王棟

（中鐵二院工程集團有限責任公司，成都610031）

1 引言

軌道交通是城市公共交通的重要構(gòu)成部分， 可有效緩解城市交通緊張壓力。 上蓋開發(fā)是軌道交通應(yīng)用中的一種土地集約化開發(fā)方式， 其通過在軌道交通途經(jīng)區(qū)域的上方或周邊地區(qū)進行土地利用與城市開發(fā)，優(yōu)化城市功能布局，提高土地資源的利用率與集約利用水平， 有效緩解軌道交通開發(fā)與運營的資金壓力，推動軌道交通投運良性發(fā)展[1]。

2 預(yù)留上蓋開發(fā)的軌道交通車輛段設(shè)計理念

2.1 一體化設(shè)計

軌道交通車輛段上蓋開發(fā)是軌道交通綜合利用的重要構(gòu)成。 從上蓋開發(fā)空間上來看，蓋上工程以商業(yè)、住宅為主，蓋下工程以工業(yè)廠房為主，蓋上、蓋下整體設(shè)計并有效連接周邊的軌道交通站，形成集商業(yè)、辦公、綠化、生產(chǎn)等于一體的通用性綜合體。 軌道交通車輛段上蓋開發(fā)應(yīng)充分貫徹一體化設(shè)計理念，統(tǒng)籌布局工業(yè)建筑與民用建筑，明確拆分不同等級開發(fā)主體的施工界面， 科學(xué)匹配軌道交通周邊地區(qū)的用地需求與功能需求， 合理控制上蓋開發(fā)強度以及軌道交通運營所產(chǎn)生的各類負面影響，如噪聲污染、火災(zāi)隱患等[2]，優(yōu)化形成上蓋開發(fā)一體化設(shè)計方案， 以充分發(fā)揮軌道交通上方與周邊地區(qū)的土地功能價值。

2.2 包容性原則

軌道交通車輛段上蓋開發(fā)中涉及大量的預(yù)留工程， 蓋下軌道交通車輛基地建設(shè)時需為上蓋開發(fā)預(yù)留必要的條件與接口。 在軌道交通車輛基地與上蓋開發(fā)同步進行時，預(yù)留上蓋開發(fā)應(yīng)遵循包容性原則，在上蓋開發(fā)設(shè)計方案中對結(jié)構(gòu)荷載、建筑可調(diào)整性、市政接口位置與容量、落地管線與設(shè)施、室外管線、防雷接地措施、覆土深度等進行標準規(guī)范內(nèi)的充分預(yù)留，提高車輛段上蓋開發(fā)的包容性與拓展性。

2.3 適度性原則

軌道交通車輛段上蓋開發(fā)旨在充分利用軌道交通途經(jīng)區(qū)域上部與周邊的土地資源，并進行二次利用，以提高土地集約化利用水平，緩解城市用地緊張壓力。 在土地資源利用與上蓋開發(fā)經(jīng)濟效益等綜合因素下， 軌道交通車輛段上蓋開發(fā)強度通常較高，旨在以商業(yè)、辦公等經(jīng)濟性更優(yōu)的開發(fā)利用方式平衡上蓋開發(fā)的高成本與經(jīng)濟投入。 但與此同時，軌道交通上蓋開發(fā)中也面臨諸多不利因素，如軌道交通的噪聲污染、火災(zāi)風(fēng)險以及與普通土地開發(fā)存在差異的結(jié)構(gòu)載荷與覆土深度等，均會影響軌道交通車輛段上蓋開發(fā)的強度[3]。 因此，在預(yù)留上蓋開發(fā)的軌道交通車輛段設(shè)計時，應(yīng)遵循適度性原則，充分平衡開發(fā)強度、開發(fā)經(jīng)濟性等之間的關(guān)系，進一步優(yōu)化上蓋開發(fā)設(shè)計方案。

