地鐵車輛基地改擴建項目場坪標(biāo)高確立方法

□文/趙 謙

1 問題提出

地鐵車輛基地是城市軌道交通系統(tǒng)安全運營的重要保證，合理確定車輛基地場坪標(biāo)高不僅關(guān)系到車輛基地設(shè)施安全及與周邊市政的良好銜接，同時也是車輛基地設(shè)計的重要依據(jù)，直接決定了工程設(shè)計與施工工作，工程的合理性和投資大小，故在設(shè)計中必須引起高度重視。

新建車輛基地項目場坪標(biāo)高的確定，主要考慮以下因素：

1）出入線坡度應(yīng)盡量小（最大坡度≤35‰），以利于運營及行車安全；

2）與周邊規(guī)劃道路有良好的銜接，盡量不破壞規(guī)劃道路；

3）盡量減少車輛基地區(qū)域內(nèi)填挖方工程，以降低工程造價；

4）應(yīng)符合防洪標(biāo)準(zhǔn)、岸線規(guī)劃和通航要求，不得危害堤防安全，影響河勢穩(wěn)定和行洪暢通[1]。

按照文獻［2］第27.10.2條規(guī)定，站場線路路肩高程應(yīng)根據(jù)基地附近內(nèi)澇水位和周邊道路高程設(shè)計，沿?；蚪痈浇貐^(qū)車輛基地的車場線路路肩設(shè)計高程≮1/100洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)的潮水位、波浪爬高值和安全高之和。

在車輛基地改造項目設(shè)計過程中，還會出現(xiàn)以下問題：

1）既有車輛基地設(shè)計及施工年份久遠，采用規(guī)范及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與車輛基地新建部位不統(tǒng)一，如地面高程采用的坐標(biāo)系；

2）軌行區(qū)軌頂標(biāo)高作為場坪標(biāo)高控制因素，沉降情況復(fù)雜，難以確定新建部位填土標(biāo)高及建筑單體地面標(biāo)高。

場坪標(biāo)高的確立直接影響路基、建筑、結(jié)構(gòu)、軌道等下序?qū)I(yè)的設(shè)計工作甚至直接影響到現(xiàn)場施工作業(yè)。因此，在符合現(xiàn)有規(guī)范條文要求的基礎(chǔ)上，有效結(jié)合規(guī)范條文、竣工資料，場區(qū)現(xiàn)狀等多方面資料科學(xué)合理地確定既有車輛基地改造類項目場坪標(biāo)高，顯得十分關(guān)鍵。

2 工程實例

2.1 工程概況

某既有地鐵車輛基地位于既有軌道交通線起點，為盡端式車輛基地。

結(jié)合全線行車計劃及配屬車輛的全線列檢規(guī)模，將既有停車場內(nèi)L1～L9股道既有停車列檢線向后延伸132 m，既有L10股道故障車處理線改造為停車列檢線延伸132 m，將L1～L10股道建設(shè)為一線兩列位停車列檢線。同時在既有停車列檢庫南側(cè)新建3股停車列檢線（6列位），則L11～L13股道建設(shè)為一線兩列位新建停車列檢線，新建一股洗車線（L14），一股工程車庫線（L15）既有部分占地面積6.4 hm2，擴建后占地面積8.97 hm2。見圖1。

圖1 車輛基地總平面

2.2 工程要點

2.2.1 場坪標(biāo)高問題的提出

車輛基地既有部分設(shè)計時間為2003年以前，場坪標(biāo)高采用高程建立，不能直接作為改擴建項目設(shè)計輸入資料。

既有部分投入運營時間較長，咽喉區(qū)軌道結(jié)構(gòu)、庫內(nèi)軌道結(jié)構(gòu)、場區(qū)道路路面及其他各個建筑單體地面均有不同程度沉降且沉降已基本穩(wěn)定。若僅將舊高程系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)行高程系統(tǒng)，軌行區(qū)及場區(qū)內(nèi)建筑單體擴建部的沉降因素會被忽略，造成土方量計算出現(xiàn)偏差，咽喉區(qū)及庫內(nèi)新建股道與既有股道軌頂標(biāo)高設(shè)計值與現(xiàn)場實際出現(xiàn)較大不可控的誤差，擴建建筑單體與既有單體地面標(biāo)高不一致。影響線路工務(wù)維修，對后期運營產(chǎn)生不利影響。

