廣州地鐵14號線機場高速段線路設計方案研究

陳日文

（廣州地鐵設計研究院股份有限公司,廣東 廣州 510010）

0 引言

廣州地鐵14號線長距離并行、穿越機場高速高架橋，該文結合線路技術條件等因素，對機場高速段線路設計方案進行綜合比選，以確定綜合最優的方案。同時，分析廣州地鐵14號線施工和運營期間對機場高速的影響及相應保護措施，為長距離并行、穿越高速公路高架橋的地鐵線路方案的設計和研究提供參考。

1 線路設計背景條件

1.1 廣州地鐵14號線概況

廣州地鐵14號線是廣州市東北向快速交通線，連接廣州火車站樞紐，承擔從化、白云、黃埔知識城地區三大組團與中心城區間的快速交通聯系。

14號線主線南起廣州火車站，北止于東風站，主線長約66.1 km，共設21座車站；支線西起新和站，東止于鎮龍站，支線長約21.9 km，共設9座車站。線路如圖1所示。（文中所用站名為設計暫用名，最終站名以地名辦批復為準）

圖1 廣州地鐵14號線線路示意圖

1.2 廣州機場高速公路概況

廣州機場高速公路長約50.5 km，線路南起白云區三元里，北至花都區白云機場，分別與京港澳高速公路、佛清從高速公路、廣州繞城高速公路、華南快速路、廣州環城高速公路、內環路相連接，是一條連接廣州北部地區、白云國際機場的交通樞紐。

1.3 廣州地鐵14號線機場高速段線路概況

廣州地鐵14號線廣州火車站至創意園站段線路與廣州機場高速并行，并有多處交叉。該段線路起于廣州火車站，出站后依次沿廣園西路、機場路、106國道敷設，止于創意園站，采用地下的敷設方式。線路與廣州機場高速平面關系如圖2所示。

圖2 線路與廣州機場高速平面關系示意圖

2 廣州地鐵14號線機場高速段線路設計方案研究

廣州地鐵14號線機場高速段線路位于城市建成區，沿線商業、住宅及高架橋密集，結合線路技術條件、客流吸引條件、工程實施條件等因素，對廣州地鐵14號線機場高速段線路方案進行綜合比選，以確定綜合最優的方案[1]。

2.1 方案一（機場高速東側方案）

該方案線路主要沿機場高速高架橋東側敷設，局部節點下穿機場高速高架橋。

2.1.1 線路經由

線路出廣州火車站后向西下穿站西商貿聚集區，之后轉向北接入廣園西路，沿道路西側北行，線路依次下穿地鐵2號線三元里站、機場高速三元里立交、機場高速高架橋后接入機場路，沿機場路東側向北行進，在樂嘉路路口東側設樂嘉路站；在云霄路路口東側設崗貝站；在齊富路路口東側設新市墟站與規劃地鐵12號線換乘；在黃石西路路口東側設馬務站與規劃地鐵29號線換乘；出站后線路繼續沿機場路向北行進，于106國道路口折向東，之后線路沿106國道向東北行進，在鶴南路路口南側設創意園站。（如圖3所示）

2.1.2 方案評析

（1）線路線型較為順直，平面最小曲線半徑R=500 m僅1處。

（2）線路位于機場路、白云新城商圈，沿線現狀以商業、居住組團為主，客流吸引能力較好。

（3）線路與機場高速并行段長約6.0 km。機場路現狀為雙向8/10車道，路中為機場高速高架橋，高架橋現狀為單向3車道/雙向6車道，該段道路較為寬敞且線型較為順直。

（4）線路沿線受廣州舊白云國際機場的限高要求，高層建筑物較少，機場路東側多為低矮房屋，且道路紅線與地塊建筑間存在一定的紅線退距，工程實施條件較好，房屋拆遷量較少。

2.2 方案二（機場高速西側方案）

該方案線路主要沿機場高速高架橋西側敷設，局部節點下穿機場高速高架橋。

2.2.1 線路經由

線路出廣州火車站后向西下穿站西商貿聚集區，之后轉向北接入廣園西路，沿道路西側北行，線路依次下穿瑤臺村密集房屋、機場高速三元里立交、北環高速高架橋、機場高速高架橋后接入三元里大道，沿三元里大道西側向北行進，在樂嘉路路口西側設樂嘉路站；在崗貝北街路口北側設崗貝北街站；出站后線路繼續沿三元里大道向北行進，下穿機場高速高架橋后轉入機場路西側，沿機場路西側往北行進，在齊富路路口西側設新市墟站與規劃地鐵12號線換乘；在黃石西路路口西側設馬務站與規劃地鐵29號線換乘；出站后線路繼續沿機場路向北行進，下穿機場高速高架橋后于106國道路口折向東，之后線路沿106國道向東北行進，在鶴南路路口南側設創意園站。（如圖3所示）