3 預(yù)留上蓋開發(fā)的軌道交通車輛段設(shè)計規(guī)劃

3.1 功能定位

預(yù)留上蓋開發(fā)的軌道交通車輛段設(shè)計首先需明確車輛段上蓋開發(fā)的功能定位。 作為軌道交通途經(jīng)區(qū)域上部與周邊地塊土地的二次利用方式， 其功能定位應(yīng)以優(yōu)化城市功能結(jié)構(gòu)為目標，根據(jù)地塊周邊區(qū)域的用戶需求設(shè)計開發(fā)土地功能，如酒店、工業(yè)廠房、辦公建筑、商業(yè)綜合體等。 同時，兼顧用戶日常需求，在綜合服務(wù)轉(zhuǎn)換夾層設(shè)計停車場，滿足周邊住戶的停車需要，有效隔離地下軌道交通與上蓋建筑，減少軌道交通運行產(chǎn)生的噪聲污染等對上蓋建筑使用帶來的負面影響。 上蓋建筑與地下軌道交通空間利用硬質(zhì)夾層加以隔離， 可有效隔絕火災(zāi)，以免上蓋建筑或地下軌道交通中發(fā)生的火災(zāi)向下、向上蔓延，造成更大的經(jīng)濟損失與人員傷亡。 此外，上蓋開發(fā)應(yīng)與軌道交通基地形成良好的交互機制， 商業(yè)綜合體、 住宅小區(qū)、公共辦公樓、停車場等需設(shè)計路線與周邊軌道交通站相連接，同時保證上蓋開發(fā)功能與地下軌道交通之間互相不影響，有效規(guī)避軌道交通運行的噪聲污染與上蓋建筑使用中的拋物風(fēng)險。

3.2 場地規(guī)劃

根據(jù)預(yù)留上蓋開發(fā)軌道交通車輛段設(shè)計理念與原則，軌道交通車輛段上蓋開發(fā)應(yīng)結(jié)合地塊的車流、人流、商流等規(guī)劃布設(shè)空間布局與功能結(jié)構(gòu)分區(qū)，對上蓋區(qū)域的建筑空間、交通流線、綠化景觀等進行詳細設(shè)計。 以廣州13#線官湖車輛段為例，其上蓋開發(fā)主要包括綜合樓區(qū)、停車場、生態(tài)景觀區(qū)以及停車檢修庫區(qū)等。 綜合樓區(qū)主要涵蓋了居民住宅樓、辦公寫字樓、幼兒園、商業(yè)綜合體等；生態(tài)景觀區(qū)在綜合樓區(qū)內(nèi)沿著軌道交通線路設(shè)計了一條步行廊道， 并在廊道周邊一定范圍內(nèi)打造了一系列綠意盎然的生態(tài)景觀，形成條線狀生態(tài)綠化帶；停車場規(guī)劃于蓋上、蓋下夾層內(nèi)，用于為綜合樓區(qū)內(nèi)用戶提供停車便利；停車檢修庫區(qū)主要用于對車輛進行檢修，為停車用戶提供更加多樣化的功能服務(wù)。 同時，上蓋場地規(guī)劃需充分考慮用戶使用的便利性， 如上蓋開發(fā)中的道路規(guī)劃應(yīng)做好路徑閉環(huán)，通過路徑的合理設(shè)計提高綜合樓區(qū)、生態(tài)景觀區(qū)等的通達程度；道路的坡道設(shè)計應(yīng)滿足車輛運輸要求，通過合理設(shè)計坡道寬度與轉(zhuǎn)彎半徑，確保車輛運輸與通行的路徑最優(yōu)化；道路的通行車道應(yīng)達到雙向通行的基本要求， 提高路口通行速度與通行能力。

3.3 跨線布置

軌道交通車輛段上蓋開發(fā)與軌道交通運行應(yīng)相互獨立、互不干擾。 在上蓋開發(fā)時，應(yīng)高度重視跨線布置工作，在充分考慮覆層之下安裝空間需求的基礎(chǔ)上，對軌道交通運行線路、上蓋區(qū)域的車輛通行線路等進行跨線布置， 通過物理隔離等措施降低軌道交通運行對上蓋建筑與道路使用的負面影響。例如，在上蓋開發(fā)中合理設(shè)計機動車坡道，以便綜合樓內(nèi)的機動車高效通行；合理設(shè)計人行橋，實現(xiàn)軌道交通運輸?shù)拇筮\量脈沖式客流與上蓋區(qū)域慢性系統(tǒng)之間的有效交通轉(zhuǎn)換， 便于軌道交通進出站與上蓋區(qū)域的人流快速聚攏與疏散， 提高上蓋開發(fā)應(yīng)用中的步行通行效率，有效規(guī)避人流擁擠現(xiàn)象。