2.2.2 確定軌頂標(biāo)高控制點

停車列檢庫內(nèi)檢查坑地段軌道沉降量相對庫外股道較小且?guī)靸?nèi)軌道軌頂標(biāo)高調(diào)整只能通過扣件增加墊片進行調(diào)節(jié)，調(diào)高量在20 mm左右，十分有限；而既有線路供電采用接觸軌供電，庫內(nèi)接觸軌軌面標(biāo)高僅可使用螺栓進行調(diào)節(jié)，調(diào)整量同樣有限；既有停車列檢庫投入運營時間較長，沉降已趨于穩(wěn)定。因此應(yīng)選取庫內(nèi)線路軌頂標(biāo)高作為控制點。

2.2.3 對車輛基地既有庫區(qū)標(biāo)高進行測量

1）對庫內(nèi)軌道軌頂標(biāo)高選取多個測量點進行實測。為減少對既有軌道交通線運營干擾，每股道選取1～2個點進行軌頂標(biāo)高進行測量，采用2008年坐標(biāo)高程系。見圖2。

經(jīng)對庫內(nèi)線路軌頂標(biāo)高現(xiàn)場測量，庫內(nèi)股道L1～L8股道軌頂標(biāo)高在5.483～5.499 m，最高點標(biāo)高5.499 m，L9股道軌頂標(biāo)高在5.481～5.483 m，L10股道沉降量相對較大，軌頂標(biāo)高5.467～5.471 m。

2）對庫外股道現(xiàn)場實際標(biāo)高進行測量，掌握庫內(nèi)股道與庫外股道沉降量。見圖3。

圖2 既有停車列檢庫庫內(nèi)線路測量點分布

圖3 既有咽喉區(qū)測量點分布

經(jīng)現(xiàn)場測量，咽喉區(qū)軌頂標(biāo)高分布在5.442～5.455 m之間，與庫內(nèi)線路存在較大不均勻沉降。該部分誤差可通過工務(wù)養(yǎng)護進行處理。

3）協(xié)調(diào)運營部門對既有停車列檢庫內(nèi)股道扣件調(diào)整量及接觸軌螺栓調(diào)整量進行檢查。經(jīng)現(xiàn)場核查，L1～L8軌道扣件最大可調(diào)高10 mm，接觸軌螺栓尚有調(diào)整余量；股道L9接觸軌調(diào)整量已用完，軌頂標(biāo)高比L1～L8軌頂標(biāo)高低超過10 mm；既有L10股道為非電化線路，扣件調(diào)整量有限。

2.2.4 確定擴建部分軌頂標(biāo)高

既有停車列檢庫L1～L8股道軌頂標(biāo)高相差16 mm，鋼軌扣件及接觸軌支架螺栓均有調(diào)整余量，因此可將既有股道L1～L8調(diào)整至統(tǒng)一軌頂標(biāo)高，延伸線部分軌頂標(biāo)高仍以該標(biāo)高為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，建筑單體地面±0標(biāo)高與L1～L8設(shè)計標(biāo)高一致。

L9股道與L1～L8股道軌頂標(biāo)高相差在10 mm左右，扣件仍有調(diào)高量但接觸軌支架調(diào)整量已用完，不具備調(diào)整至L1～L8統(tǒng)一標(biāo)高的條件。因此既有L9股道及L9延伸段軌頂標(biāo)高應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際標(biāo)高單獨確定。

既有L10股道原用于故障車停放及內(nèi)燃車停放，沉降量較大，軌頂標(biāo)高與L1～L9軌相差較多，在20 mm左右且扣件基本沒有調(diào)高量，股道L10及延伸線軌頂標(biāo)高應(yīng)單獨設(shè)計。

股道L11～L13全線為新建股道，軌頂標(biāo)高受股道L1～L10股道控制，還應(yīng)結(jié)合與庫外既有咽喉區(qū)接軌問題，新建線路軌頂標(biāo)高不宜與庫外線軌頂標(biāo)高高差過大。

新建咽喉區(qū)線路軌頂標(biāo)高與庫內(nèi)新建股道L11～L13股道一致。因既有咽喉區(qū)沉降量較大，各部位沉降不均，軌頂標(biāo)高可通過工務(wù)養(yǎng)護更換道砟，調(diào)節(jié)至設(shè)計標(biāo)高值。

新建場區(qū)場坪標(biāo)高以新建軌行區(qū)軌頂標(biāo)高為控制點，扣除軌道結(jié)構(gòu)高后，反算出路肩高程即為新建場區(qū)場坪標(biāo)高。

