車輛段與上蓋物業開發協同優化設計研究

李廣君

（中國鐵路設計集團有限公司，天津 300142）

1 引言

隨著國內各大中城市的高強度開發，城市土地資源愈顯珍貴，“地鐵+物業”模式成為必然趨勢。

然而地鐵車輛段上蓋物業開發存在以下問題：①因地鐵車輛段內部柱網的特殊性，開發強度一般不高，主要集中在運用庫跨度為12 m的柱網規整區域，其他檢修庫房尤其大架修庫因柱網跨度過大無法進行物業開發，咽喉區因道岔過多也無法進行物業開發；②車輛段與上蓋物業開發分別獨立實施，導致上蓋物業排水、管線規劃等的困難，影響上蓋物業開發質量。本文以深圳市軌道交通14號線工程昂鵝車輛段為背景，通過優化車輛段內工藝設計布局、蓋下蓋上協同優化設計等措施，達到以下設計目標：實現車輛段大架修庫及咽喉區物業開發功能；車輛段需考慮為上蓋物業開發預留相關配套設施，以提高物業開發質量。

2 大架修庫工藝優化設計

2.1 車體檢修區柱網跨度優化設計

根據《機務段設計手冊》中對人員在進行車體檢修作業過程中所需的寬度要求，確定人員作業寬度，車輛車體檢修作業空間分布如圖1所示。

車體檢修功能區分為駕車區、車體檢修區以及車輛解編、組編線。在車體檢修作業中考慮拆解車體大部件，例如VVVF逆變器（整機凈寬2 000 mm），以升降小車作為運輸工具，同時考慮800 mm寬的人行通道，檢修人員占用600 mm寬作業空間，按常規標準兩線一跨設計，柱網凈寬度需要17.1 m。因此，車體檢修區、車體拆解組裝區按17.1 m設計。為保證大架修庫跨度規整性，其他車體部件檢修區凈寬按17.1 m設計，即可滿足車體小部件維修需求，柱寬為1.5 m，柱網跨度為18.6 m。

考慮固定式駕車機安裝空間要求，為滿足固定式駕車機與柱網樁基礎之間的空間要求，駕車區柱網凈寬度按19.5 m設計，柱寬按1.5 m設計，因此，駕車區柱網跨度為21 m。

2.2 噴漆庫柱網跨度優化設計

噴漆庫包含預處理作業區和噴漆作業區，在常規噴漆庫設計中，噴漆氣霧處理系統設置于噴漆柜體旁邊，在昂鵝車輛段設計中，為將噴漆庫柱網跨度與車體檢修區保持一致，將氣霧處理設備設置于噴漆柜體上方，18.6 m的柱網跨度可滿足設備安裝空間要求。噴漆庫設備布置剖面圖如圖 2、圖3所示。

2.3 轉向架維修區柱網跨度優化設計

轉向架維修區作業內容復雜，工藝工序要求繁多，人員及部件運輸頻繁，需統籌考慮轉向架存放區、運輸通道、部件存儲、人員作業空間等要求。選取轉向架維修區較為緊張的作業區，如圖4所示，柱網凈寬度按19.5 m可較好滿足轉向架維修作業要求，柱寬為1.5 m，因此，轉向架維修區柱網跨度按21 m設計。

2.4 其他部件維修區跨度優化設計

因電機（尺寸為800 mm×720 mm×600 mm）、空調（尺寸為4 000 mm×2 200 mm×500 mm）、受電弓（尺寸為2 500 mm×1 500 mm×50 mm）等部件較小，其檢修、運輸及存放空間要求較低，車體及轉向架維修區的柱網跨度均能較好滿足其檢修需求。因此，車輛小型部件檢修區柱網跨度與車體、轉向架維修區保持一致。

3 大架修跨度優化設計

通過優化工藝設計，壓縮柱網跨度，為大架修庫物業開發提供基礎條件，本段與深圳其他車輛段大架修庫跨度對比如表1所示。由表1對比可知，深圳地鐵已建車輛段大架修庫柱網跨度設計按大于或等于21 m考慮，早期的前海車輛段更是采用27 m的大跨度設計。通過本次詳細優化大架修庫內工藝布局，進一步優化壓縮了柱網跨度，昂鵝車輛段大架修庫柱跨度優化設計為18.6 m，僅有2處跨度為21 m，為下一步提高物業開發規模強度奠定基礎。