4 車輛段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1 結(jié)構(gòu)體系選型

軌道交通上蓋開發(fā)中的結(jié)構(gòu)體系選型會影響總平面布置與場地規(guī)劃。常見的結(jié)構(gòu)體系類型包括3 種：（1）框架結(jié)構(gòu)。具體布置為在限界允許范圍內(nèi)布置框架轉(zhuǎn)換柱， 車輛段上蓋則采用框架結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)體系， 通過框架轉(zhuǎn)換柱與框架結(jié)構(gòu)托柱的合理布設(shè)，有效分解不同方向的負載，此結(jié)構(gòu)體系無須設(shè)置落地剪力墻。 （2）剪力墻全落地結(jié)構(gòu)。 考慮到車輛段上蓋開發(fā)中存在建筑與軌道在空間上的矛盾， 在軌道間劃定一定范圍的區(qū)域作為白地，用于開發(fā)綜合樓建筑，如寫字樓、商業(yè)綜合體等，避免在白地布設(shè)軌道交通線路，使得上蓋建筑可以直接通過剪力墻結(jié)構(gòu)全部落地，無須轉(zhuǎn)換，此結(jié)構(gòu)體系會在一定程度上降低土地資源的利用率。 （3）框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的綜合。 車輛段上蓋的建筑采用框支剪力墻進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，車輛段上蓋周邊未布設(shè)軌道交通線路的區(qū)域則采用剪力墻結(jié)構(gòu)直接落地。 具體在軌道交通上蓋開發(fā)時，應(yīng)根據(jù)上蓋開發(fā)的設(shè)計理念與原則，結(jié)合城市地面層、工藝層、綜合服務(wù)來轉(zhuǎn)換夾層與上蓋地坪層之間的關(guān)系， 合理平衡白地預(yù)留的經(jīng)濟性與上蓋開發(fā)強度，選擇最優(yōu)的結(jié)構(gòu)體系。

4.2 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)選型

理想狀態(tài)下， 軌道交通車輛段上蓋與下方軌道空間同時開發(fā)、同步施工，但實際情況下二者存在不同步現(xiàn)象，涉及大量的后期內(nèi)容調(diào)整，需要利用轉(zhuǎn)換層對上蓋結(jié)構(gòu)進行轉(zhuǎn)換，提高上蓋開發(fā)建筑的抗震性能與力學(xué)性能。 當前，上蓋開發(fā)中常用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)包括3 種：（1）梁式轉(zhuǎn)換，即利用主次轉(zhuǎn)換梁對上部與下部結(jié)構(gòu)所承受的荷載進行轉(zhuǎn)換與平衡， 有效應(yīng)對后期上蓋開發(fā)內(nèi)容調(diào)整后結(jié)構(gòu)力學(xué)性能問題；（2）厚板轉(zhuǎn)換，即利用整體性澆筑的厚板將上蓋開發(fā)建筑的荷載傳遞轉(zhuǎn)換到下部轉(zhuǎn)換柱中；（3）隔震結(jié)構(gòu)，即在上蓋開發(fā)建筑中布設(shè)隔震支座、隔震層梁板結(jié)構(gòu)等，提高上蓋開發(fā)建筑的抗震性能。在實際軌道交通車輛段轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需根據(jù)軌道交通空間的結(jié)構(gòu)、上蓋開發(fā)建設(shè)內(nèi)容以及調(diào)整幅度等，優(yōu)選轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式，減小因上蓋建筑開發(fā)引起的軌道通行安全隱患， 保證上蓋開發(fā)的建筑抗震性能。