3 結(jié)果

既有停車列檢庫L1～L8股道軌頂標(biāo)高統(tǒng)一調(diào)整為5.496 m，延伸股道原則上定為5.496 m，但因庫內(nèi)各股道沉降及磨損情況復(fù)雜，為保證新建股道與與既有股道接軌，對既有股道軌頂標(biāo)高可進行微調(diào)，調(diào)節(jié)后軌頂標(biāo)高誤差≯4 mm。

既有股道L9軌頂標(biāo)高與股道L1～L8相差量在扣件調(diào)整范圍內(nèi)，由于接觸軌螺栓調(diào)整量大部分已用完，取該股道測量最高點5.483 m。

既有股道L10為壁式檢查坑，沉降量較大，軌頂標(biāo)高較L1～L8低約20 mm，該股道及延伸段軌頂標(biāo)高單獨設(shè)計，為5.471 m。

結(jié)合既有庫內(nèi)線路軌頂標(biāo)高測量資料及咽喉區(qū)軌頂標(biāo)高現(xiàn)狀，新建股道L11～L13，新建洗車庫及工程車庫軌頂標(biāo)高取5.483 m。

庫外新建咽喉區(qū)軌頂標(biāo)高取5.483m，場坪標(biāo)高根據(jù)新建股道軌頂標(biāo)高及軌道結(jié)構(gòu)高反算，確認(rèn)為4.86m。

4 結(jié)論

車輛基地既有部分開展設(shè)計年代較早，設(shè)計采用規(guī)范和勘察資料均為舊版標(biāo)準(zhǔn)，投入運營時間較長，場區(qū)沉降情況復(fù)雜，既有場區(qū)場坪標(biāo)高的確立已考慮設(shè)計規(guī)范中有關(guān)路肩高程該標(biāo)高值確定的有關(guān)規(guī)定。

擴建部分場坪標(biāo)高在既有場區(qū)場坪標(biāo)高確立的基礎(chǔ)上，更應(yīng)注重場區(qū)結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行設(shè)計。

車輛基地既有咽喉區(qū)為碎石道床，各部位沉降狀況不同且可通過工務(wù)養(yǎng)護換填道砟等方式將軌頂標(biāo)高調(diào)整至設(shè)計值。既有停車列檢庫庫內(nèi)股道沉降量相對較小且?guī)靸?nèi)軌道軌頂標(biāo)高只能通過扣件進行調(diào)節(jié)，調(diào)高量有限，接觸軌支架螺栓調(diào)整量同樣有限，因此應(yīng)選取庫內(nèi)股道軌頂標(biāo)高作為控制因素。

經(jīng)過對現(xiàn)場測量資料進行分析，確認(rèn)新建場區(qū)軌頂標(biāo)高理論設(shè)計值。新建場區(qū)場坪標(biāo)高根據(jù)軌道標(biāo)高設(shè)計理論值及軌道結(jié)構(gòu)高進行最終確認(rèn)。為保證滿足規(guī)范中關(guān)于路肩高程的要求，新建場區(qū)場坪標(biāo)高不應(yīng)低于既有場區(qū)場坪標(biāo)高。

車輛運用檢修是停車場核心功能，因此既有軌道軌頂標(biāo)高成為確認(rèn)擴建方案場坪標(biāo)高的關(guān)鍵因素。場坪標(biāo)高直接影響了咽喉區(qū)填挖方量，對工程投資影響很大；此外場坪標(biāo)高還直接影響下序停車列檢庫建筑單體地面標(biāo)高，環(huán)場道路標(biāo)高及地下管線等專業(yè)的設(shè)計工作。

既有線路車輛基地改造工程各個專業(yè)設(shè)計工作，各個環(huán)節(jié)管理工作均與新建線路工程不同，不能完全照搬地鐵新建工程的設(shè)計及管理經(jīng)驗，需結(jié)合其自身特點制定有針對性乃至創(chuàng)新的解決措施[3]。在滿足國家規(guī)范條文的基礎(chǔ)上，更應(yīng)緊密結(jié)合竣工資料與現(xiàn)場實際測量資料，在開展設(shè)計前應(yīng)詳細調(diào)查了解與既有部位接口處標(biāo)高，坐標(biāo)等資料更加注重新建場區(qū)與既有部分功能區(qū)域?qū)崿F(xiàn)兼容，以確保擴建后的車輛基地可以正常使用。