城市轨道交通高架预留站的设计体会

文/唐亚琳

一、高架线路预留站的情况概述

我国城市轨道交通经过“十二五”规划的发展，已取得了辉煌的成就，也出现了多种新型的车站形式，比如8节编组高速地铁站、越行站、深埋站、多线换乘枢纽站、城站一体站等等。还有一种车站比较特殊，即高架线路的预留站。它与大家所熟知的地铁预留站不同，叫作“缓建站”更为合适。其特点：一是适用于城市轨道交通高架或地面线路；二是车站启动建设时，轨道交通线路已处于建成后的运营状态；三是运营的线路仅在最初的线站位规划报批阶段有站位的预留，但站位不确定具体的位置；四是系统设备中除信号、通信、供电外，其他都未考虑站点的接口预留。概括起来就是“在已运营的高架线路区间增建的车站”。

业内通常说的地铁工程预留站多是指某些换乘车站的换乘线路，有同期规划设计或同期施工建设，但不同期开通的预留土建部分工程。先建先通的线路站点施工建设时，就把后期开通线路的个别车站同时建好，但不投入使用。这种车站预留的，可能是整座车站的土建工程，也可能是只预留换乘节点的一小部分工程。预留工程的目的主要有：一是为了减少后期开通线路建设时的重复施工造成不需要的浪费；二是避免后期建设影响先行开通线路的正常运营；三是避免后期线路建设施工条件困难导致换乘无法实现。

目前，国内其他城市轨道交通中类似高架预留车站的案例很少，但随着城市轨道交通行业的发展壮大，也许还会遇到此类情况。因此，本人仅以建成且投入使用的广州庆盛站为例，将设计的体会整理成文与同行交流。

图1 广州地铁四号线高架段车站站点示意图

二、高架预留站的设站背景及站点概况

广州庆盛站位于广州市南沙区庆盛村，是广州地铁四号线高架段的一个预留车站。广州地铁四号线高架段于2006年建成通车。当时，广州市南沙区已明确为广州市城市南拓发展的重点区域，2012年南沙新区升级为国家级经济开发区。广州地铁四号线是典型的规划引导型（TOD）线路，线路全长约60km，共24座车站，是广州东部市区联系南拓发展区，主要是南沙区的主干线。线路的二分之一长度为地下线，二分之一为高架线。高架线路设10座车站，预留2座远期建设车站（如图1），蓝色虚线框表示高架预留站官桥站、庆盛站。庆盛站2017年底建成通车，官桥站正在开展设计工作。本文重点介绍庆盛站的设计、建设过程。

图2 庆盛站鸟瞰全景效果图

依照广州市城市综合交通规划，庆盛站远期为一座日客流集散量大于10 万人次的二级城市交通枢纽。四号线在庆盛村位置与广深港高铁正交换乘，庆盛站规划为地铁线与高铁线的换乘站（如图2），主要服务高铁客流与地铁客流的换乘需要，同时周边区域配套其他交通工具，如城际巴士、市内公交巴士、出租车、小汽车停放场、自行车停放场等。地铁高架段建设期间2003年至2006年，高铁线路走向还未最后确定，地铁站点的设置只能按站位不确定的预留站考虑。2006年，地铁四号线高架段开通运营；2007年，高铁线路建设启动；2011年底，高铁线路开通运营。

客观地说，高架预留站最佳建设时机，是与高铁车站同步设计、同步施工、同步开通。而这座地铁预留站由于城市区划调整，立项审批的原因，拖延到2012年才完成立项，然后启动设计、建设工作，加上一些其他客观原因影响，一直到2017年底才正式对外运营。在近6年的时间里，高铁站无地铁接驳，客流未直接接入城市轨道交通线网。加上高铁站点地处郊区，其他交通系统配套又未同步建设，导致高铁站使用非常不便。

三、高架预留站的启动流程及设计的要点与难点

高架预留站说是预留站，但由于站位不确定，区间位置没有什么具体的预留工程，基本等同于新建车站，但难度比新建车站大很多。新建高架车站就好像在一张白纸上作画，没有太多的制约，而庆盛站的建设既要考虑车站上空横跨的高铁站台，同时还要考虑保护身边时刻穿梭列车的地铁区间（如图3）。设计、施工的难度可想而知。

庆盛站由于建设的启动时间在四号线运营之后，车站的启动需要单独立项。经历了工程设计、施工的全过程，即可行性研究—初步设计—招标设计—施工图设计—施工配合—开通运营这些阶段。

