中国中铁二院工程集团有限责任公司 四川省成都市 610000
摘要：作为大型城市首个中心换乘站，往往面临很多技术难题和工程阻碍，五一广场站作为长沙市轨道交通1、2号线主干线换乘站，自然会有诸多问题存在，本次将从建筑功能及施工风险方面做全方位的分析。
关键词：换乘站、同步建设、市政工程、综合开发、优化重组
一、工程概况
五一广场站为长沙市轨道交通1、2号线一期工程同步实施换乘站，也是长沙轨道交通线网最中心的枢纽换乘车站。车站位于长沙市核心区五一广场旁侧，五一大道与黄兴中路交叉口下，周边高层建筑物林立，两条干道交叉交通异常繁忙。设计始于2008年，施工始于2010年初，2号线于2013年年底通车，1号线于2015年年底通车。本项工程设计涵盖五一广场换乘站设计（含联络线）、五一广场立交桥改造设计、五一广场绿化用地地下空间综合开发及绿化广场设计、1号线南端明挖地下商业步行街设计于一体，作为长沙线网最重要的换乘节点及城市最核心区域的地下工程综合体，设计接口相当复杂，设计内容全面多样，社会关注度极高，牵涉多个职能部门及周边广大的物业单位诉求，设计协调量巨大。
二、车站站位周边环境
2.1地形、地物、地貌
本站位于长沙市五一大道与黄兴中路道路交叉口下。除东北侧五一广场及地下停车场外，周边高层建筑林立，主要有西北象限的长沙新世界酒店、西南象限的锦绣中环大厦、东南象限的平和堂商场及东北象限的人民银行长沙分行，高层建筑均设有地下室，人民银行设有地下金库。
2.2 地面交通现状
本站2号线方向顺长沙市东西向主干道五一大道布置，1号线方向顺城市干道黄兴南路布置，道路交叉口设有一修建于本世纪初的平交口高架桥，桥下设有彭立珊地下商场，五一大道方向桥体现状为双向9车道，黄兴中路方向桥体现状为双向7车道，桥面交通量大。平交口非机动车桥面宽30米，四周匝道辅桥分别宽7米。机动车于主桥桥面行驶，路口设有红绿灯控制交通。非机动车及过街行人走行辅桥下行至道路交叉口中部过街。
三、车站设计重点
3.1 因地制宜合理选择车站站位、站型、换乘方案
本站1号线设计客流27736人/小时；其中换乘客流19620人/小时；换乘客流占71%。2号线设计客流24949人/小时，由于设计年限不同2号线换乘客流16706人/小时，换乘比例占67%。从设计客流来看，本站换乘客流占了设计客流的较大部分，这与本站位于线网两干线交叉点，且最核心区域的设计输入是相当的。本站应以换乘设计为最核心。
1）车站站位的选择
五一广场为1、2号线换乘站，1号线顺黄兴中路南北走向，北接营盘路站，南接黄兴广场站，2号线顺五一大道东西走向，西接湘江中路站，东接芙蓉广场站。
2号线车站距湘江大道站690m，距芙蓉广场站820m，站间距较小。1、2号线联络线只能设置在东北象限五一广场绿化下，因此2号线站位跨黄兴中路设置较为合理。
1号线站位考虑过五一大道以北、以南、跨路口三个站位方案，从方案比选可得，因联络线设置限制，虽然路南方案考虑商业主客流源，但距离南面车站较近，且南面高层密集工程实施难度巨大，因此予以放弃。站位位于路口以北，偏离主客流源，因此推荐跨路口方案。
2）车站站型比选
2号线站距离湘江大道站仅690m，受区间下穿湘江影响，同时芙蓉广场受下穿立交桥及电力隧道影响，初步设计阶段本站轨面埋深26m。因此1号线在上，2号线在下。
考虑2号线位于五一大道上，且距离区间过江段较近，轨面埋深大，为尽量减少对地面交通的影响及区间工程实施风险，2号线按岛式站台设计，两端区间选择盾构区间接口。
2号线设置在地下四层，且黄兴中路建筑密集，1号线北端下穿中山亭（保护文物）、金满地地下商业街以及过江隧道，应尽量减少对商业街及地面交通的影响，因此1号线也采用岛式站台。
施工图阶段，2号线过江段根据详勘资料进行了大规模的优化，车站从地下四层提升到地下三层，且黄兴中路在实施期间考虑工期等综合因素影响，为优化五一广场站整体换乘条件，有效盘活城市最中心地下空间资源，1号线选用侧式站台，南北区间上明挖步行商业街。
3）车站换乘方案的比选
五一广场站2号线顺长沙市最繁忙的主干道五一大道敷设，所处路口既有一座扩大浅基础平交高架桥，桥下设有一定纪念意义的彭立珊商场。此桥无论是交通意义，还是纪念意义，对长沙市至关重要，因此设计之初，车站考虑不拆除此桥做换乘车站方案。
但因此桥范围较大，如完全不影响此桥，两线车站只有退出五一广场路口实施通道换乘车站，且换乘距离非常远，而且距离相邻车站间距均不足500m，对于线网上最重要的换乘点来说，非常不合理，因此考虑放弃此方案。
在此基础上，设计考虑五一大道为主干道，而黄兴中路为南北断头路，实施可保留五一大道方向桥体，不影响其交通。2号线顺五一大道方向做全暗挖方案，或在桥一侧做明挖方案。