圖3 廣州地鐵14號線機場高速段線站位方案比選示意圖

2.2.2 方案評析

（1）線路線型較為曲折，平面最小曲線半徑R=350 m存在3處。

（2）線路位于三元里大道、機場路商圈，沿線現狀均為高密度居住、商業區，客流吸引能力較好。

（3）線路與機場高速并行段長約5.7 km。三元里大道現狀為雙向6車道，路中為機場高速高架橋，高架橋現狀為單向3車道，該段道路存在3處R=350 m的平面曲線，道路線型曲折；機場路現狀為雙向8/10車道，路中為機場高速高架橋，高架橋現狀為單向3車道/雙向6車道。

（4）三元里大道兩側高層建筑林立，道路紅線與地塊建筑間基本無紅線退距，工程實施條件較差，房屋拆遷量巨大。

2.3 方案綜合比選

通過表1的綜合比選結果可知，兩個方案的客流吸引條件均較好。方案二雖然線路長度較短，但三元里大道現狀道路曲折且狹窄，全天交通流量較大，交通疏解壓力較大；同時，區間下穿沿線多處高層建筑，房屋拆遷量較大，工程實施條件較差。而方案一線型較為順直，道路紅線與地塊建筑間存在一定的紅線退距，工程實施條件相對優于方案二。線路沿線受廣州舊白云國際機場的限高要求，高層建筑物較少，房屋拆遷量較方案二少，因此建議采用方案一作為線路推薦方案。

表1 廣州地鐵14號線機場高速段線站位方案比選表

推薦方案與廣州機場高速公路交叉、并行共計13處，其中：線路下穿4處，共需托換橋樁10根；并行段長度約6 km。（其中單向橋段約3.6 km、雙向橋段約2.4 km，并行段隧道與樁基距離≥0.5 m）

3 廣州地鐵14號線施工對機場高速的影響及控制

廣州地鐵14號線交叉、并行機場高速段的區間隧道工法采用盾構法，車站主體采用明挖法施工。線路局部與機場高速高架橋樁基碰撞，需進行樁基托換。地鐵施工過程中機場高速可能會出現沉降等現象。

盾構法因具有不影響地面交通、對周圍建(構)筑物影響小、適應復雜地質條件、施工速度快等眾多優點而在地鐵工程建設中廣泛應用[2]。廣州地鐵14號線交叉、并行機場高速段的區間隧道采用盾構法施工能夠保證穩定開挖面，防止開挖面坍塌，施工過程地面沉降小。同時，在盾構掘進過程中可通過加強出土控制、做好同步注漿及二次補漿、加強對高架橋監測等措施控制地面的沉降，將盾構施工對機場高速高架橋樁的影響降至最小。

車站主體明挖施工時，采用剛度較大的基坑圍護結構形式，嚴格控制施工質量并加強監測，將基坑施工對機場高速高架橋的影響降至最小。

隨著工程技術的發展，樁基托換技術已得到廣泛應用且已非常成熟。在地鐵施工期間利用夜間車輛較少的時段進行托換梁施工，可使橋樁托換對機場高速的影響降至最小。

4 廣州地鐵14號線運營對機場高速的影響及控制

廣州地鐵14號線交叉、并行機場高速段隧道在運營期間采用全包防水，并在車站、隧道內部設置排水系統，滲漏水及污水排入廢水泵房，對地表環境及機場高速橋梁無影響[2]。由于該工程交叉、并行機場高速段的車站和隧道均位于地下，運營期間噪聲對沿線機場高速高架橋的影響較小。同時，為減緩廣州地鐵14號線運營期間對機場高速的干擾，該工程在交叉、并行機場高速段擬采用特殊減震措施——鋼彈簧浮置板道床，該道床的減振效果可以達到20～25 dB。采用鋼彈簧浮置板后，廣州地鐵14號線在運營期間對機場高速的震動影響可控，可以保證機場高速的運營安全。

5 結語

廣州地鐵14號線廣州火車站至創意園站段線路與廣州機場高速并行，并有多處交叉。線路位于城市建成區，沿線客流密集，結合線路技術條件、客流吸引條件、工程實施條件等因素，對廣州地鐵14號線機場高速段線路設計方案進行了方案比選，建議以沿機場路東側敷設的方案作為線路推薦方案。

通過采用成熟的施工工法和配套保護措施，施工期間根據動態監測結果及時調整設計和施工，并采用鋼彈簧浮置板道床，可以減少對廣州機場高速公路的影響。