表1 昂鵝車輛段大架修庫柱網跨度與其他車輛段大架修跨度對比 m

4 工程車庫工藝優化設計

在昂鵝車輛段設計中，工程車庫設置于大架修庫旁，考慮在工程車庫上方設置180 m高塔樓，常規工程車庫柱網跨度為15 m，如果增大柱寬，則需要壓縮柱網凈寬度，通過研究移動式架車機設備基礎與柱網承臺之間的空間要求，提出將柱寬增大到1.6 m以滿足超高塔樓結構設計要求，如圖5所示，實心填充矩形圖代表結構柱網。

5 其他庫房柱網跨度分析

《地鐵設計規范》（GB 50157-2013）中針對停車列檢庫、雙周/三月檢庫、定修庫均有最小凈寬尺寸建議要求，因此，在昂鵝車輛段運用庫及定修庫柱網跨度設計中執行此要求，停車列檢庫按二線一跨設計，柱寬按1.2 m考慮，柱網跨度為12 m；雙周/三月檢按二線一跨設計，柱寬1.2 m，柱網跨度14.8 m；定修按二線一跨設計，柱寬1.5 m，柱網跨度17.7 m，以上跨度設計均可較好的滿足工藝及上蓋物業開發需求。

6 上蓋物業開發優化設計

6.1 上蓋物業開發功能區合理劃分

根據柱網布置形式，昂鵝車輛段按不同區域劃分不同的物業開發類型，具體功能分區如表2所示。

表2 車輛段各功能區物業開發類型

根據各區域柱網跨度形式及車輛段不同功能區作業特點，設置不同類型的物業開發，使上蓋物業開發與車輛段不同功能區融為一體，避免互相影響，如圖6所示。

6.2 昂鵝車輛段上蓋物業增加規模

昂鵝車輛段上蓋平臺面積25.6萬m2，蓋上規劃用途為產業、居住及商業辦公，蓋上開發部分建筑量約76.4萬m2，包括產業用房及配套設施42.42萬m2、住宅用房及配套設施11.36萬m2、商業辦公及配套設施8.03萬m2、夾層車庫14.59萬m2。其中，通過優化大架修工藝布局，將大架修庫柱網跨度進行合理優化設計，與常規大架修庫不進行上蓋物業開發對比，昂鵝車輛段大架修庫實現物業開發面積8.977 2萬m2。

6.3 昂鵝車輛段上蓋物業開發強度與國內其他地區對比

表3給出了昂鵝車輛段與廣州地鐵車輛段物業開發強度對比。由表1可知，昂鵝車輛段通過優化蓋下車輛檢修工藝設計，盡可能壓縮了柱網跨度，盡量利用好每一處寶貴的土地資源，對比廣州地鐵其他已建成車輛段，其整體上蓋物業開發強度得到了提高，達到299%。

表3 昂鵝車輛段與廣州地鐵車輛段物業開發強度對比

7 車輛段蓋上蓋下協調優化設計

目前國內進行車輛段用地綜合開發，大多采用“一事一議”的辦事模式，均為臨時性、過渡性的做法，缺乏統籌協調，造成上蓋物業開發與車輛段功能互相干擾。

車輛段在設計時，為提高上蓋物業開發質量，車輛段設計中為蓋上物業開發提前預留基礎條件，包含：蓋上建筑結構及消防車道荷載預留、蓋上調蓄池及化糞池預留、蓋上集水井及雨污水管網預留、上蓋匝道橋接口設計、蓋上給水、電力及燃氣方案對接設計等。通過以上措施，上蓋物業開發基礎功能得到了保證，其中上蓋排水方案如圖 7所示。

8 結論及建議

車輛段作為全線車輛運營保障基地，在滿足其功能的前提下，盡可能進行工藝優化設計，壓縮柱網跨度，提高上蓋物業開發強度，提高土地利用價值，為經濟社會發展貢獻更多的效能。通過本次車輛段本體與上蓋系統協調優化設計，得到以下結論。

（1）轉向架維修區、駕車區考慮大型設備安裝空間要求及作業復雜度，柱網跨度按21 m設計。

（2）車體檢修區、編組區、噴漆庫、其他小型部件檢修區柱網跨度統一優化為18.6 m。

（3）通過優化柱網跨度，可以提高上蓋物業開發規模強度，使其上蓋物業開發容積率接近300%。

（4）在車輛段設計中需考慮預留上蓋物業開發所需的基礎功能需求，可較好地提高上蓋物業開發設計質量。

（5）在后續地鐵線網車輛段建設中，需統籌考慮蓋上蓋下功能需求，通過優化車輛檢修工藝布局從而壓縮柱網跨度并提高上蓋物業開發強度，優化上蓋功能分區；在蓋體設計中考慮上蓋基礎功能需求，提高上蓋物業開發品質，使車輛段整體功能需求在設計階段得到充分考慮。