基于周边复杂工况的多线换乘枢纽设计和研究——以地铁南京南站为例

基于周边复杂工况的多线换乘枢纽设计和研究以地铁南京南站为例摘要：在快速城市化背景下，本文以地铁南京南站为例，介绍了当周边存在多个处于不同建设阶段的工程项目时，如何综合分析、整体考虑，必要时对已建工程进行内部局部改造，对拟建工程进行适当调整，最终形成满足轨道交通功能并协调统一各方的车站设计方案。关键词：南京南站; 多线换乘; 交通枢纽1.背景 在我国快速城市化背景下，城市轨道交通穿行在城市地下或地表，在建设过程中容易与周边的已建、在建及拟建工程发生交汇、互相干扰乃至产生矛盾冲突。如疏导型线路往往需要在旧城建(构)筑物的夹缝中生存，带来拆迁等问题；引导型线路则需要与城市规划的各类工程进行衔接，必要时需要对周边规划内容进行调整。 另一方面，在轨道交通沿线及车站地区，城市加大了土地的开发强度、建筑物的密集程度、市政配套设施建设等，特别是换乘枢纽站,在建设及运营期间与周边建(构)筑物的矛盾将更加突出。 本文以地铁南京南站为例，介绍了当周边存在多个处于不同建设阶段的工程项目时，如何综合分析、整体考虑，形成满足轨道交通功能并协调统一各方的车站设计方案。 2.周边已建、在建、拟建工程对车站设计方案的制约关系分析 地铁南京南站是轨道交通1号线、3号线、机场线、S6线的四线换乘站，为南京南站综合交通枢纽的重要组成部分，并与高铁南京南站、长途客运站、公交总站、社会停车等进行接驳。 在机场线、S6线南京南站(以下简称本站)的设计之初，时值京沪高铁开通前夕，南京南站地区各类工程正在先后进行建设，如图1所示。已建项目有高铁南京南站主体站房，地铁1、3号线车站土建工程，1号线区间隧道(已投入运营)；在建项目有南站北广场、宁芜地下货线、南站车行匝道桥、南站市政管线等；拟建项目有地铁3号线区间隧道、北广场地下空间。各工程不仅与本站相互制约，它们之间的相互制约也间接影响本站方案。 图1 本站与周边各工程的平面关系图 2.1实施方案简介 本站位于南京南站北广场的规划交通广场用地，比邻高铁南京南站及1、3号线地铁南京南站，已被纳入该区域控制性详细规划中，实施站位符合规划。 本站为机场线、S6线的端头站，受行车组织、配线布置制约，为实现同站台换乘，采用一岛两侧平行同台换乘形式。 2.2高铁南京南站及北广场 高铁南京南站主体站房共分为五层，由上至下分别为候车层、站台层、地面大厅、地铁站厅层及地铁站台层。站房北面首层设北广场，二层设车行匝道桥，桥墩与本线位局部重合，与本站的制约关系分析如下： 本站需考虑与高铁的换乘客流组织。 本站主体与匝道桥桥墩需相互避让。 本站出入口、风亭的位置及造型、室外管线等需与北广场景观及综合管线相协调。 本站的施工工法需适应京沪高铁于2011年6月通车的工期要求，即需满足占用的北广场地面及时交付。实施方案采用盖挖逆作工法，梁柱的结构尺寸对站内管线等有所影响。 2.3地铁1、3号线南京南站 地铁1、3号线南京南站为地下两层双岛四线车站，3号线居中，1号线位于外侧。1、3号线车站负一层公共区偏南侧设置，中轴线方向非付费区内设有约12米宽、240m长的北通道，设备用房布置在通道的两侧，剩余空间为预留商业。1号线区间采用矿山法施工已运营。1号线、3号线区间与本站正交，对本站的制约关系分析如下： 1)本站水平站位需比选车站或区间与1、3号线相交的2类方案。实施方案为车站上跨已建区间。 2)本站竖向埋深较浅，因1、3号线站台位于负二层，本站埋深既需保证车站范围内底板与1号线的净距，还需满足3号线区间上跨1号线的线路坡度及结构安全要求。