩個(gè)換乘通道(見圖6)與1號(hào)線二期車站連接，組織單向循環(huán)客流，以提高換乘效率。16號(hào)線車站站廳層南端布置了大部分設(shè)備管理用房，北端全部作為公共區(qū)，用于營造寬敞舒適的換乘空間。同時(shí)在Ⅱ號(hào)出入口與付費(fèi)區(qū)東側(cè)設(shè)置緩沖區(qū)，并設(shè)置進(jìn)出站閘機(jī)，以滿足乘客在該象限的進(jìn)出需求。

注:16—1代表16號(hào)線換乘1號(hào)線;1—16代表1號(hào)線換乘16號(hào)線

圖6 上林路站換乘關(guān)系圖

3.2.2.3 1號(hào)線二期上林路站公共區(qū)的改造

由于1號(hào)線二期上林路站未考慮換乘，需對(duì)站廳進(jìn)行局部改造。在1號(hào)線二期上林路站公共區(qū)設(shè)置4部自動(dòng)扶梯(兩上兩下)，在公共區(qū)中部設(shè)置“T型樓梯+垂直電梯”組合模式。16號(hào)線與1號(hào)線二期換乘空間設(shè)置在南側(cè)，需要鏡像調(diào)整T型樓梯開口方向。

將1號(hào)線二期上林路站閘機(jī)布置調(diào)整為西側(cè)進(jìn)站、東側(cè)出站(見圖7)，同時(shí)調(diào)整自動(dòng)扶梯運(yùn)行方向?yàn)槲鱾?cè)下行、東側(cè)上行。這樣進(jìn)出站客流方向與換乘客流方向一致，不會(huì)造成客流交叉。

a) 改造前

b) 改造后

4 結(jié)論

通過對(duì)南稍門站、上林路站的站位設(shè)置、換乘模式、新增換乘廳及換乘空間營造、既有車站的改造等問題進(jìn)行分析,對(duì)車站的換乘預(yù)留和改造提出以下建議:

(1) 換乘方式和換乘點(diǎn)的選擇直接影響著城市軌道交通線網(wǎng)的運(yùn)能及運(yùn)量，因而線網(wǎng)的規(guī)劃應(yīng)緊跟城市發(fā)展的步伐。對(duì)換乘站進(jìn)行深入研究，有利于確保線網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)性和可實(shí)施性。為保證遠(yuǎn)期車站設(shè)計(jì)的合理性和提高車站的換乘功能，在線網(wǎng)規(guī)劃及近期車站設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)綜合分析遠(yuǎn)期車站布置的可能形式及相應(yīng)的換乘形式。通過分析不同的站位及換乘形式，在近期車站設(shè)計(jì)中預(yù)留充足的條件，以確保遠(yuǎn)期車站的可實(shí)施性及功能性。

(2) 結(jié)合線網(wǎng)及建設(shè)規(guī)劃，梳理出換乘站合理的節(jié)點(diǎn)預(yù)留模式,并盡可能選擇靈活性較強(qiáng)的方案,減少廢棄工程;另外針對(duì)換乘車站進(jìn)行多方案的討論、研究和比選，從而來選擇換乘功能最優(yōu)的方案。

(3) 隨著城市線網(wǎng)的不斷加密，部分車站可能調(diào)整為換乘站，建議中心城區(qū)車站在滿足進(jìn)、出站客流的前提下，適當(dāng)加寬站臺(tái)以及加大站廳公共區(qū)面積，這樣既可以提高服務(wù)水平，也為換乘改造預(yù)留了空間條件。

(4) 新增換乘廳可減緩換乘客流對(duì)于既有標(biāo)準(zhǔn)站的沖擊，同時(shí)減弱換乘長通道給乘客在行進(jìn)過程中帶來的不適感，從而營造兩站舒適便捷的換乘空間。同時(shí)應(yīng)統(tǒng)籌考慮新增換乘客流對(duì)原進(jìn)、出站客流的影響，以及綜合換乘便捷性、改造難度、施工工期等因素來確定最優(yōu)改造方案。