地铁平坡车站应用分析

杨胜超

(中铁第六勘察设计院集团有限公司，天津 300308)

1 设计现状

现阶段国内地铁车站一般设计为2‰的纵坡，这一点在《地铁设计规范》(GB 50157—2013)中有明确说明：在站台纵坡没有明确感觉的前提下，解决车站范围内的排水问题；同时规范也提到，若车站与相邻建筑物合建时可采用平坡。

近年来地铁在国内大中型城市发展迅速，地铁车站为沿线地块带动、商业地产开发提供了强大的动力，规划部门、建设单位、运营公司、设计单位等各方更加重视地铁车站与周边地块及建筑物的一体化设计，因此采用平坡的车站开始逐渐出现。更为重要的是，若车站纵断面设计采用2‰的纵坡，则后续在车站工程施工、站内装修、机电设备安装、与其他车站或建筑换乘衔接等诸多方面存在难以解决的问题，这些问题限制了施工工艺和效率的进一步提升。因此，在较好地解决车站排水问题后，车站可以采用平坡设计。

2 车站采用2‰纵坡存在的问题

2.1 主体施工

根据选用车辆和编组的不同，地铁车站纵向长度一般为200～500 m(个别带有配线的车长会更长)，若车站采用2‰纵坡，则车站两端高差约为0.4～1.0 m。为保证车站上方满足地下管线的埋设深度，一般采用车站浅端控制覆土厚度，从而较低一端基坑较深，增加了工程土方开挖量。车站主体施工时，各层结构板一般沿车站长度方向分段浇筑，2‰的纵坡使得高程控制工作复杂。现阶段技术无法保证每段浇筑板的起终点高程满足2‰纵坡要求，浇筑完成后基本呈现阶梯状，需要经面层水泥找平后才能满足要求，增加工序进而导致施工过程复杂。

2.2 站内装修

车站地面采用2‰纵坡会影响站内墙面的设计：若墙面采用竖直方向，则墙面不与地面垂直，装修时墙砖之间势必会出现错缝，或墙砖与地面之间存在不等宽缝隙，影响装修美观；若墙面采用垂直于站台的方向，会导致墙面倾斜，与车站墩柱存在斜交角度，不仅影响机构受力，而且各个房门都是倾斜状态，影响后期的使用。

2.3 设备安装

车站纵断面若采用2‰的纵坡，不利于站内机电设备的安装。运营期间站台屏蔽门使用频繁、工作时间长，安装时要求绝对水平；屏蔽门安装在纵坡站台后，会形成阶梯状，屏蔽门上沿高低起伏，难以处理。一般站厅层和站台层之间会设置对称的楼扶梯，2‰纵坡使得两幅电扶梯尺寸不同，难以标准化安装施工。站台设备区内的落地风机、变电柜、变压器等机电设备，其基座安装要求水平，整个设备区需要再增加一道找平工序。

2.4 与其他线或建筑换乘衔接

两条线路相交，车站一般形成T形或L形换乘，若车站均采用2‰纵坡，则两个不同方向的纵坡会使换乘节点的高差不好处理，一般在设计图纸中没有体现，施工过程也往往含糊处理。若车站不同出入口与同一建筑物衔接，则会出现高差不同，需要施工中增加坡道处理。

2.5 不利于BIM技术在全过程中的应用

近年来BIM(建筑信息系统)技术发展迅速，部分地铁项目将BIM技术应用于设计、施工、装修至运营全阶段。车站采用2‰纵坡导致软件中的建筑构件出现各种问题：非水平结构板难以定义、使用，竖直的墙体、柱网与结构板不垂直，结构件之间搭接不严、存在缝隙。以上问题导致车站建筑的BIM模型不够完善，现阶段仅能满足设计过程的示意用途，而难以在施工和运营中得到实际应用，限制了新技术在城市轨道交通领域的推广使用。

3 车站采用的几种平坡及综合比较

鉴于2‰纵坡的车站存在的诸多问题，近年来很多城市的地铁设计中，部分车站的结构板或轨行区开始采用平坡方案。经过综合比较分析，地下平坡车站主要有以下3种形式。

3.1 方案1：车站底板及轨行区2‰单坡

车站顶板、中板、站台面采用平坡，轨道、轨行区排水和底板采用2‰的纵坡，将废水汇集到车站端部的废水泵房。对于长度较短的车站，底板和轨行区采用单面坡，车站一端设泵房；带有配线及较长的车站，底板和轨行区可采用2‰人字坡，酌情增设泵房数量。受车站较浅一端最小埋深的控制，此种方式导致车站深端的底板埋深增加0.5～1.0 m，增加了工程造价。此种平坡车站形式在苏州1#线、武汉2#线等工程中得以应用。

3.2 方案2：所有结构板平坡，轨行区2‰找坡

车站顶板、中板、站台面、底板均采用平坡，轨行区采用2‰纵坡。较短的标准站可采用单坡，将废水汇至车站一端的废水泵房；较长的车站轨行区可采用人字坡，在车站两端设置废水泵房。此种方案车站结构板水平、侧墙竖直统一，有利于车站主体的土建施工，但增大了轨行区混凝土填方量。此种方案在南京4#线、7#线的车站设计中应用较广。

3.3 方案3：结构板及轨行区均平坡

所有结构板及轨行区均采用平坡，站台区和轨行区废水仅借助重力，经水沟、集水坑后流入车站端部的两个废水泵房。此种方案设计及施工简单，轨行区混凝土填方量最小，但水沟内废水不够顺畅，在施工误差较大的情况下，水沟内容易出现积水区段。

3.4 几种方案综合比较

国内地铁车站标准长度约为200 m，以地下两层岛式车站(站台宽度12 m，车站主体标准段宽度21.34 m)为例，对以上3种平坡方案进行综合比较，如表1所示。

表1 平坡车站方案比选表

由表1对比，可见方案2(所有结构板平坡、轨行区2‰找坡)具有基坑较浅、 土方开挖量小、车站排水良好的优势，虽然增加了道床回填量和泵房数量，但相比方案3(结构板及轨行区均平坡)具有更好的排水条件，更加适用于地下水充沛的城市。

方案2(有结构板平坡、轨行区2‰找坡)在实际工程应用时，轨行区可根据道床回填的要求而设置多段2‰纵坡(人字型、阶梯型或W型)，在两个指标(回填土方量和泵房数量)之间平衡取舍，以达到最低的工程投资。

4 结 论

地铁平坡车站在设计、施工、运营全阶段都有成功的应用实例，由于其克服了土建施工、车站装修、设备安装、衔接换乘、轨道养护等诸多方面的问题，因而得到了各方的普遍欢迎。通过合理的工程措施，平坡车站能够较好地解决排水不畅的问题，并满足相应规范的要求，在地下水不太丰沛的区域值得广泛应用。