3号线在北广场地下空间内上跨1号线，经3号线、地下空间、本站等多方计算、沟通，明确3号线明挖位于本站负三层，与本站同步实施。如图2、图3所示。 图2 本站横剖面与周边各工程的关系图 图3 本站纵剖面与周边各工程的关系图 2.4宁芜货线 本站以北为拟建宁芜地下货运铁路，线路与本站基本平行，轨面位于负一层，采用放坡开挖，先于本站进行建设。该工程对本站制约关系分析如下： 1)影响车站宽度。本站南为已建3号线风亭，北为拟建宁芜货线，本站主体及附属建筑布设在两者之间。而一岛两侧方案的标准段较宽，宁芜货线的原规划位置无法满足车站要求，沟通之后要求宁芜货线北移20多米。 但由于当时本站的输入资料尚未齐备，造成本站实际站台宽度略窄，与后来收到的客流数据刚好匹配，富余程度不大。不过宁芜货线北移对其前后区间的牵涉面较广，规划对南站区域的农花河等进行了调整，目前的结果已是极为难得。 影响局部出入口布置。宁芜货线与3号线区间重叠部分由宁芜货线同步开挖实施，该处采用桩基础并往南北向扩大。该扩大头局部占用西北出入口通道，内部空间较为曲折，是本站设计的一个小遗憾。 本站可借用宁芜货线的围护结构设置附属出入口通道。 2.5其他 宁芜货线以北为北广场地下空间，与本站被宁芜货线隔开，无直接制约关系。 车站的站中二路、站中七路均拟建雨水箱函，尺寸为2.5mX1.5m，管底标高约8.7m，约与本站负一层同高。影响有二：1)轨面标高需保证两端矿山法大区间隧道与箱涵的结构安全距离；2)站位应避开箱函。 3.公共区换乘布局研究 本站作为大型换乘枢纽站，客流特性是站内布局形式的主要考虑因素。 3.1预测客流及分析 本站远期预测客流约8.7万人，是典型的超大客流站。根据对表1、表2的分析得出，本站远期高峰小时换乘客流占总客流的56%，其中通道换乘42409人/小时，占换乘客流的82%。初期高峰小时通道换乘17289人/小时，占换乘客流的88%。即：通道换乘客流组织为本站第一功能需求。 表1 远期早高峰小时预测客流(人/小时) 表2 初、远期高峰小时预测换乘客流(人/小时) 3.2原非付费区换乘方案 如前文所述，1、3号线车站为本站预留的为非付费区换乘通道，宽约11.8m。本站由于侧式站台在两边，借用宁芜货线、3号线风亭围护结构设置非付费区连通道，付费区分散布置，设跨度约28m的非付费区连接换乘通道。同时建议1、3号线在靠近本站站厅处改造部分商铺为次站厅，分散客流。 3.3改造为付费区换乘方案 地铁公司考虑到以人为本、方便换乘，要求1、3号线改造已预留非付费区通道为付费区，本站与其衔接部位也进行修改。 该方案的最大问题是已预留的通道宽度无法拓宽，换乘需全部作为付费区才刚好满足远期换乘客流需要。通道若全部改为付费区，主要影响通道两边的预留商业及该通道和两边区域的消防分区划分。实施方案退而求其次，先满足本站初期开通需要，通道一分为二，付费区、非付费区各半，四线运营一段时间后视1、3号线给本站预留的接口条件予以改造。方案如图4所示。 图4 站厅层近期付费区换乘平面图 4.结语 本站与周边工程的协调过程是复杂而曲折的，但基本做到合理有序，职责分明，以致达成良好的效果。这很大归功于该区域前瞻性的总体规划，各工程的协调结果是在实施、细化阶段对规划进行的必要调整。 另外，随着轨道交通线网的逐渐完善，对已建换乘站预留接口的考验将大批来到。我们可以从中验证以往的设计思路，积累设计经验。同时，在已建站难以满足远期客流的情况下，先采用满足初期客流的方案，视时机再进行内部改造也不失为一个权宜之计。 参考文献: 【1】 GB501572003 地铁设计规范北京：中国计划出版社，2003