4.3 組團布局形式

軌道交通車輛段上蓋開發(fā)布局與功能結(jié)構(gòu)設(shè)計很大程度上受到蓋下軌道交通空間布局的影響。 以軌道交通線路方向為例，在車輛段上蓋開發(fā)時，若是軌道交通線路為南北向，上蓋開發(fā)的空間布局也大多呈南北向延伸， 住宅樓、 商業(yè)綜合體、生態(tài)景觀帶等多沿南北向呈線性分布；若是軌道交通線路為東西向，上蓋開發(fā)的空間布局也大多呈東西向延伸。 如果南北向開發(fā)空間較小，可通過東西向錯位布置，形成南北住宅之間不正面相對的錯落建筑。

5 車輛段消防系統(tǒng)與排水防水設(shè)計

5.1 車輛段消防系統(tǒng)設(shè)計

車輛段消防系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)在各功能區(qū)安裝防火阻隔區(qū)和自動滅火系統(tǒng)， 以滿足火情或火災(zāi)時人群與車輛安全疏散的要求。 自動滅火系統(tǒng)的應(yīng)用程序可采用濕式噴水器系統(tǒng)，將濕式噴水器布設(shè)安裝在停車場周邊， 濕式噴水系統(tǒng)的噴水流量約為51 L/min， 通過停車場內(nèi)靈敏度較高的感煙探測器智能監(jiān)測煙霧濃度， 配合自動滅火系統(tǒng)強化停車場的火災(zāi)預(yù)警與滅火。 在電力配置方面，可在監(jiān)控室內(nèi)配置主電源與備用電源，保證自動滅火系統(tǒng)與感煙探測器等全天候工作。 消防水泵、防煙風(fēng)機的主供電力線路采用絕緣電纜，輸電線路、火災(zāi)報警器及專用消防電話均采用阻燃、耐火電纜。

設(shè)置消防車坡道連接上層街道，在土地利用范圍內(nèi)，沿多一側(cè)設(shè)置消防通道， 一側(cè)設(shè)置消防站， 布置不小于長邊的長度，以滿足整體功能區(qū)的消防要求。 建筑周邊有消防車道，路面符合行車要求。 避免種植高大的樹木，有效控制管道數(shù)量，為加快消防車輛進出建筑物，達到快速滅火救援的目標，需在相關(guān)建筑物之間設(shè)置出入口， 并嚴格控制消防車進出地區(qū)的負載達標。

5.2 車輛段排水防水設(shè)計

預(yù)留上蓋平臺應(yīng)嚴格控制滲排水流量， 以免大量雨水在屋面積存，影響上蓋平臺的安全性與穩(wěn)固性。 在具體設(shè)計時，可按上蓋開發(fā)間隔時長，臨時屋面排水至少滿足3 a 一遇的徑流量。 屋面排水宜以變形縫為分水線，并與水專業(yè)復(fù)核是否滿足臨時及永久排水的需求， 各階段市政接口是否滿足最大排水量的需求。 車輛基地底板上宜設(shè)置臨時防水，以保證開發(fā)間隔期及施工期間的運營安全；待夾層隔墻砌筑后，完成正式防水及防水收頭。 在正式屋面排水之前，臨時屋面雨水的排放路徑與排水方式可根據(jù)可降板區(qū)域及轉(zhuǎn)換夾層的內(nèi)排水形式綜合權(quán)衡后確定。

6 結(jié)語

軌道交通車輛段上蓋開發(fā)時， 應(yīng)根據(jù)上蓋開發(fā)的設(shè)計理念與原則，結(jié)合城市地面層、工藝層、綜合服務(wù)轉(zhuǎn)換夾層與上蓋地坪層之間的關(guān)系， 合理平衡白地預(yù)留的經(jīng)濟性與上蓋開發(fā)強度，選擇最優(yōu)的結(jié)構(gòu)體系、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式與組團布局形式。 在消防系統(tǒng)與排水防水設(shè)計中應(yīng)根據(jù)防火規(guī)范與標準，充分借鑒已有軌道交通車輛段上蓋開發(fā)設(shè)計經(jīng)驗， 提高上蓋開發(fā)設(shè)計的合理性與科學(xué)性。