摘要：目前，地铁已逐渐呈中心城区向周边发展的趋势。加强其建筑设计，有助于提高地铁建筑物的使用性能，完善地铁相关服务。地铁车站通常在城市快速路一侧设站并通过出入口实现过街功能，这些超长出入口受条件的限制无法明挖施工，顶管工法在地质条件复杂的地区已逐渐成为一个较优选择。文章针对地铁顶管法超长出入口建筑设计，从顶管选型、顶管截面尺寸、竖向设计、消防等几个方面结合工程实例进行设计探讨，期望为后续类似工程的实施提供一定的借鉴。
关键词：地铁建筑设计；超长出入口；顶管设计
1地铁车站出入口设置的主要思路
1.1工程概况
本文以徐州地区为例，徐州地区地质复杂，地下水丰富、水位高，具有承压性，主要土层为粉砂土或砂性土、淤泥质黏土、黏土等。考虑到地铁车站出入口过街通道覆土小，暗挖法施工工序复杂、暗挖断面受限、施工风险大、工期较长，明挖法施工对地面交通影响较大、地下市政管线需迁改、对环境影响较大，顶管法工期短、对地面交通及周边环境影响小且适用于徐州地区地层，经综合比较，推荐采用顶管法施工。
1.2地铁车站出入口的数量选择
在确定车站出入口的数量时，需要考虑到车站规模、周围环境、吸引与疏散客流等方面的因素。就大多数情况而言，公共区直通地面的出入口数量在两个以上，每个出入口的宽度的计算方式是远期或客流控制期分向设计客流量乘以1.1～1.25不均匀系数。如果车站客流较大，需要在车站出入口预先留出接口，以便后期使用。在进行车站出入口的布置工作时，需要根据车站远期超高峰消失预测客流量进行计算工作，大多数情况为四个出入口。如果存在设置出入口条件困难或者是车站客流量较小，可减少数量，但也不少于三个；如果只设计两个出口，出口应为对角方式。
1.3地铁车站出入口的位置布局
在开展总平面设计工作时，需要对地铁站的出入口布局进行协调，保证最佳效果，不仅需要考虑地下通道的顺畅，还要考虑到客流的均匀性，吸引更多客流。大多数情况下，车站出入口的位置都设置在城市道路两侧、大量人流的广场和交叉路口。地铁出入口的布置应分散均匀，距离可大一些，从而达到吸引乘客、方便乘客进入车站的目的。布置车站出入口时，还需要考虑主客流方向，应与其一致，并可以和过街地道、邻近公共建筑物、过街天桥联通或结合，需要统一规划，实施时可以采取同步或者分期的方式，需要做好地铁夜间停运的隔断措施。如果出入口有过街功能，在对其宽度进行设计时，在对其通道宽度和站厅相应位置设计时，需要考虑到过街客流量。
2基于建筑设计的顶管选型分析
2.1顶管超长出入口宽度确定
地铁规范要求的出入口通道净宽度最小为2.4m，可以满足9600人次/h的双向通行需求。但地铁过街出入口在运营期间同时兼作市政过街通道的功能，特别是在城市快速路的出入口过街需求更为迫切[1]。以6m宽通道为例，装修后净宽5.5m，反算客流22000人次/h，可满足远期客流的过街需求，乘客在过街通道中的感观及舒适度亦较好。
2.2顶管超长出入口高度确定
根据地铁防火标准的要求，过街出入口通道长度应计算至出入口敞口段，过街通道长度通常都会超过60m，通道内需设置排烟设施。若按100m长的通道计算，通道的排烟风管过风面为1.26m2，设计中将排烟风管在通道内分为2根支管，以合理利用通道宽度，减少对高度的影响。经综合计算后，出入口通道结构净高最小为3.15m，满足GB50157-2013《地铁设计规范》出入口通道吊顶下净高最小为2.4m的要求。
2.3接收形式对顶管截面尺寸要求
顶管工法需要在顶管两侧设置始发接收井，车站主体侧需满足顶管始发的顶管后推力承载要求，设计中一般将接收井设置于地铁主体一侧，始发井设置于道路另一侧。通常设置于道路路侧的车站均会面临管线迁改或施工占路协调困难的情况，故一般接收井有站外接收（二次接收）、站内接收等几种情况。顶管机械的尺寸越大，顶管接收井的占地面积越大，施工条件越不利。当顶管井的尺寸超过车站主体边跨的长度时，站内无法接收，仅能在站外接收。
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2.4顶管推荐尺寸