在车站立项审批、设计、施工过程中，本文总结了其中五个方面的要点与难点，下面分别进行详细论述：

第一，工程可行性研究阶段，争取合理的投资总额

图3 庆盛站站位关系图

工程可行性阶段很关键，这个阶段既要有可行的技术方案，更重要的是落实周全的项目投资。常规高架车站与地下车站相比，优势除了工期短外，还能大大节省投资额。在立项审批机构的常规思维中，相对地下站而言，高架车站应该是节省投资的。更何况前面还有四号线已建成高架车站的结算费用做比较。所以，预留站的前期方案如果设计粗枝大叶，照搬照套，很容易出现预算不足而超过概算的问题。

高架预留站的投资，总体还是低于地下车站，但又高于同线路其他先建高架车站。投资费用增加有以下几个方面的原因：

1．建设时间在后，受市场经济、原材料价格上涨、通货膨胀等因素影响，大部分材料、人工等定额的单价有所增加。

2．车站建设期有运营的地铁车辆穿梭，整个建设期需要对其采取保护措施，除保护轨道、车辆外，还要考虑对区间桥梁及其桩基的保护。由于施工分期，保护措施要根据建设进度分期实施，措施费用高。对本工程来说，由于高铁站已运营，还需预留地铁施工期间对高铁车站的保护措施费用（视前期与铁路方协调的情况定）。

3．部分工程只能在夜间列车停运后开展施工，施工时间短、施工周期长、人工费用高。

4．车站机电设备单独一个车站招标，招标工程量少，流标风险大，还会导致设备单价高。

5．少数系统设备受行业垄断或无可替代的原因，后期变更增加站点，厂商报价较高。如通信、信号、票务系统等。

基于上述原因，预留站不能按照常规车站设计思路开展概预算工作，否则，设计深化阶段就会发现有“超概”的问题。如果前期考虑不足，又要按既定的概算开展定额设计。施工过程中安全措施会大打折扣，可能存在施工安全的隐患，进而影响到行车安全，导致工期延误。

当然，前期如果考虑充分，机电设备招标跟本地其他在建线路统筹考虑，把预留站的设备招标与同期建设的其他线路一起打包，可以避免厂家漫天要价或流标的问题。即使这样，由于改造工程的困难，概算中仍需要考虑一定的难度系统，才能确保工程的费用合理可行。

第二，设计及土建施工阶段，考虑周全的保护措施

在设计和土建施工阶段，最大的矛盾是确保车站建设顺利推进与运营区间安全的矛盾，同时设计也要考虑结构的合理性以便于现场的实施。这个问题分三个阶段来解决。

第一阶段，首先解决站台层以下结构部分施工时，列车安全运行轨行区的保护问题，包括勘察期间的钻孔对区间桥桩基的保护。保护措施第一步是对施工场地“三通一平”及围蔽；第二步是对轨行区开展围蔽，保证站台以下部分施工时列车安全运行；第三步进行车站站台层现浇结构施工。

第二阶段，站台下部结构及站台层现浇结构施工完毕后，要拆除第一阶段的保护措施。进行预制站台板的吊装，预制板与主体框架的预留钢筋焊接。在施工后浇带前，先在站台板上增设围蔽，也就是第二阶段的保护措施，以确保后浇带施工不影响行车安全。后浇带施工完毕后在轨行区安装临时钢结构保护平台，保护平台既确保列车的行车安全，也为站台钢结构等施工提供作业面。

第三阶段，施工钢屋架及临时支撑。需要在站台预埋钢板或增设屋盖临时支撑，在临时支撑的协助下吊装中间部分钢屋盖骨架，进而完成钢屋盖整体组装，形成屋盖系统及完成站台层装修施工。上述工程完成后，就可以拆除轨行区的钢结构保护平台。

轨行区的保护措施有两点需要特别指出：一是站台土建施工时，对轨行区开展的临时保护措施要分阶段实施；二是落实保护措施及安装站台门时，从安全的角度考虑，列车要限速通行。

第三，机电安装阶段，开展安全细致的轨行区改造工作

车站主体框架施工完毕后，车站施工进入机电安装及装修阶段。高架预留站设备区的机电安装与常规车站区别不大，区别较大的在于对轨行区设备的改造。原来区间性质的轨行区调整为车站范围的轨行区有以下几个内容需要改造：

1．原高架区间设置有疏散平台，而车站范围不需要疏散平台。根据商业开发的要求，疏散平台位置要新安装广告灯箱，因此，需要拆除原有的疏散平台及支架。

2．原疏散平台上安装有带箭头的应急疏散指示灯，由于新增车站，车站两侧有好几公里区间疏散平台的应急疏散指示灯要调整箭头方向。

3．区间的供电轨需要换边改造。按技术要求，供电轨在区间设在轨行区的外侧，在车站范围为了安全，要调整到轨行区的中部，避免乘客或物品坠落而有触电的隐患。

4．疏散的平台支架同时也是区间弱电线缆的支架，拆除支架，需要重新考虑通信、信号等重要弱电管线布设的要求。

另外，广告灯箱的支架安装还要注意基础的预留问题。高架车站的轨道梁很多是采用预制的预应力梁，不满足桥面打孔安装固定件的要求，需要提前预留墩满足安装要求。可以利用原轨行区疏散平台的预留墩安装广告灯箱的支架。

供电轨调整到轨行区中间后，中部就集中了供电轨、弱电线缆、广告灯箱，要在满足行车限界的要求下合理分布供电轨、弱电线缆和广告灯箱，也是一项细致的工作。

车站范围的疏散平台拆除后，平台端部要增加下股道楼梯顺接，确保区间疏散平台到车站的疏散路径畅通。

第四，接口设计方面，落实人性化的换乘节点设计

前面说过，设计地铁预留站的主要原因，是为了配套服务等级更高，对于本案例而言，重点是地铁与高铁站的换乘关系。

由于现阶段高铁与地铁的票制不同，地铁站与高铁站不能实现互联互通，高铁车站建好后，与地铁站的换乘方案只预留了地面通道换乘，两站换乘均要 “出站→进站”。庆盛站地处城郊，地铁设站的主要目的是解决高铁来的乘客进出城的需要，若按原高铁站预留的换乘方案，换乘只能在地面站厅解决。高铁站三层架构，即地面一层为售票厅，地面二层是候车厅及进出站厅，地面三层是站台。高铁来的进城客流换乘至少需要五步：“1高铁三层站台→2高铁二层出站厅→3高铁地面层站厅→4换乘地铁地面层站厅→5地铁的二层站台”，换乘极为不便。为了让客流更为便捷流畅，庆盛站设计时努力争取在地铁二层站台层一侧增设换乘平台和高铁二层站厅对接换乘，可以实现换乘流线简化为三步：“1高铁三层站台→2高铁二层出站厅→3地铁的二层站台”，减少乘客上下楼层换乘的不便，使换乘更人性化、便捷化。

第五，造型设计方面，承前启后，开展和谐统一的景观设计

车站的外立面景观是重要的形象设计，也不容忽视。高铁站体量较大，车站长度接近200m，地铁车站由于编组少，长度只有80m，庆盛站的外立面景观设计要考虑两个因素，既要与高铁站相协调，又要与四号线其他高架站的风格一致，做到一线一景，神似形不似。因此，庆盛地铁站的景观设计将重点放在体量处理、造型组合、外立面材料选择等几个方面。为了与高铁车站体量均衡，地铁车站在可能的位置将空间进行了适度加高、加长；如在一层增加了综合交通换乘大厅，与其他交通工具换乘衔接；在二层增加了与高铁换乘的换乘大厅，实现地铁与高铁的换乘。这些公共空间的增加扩大了庆盛站的站厅宽度、长度，也使车站造型的组合更为灵活。

图4 庆盛站外景照片

图5 庆盛站室内照片

车站的外立面设计要考虑高铁车站既有的外立面元素，不能出现完全不协调或视觉冲突的造型组合和颜色。庆盛站采用了与既有四号线高架车站统一的弧形轻钢结构作为屋盖，设备房外立面采用了银色铝合金板。钢结构立柱采用与既有高架站一致的灰黑色耐候漆。车站建成后，整体效果不错（如图4、图5）。

四、结束语

高架线路的预留站是一种特殊的车站形式，是在城市规划不完善且滞后轨道交通发展等特定条件下的产物。从投资者、使用者的角度来说，不主张过多出现这类车站。车站站点的规划一定要与周边城市的区域规划匹配，才能发挥轨道交通的客流集散功能，服务城市的交通出行，在最大限度地吸引并疏解客流的同时，实现自身运营盈亏的平衡，实现“建轨道交通就是建城市”的初衷。进而实现城市、交通、乘客三者的可持续发展，满足人民对美好生活的向往。