小型顶管高度不满足通道计算净高要求，大直径顶管过于浪费、要求覆土较深、与控制性管线间距较大且需占用较大的施工场地[2]。经出入口通道截面尺寸、工程造价及施工风险等因素分析，建议采用3.3m净高尺寸的顶管方案，并将吊顶上方排烟管分成2个支管设置。在尽量降低设备高度的同时，将顶管段范围以内的地面装修层按50mm设计，顶管段范围以外的地面装修层厚度结合人防防护段的要求进行设计。通道装修完成后净高为2.5m，满足GB50157-2013《地铁设计规范》最小2.4m的要求。
3顶管法超长出入口建筑设计
3.1竖向设计
超长出入口通道的纵坡需要综合考虑地下管线、通道排水、控制造价及人行舒适度等因素，尽量向车站主体方向找坡，但建议不小于1%。其原因有2点：①降低投资，80m的顶管通道1%与5‰高差为0.4m，可在一定程度上减少马路对侧出入口明挖段的造价；②采用顶管法施工出入口通道的城市多为地下水较丰富的城市，实际施工完成后侧墙均会有不同程度的渗漏水，适当增加坡度可保证通道两侧排水沟的排水顺畅，不会漫流至通道地坪。
3.2建筑防火设计
根据GB51298-2018《地铁设计防火标准》的要求，超过100m的出入口通道应增加消防疏散口。由于城市快速路或公路在道路红线以内、车行道两侧均设置较宽的绿化带[3]。因此，考虑适当缩短出入口通道顶管段，在保证通道长度不超100m的位置，结合绿化带增加部分明挖段。此明挖段内包含原6m宽出入口通道及1处消防疏散通道，二者间用防火墙及防火门分隔，消防疏散通道直接在道路红线以外出地面，以此解决消防问题。
3.3防排烟设计
若车站超长出入口设置于设备大端侧，虽排烟风管有接入环控机房的条件，但车站管理用房区域管线较多，接入非常困难，因此，超长出入口通道排烟机房可与出入口地面厅合建。
4徐州地铁某车站超长出入口设计
4.1考虑快速路车行道下方的通道采取顶管工法施工，车站靠近主体一侧设置接收井，靠近出入口地面厅一侧设置始发井[3]。顶管通道尺寸经比选，采用外径6.9m×4.2m、内径6m×3.3m的顶管机械。
4.2由于出入口通道超100m且无法在路中设置消防疏散口，设计中结合消防疏散通道方案将顶管始发井适当外扩。在出入口通道计算长度小于100m的位置增设消防疏散通道，出入口通道与消防疏散通道间用防火墙及防火门进行分隔。消防疏散口可设计为独立露出地面，地面建筑与出入口地面厅合建。
4.3由于出入口人防段在靠近主体一侧不具备施工条件，设计中将人防段设置于出入口地面厅一侧，出入口通道的排烟风管在跨越人防段处调整为土建风道，并设置独立的人防封堵。
4.4由于此通道结构净高为3.3m，为增加出入口装修完成面净高，尽量增加乘客舒适度，弱化超长出入口通道吊顶过低的压抑感，通道顶部采用不装修设计，将结构顶板底部裸露的部分及管线底部喷黑[4]。此设计简单、现代，并可释放100～150mm的吊顶装修空间，通道的整体空间感进一步提升。
结束语
随着地铁线网完善及服务功能的提升，地铁车站过街超长出入口会越发常见。超长出入口施工方法、施工设备、结构选型、结构设计等，均需要结合现场实际进行系统的设计研究，使得超长出入口设计、施工既满足工程难度相对较小、但实施性大，可较好地解决顶管尺寸、排水、消防、人防等相关问题，且满足有关规范要求。期望本文对后续类似工程的实施具有一定的借鉴意义。
参考文献：
[1]周洲.城市地铁出入口规划设计研究[J].城市建设理论研究（电子版），2018（02）：79.
[2]只雨佳.独立式地铁出入口建筑的地域性风貌设计研究[J].门窗，2017（12）：151.
[3]冯洪金.地铁出入口及地面建筑环境装饰设计[J].城市建设理论研究（电子版），2016（25）：48-49.
[4]杨霖.城市地铁出入口规划与建筑设计研究[J].建材与装饰，2016（15）：237-239.
论文作者:谢林杉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：出入口论文; 通道论文; 地铁论文; 顶管论文; 车站论文; 净高论文; 地面论文; 《基层建设》2019年第19期论文;