如2号线顺五一大道方向做明暗挖结合方案，可双线暗挖形成中部假岛，1号线在五一大道南北盖挖16m岛式站台车站，两线十字交叉换乘，中部节点需先托换桥体，然后再在桥下明挖施工。
但此方案施工中需对桥梁桩基采用托换和冷冻法，工程措施费用及车站总投资均较大。鉴于暗挖施工沉降不可控，五一广场立交桥全部桥墩需进行托换支顶。车站施工完成后，若桥墩沉降过大，该桥体仍可能需拆除重建。
由于五一广场在城市核心区域，设计在暗挖风险较大的因素影响下，考虑放弃此方案。考虑在五一广场立交桥以北与高层建筑物意见的狭窄区域做一个曲线叠侧2号线车站，再与路口拆除桥体的明挖实施的1号线车站形成T字节点换乘。
此方案在保证五一大道桥体不拆除的前提下全明挖车站主体，形成站台对站台换乘。但2号线车站为曲线车站，施工、设备安装均较难，且上下站台重叠，提升高度大，车站使用功能较差。最重要的是车站基坑深且距桥基础近，故同样需要对保留的桥体需进行加固保护，实施期间同样难以控制桥体的基础沉降。
在以上多种方案考虑的基础上，要完全保证五一大道立交桥在车站实施期间安全使用都非常困难，因此车站最终考虑优先保证使用功能，完全拆除五一立交桥。
经过前面的站位分析，并多方听取长沙市相关职能部门的意见，车站优选十字节点换乘方案。据此，车站做了四种换乘方案比选。
方案一：十字岛岛楼梯换乘
1、2号线同样选择15m宽岛式站台，对于两线自身运营来说，乘客使用方便，但对于换乘客流1.9万人/小时的长沙市最重要的换乘点来说，其换乘楼梯宽度虽然能满足能力需求，但楼梯交汇的平台成为了最大的瓶颈，乘客在此流线冲突严重，难以快速流动，换乘服务能力差。
方案二：十字岛岛换乘厅换乘
既然换乘平台是十字岛岛换乘的瓶颈所在，那么是否可以考虑加大换乘平台来提高服务水平呢？初步设计阶段因为2号线的轨面标高受限于区间过湘江段，因此2号线车站站台在地下四层，天然形成了一个换乘夹层，初步设计方案利用此在两站台之间设置楼扶梯，加大换乘平台实施换乘。
但施工图阶段区间过湘江段的轨面得到了大规模的优化，2号线车站可以设置在地下三层，且根据广州地铁3号线客村站的工程实施经验来看，换乘夹层虽然加大了换乘平台，但人流在此还是有流线交叉，且多埋深一层所付出的工程代价多出约6000万，工程投入的同时难以带来对应较好的功能回报。
方案三：十字侧岛换乘
既然一个换乘点始终有换乘流线的交叉问题，那么设计考虑多开一个换乘点，采用侧岛换乘方案。
由于1号线在上，且黄兴中路相对于五一大道交通流量小，且黄兴中路南北明挖区间所在商业核心区域地下空间开发价值大，因此考虑选址1号线为侧式站台。
侧岛换乘方案确实新开了一个换乘点，站台~站台用上下扶梯连接，换乘流线清晰明确，但毕竟引起了本站1号线的上下站乘客使用不变。那么是否可以考虑进一步优化呢？
方案四：十字一岛双侧换乘
设计考虑参考成都地铁1号线天府广场站的换乘方案，1号线选择一岛双侧站台，中部上车，两侧下车，进出站流线完全分离，换乘点由两个变成三个。确实最大程度的兼顾了本站上下车乘客及换乘乘客的功能需求。
但1号线天府广场站所采用的一岛双侧站台在上，让上行换乘乘客走行楼梯，下行换乘乘客走行扶梯，服务水平有所缺失。且当时1号线上车站台采用的10m岛式站台候车能力较差。如采用12m岛式站台，1号线车站外墙距离本站所在黄兴中路两侧的高层建筑物间距非常小，工程难以实施。
如果参考东莞R2线会展中心站一岛双侧站台在下，虽然换乘扶梯水平提高，但2号线车站外墙距离本站所在五一大道两侧的高层建筑物间距更小，且五一大道的交通疏解难以满足，工程更难以实施。
图1 换乘方案综合比选
综合工程实施条件，分析本站换乘能力需求，最终设计选定采用侧岛换乘方案。
3.2 有效利用地铁建设契机对周边交通进行优化重组
五一广场地处长沙市的最中心，同时也是长沙市交通最繁忙的区域，本站的实施对于第一次修建地铁工程的长沙市提出了一道超级难题，也因此，本站的交通疏解一直是影响车站方案的重点。
在本站方案提出拆除五一立交桥实施十字侧岛节点换乘方案得到长沙市委市政府认可的同时，建设期的交通疏解以保证五一大道主干道交通为首，封闭了南北断头路的黄兴中路，实施先拆除黄兴中路方向的立交桥，实施施工便道，半幅盖挖。始终保证了五一大道东西向双向六车道的畅通，同时由于南北向道路的封闭，及周边路网的交通分流，此处在实施期间并没有形成五一大道的交通堵点。
但五一立交桥拆了，地铁车站实施完成后，此处的交通又该如何组织呢？
在车站方案设计阶段就提出，五一大道是城市的东西向主干道，而黄兴中路北向在营盘路口为断头路，南向在解放西路接黄兴步行街，也是断头路，并不是城市南北贯通的主干道，同时，黄兴中路在规划上，北向连接的营盘路是城市东西过江的重要通道，通过与黄兴路平行的芙蓉路及湘江大道两条南北向主干道分流南北向城市主车流，因此黄兴路的交通重要性远远不及五一大道。而五一大道西面的湘江一桥及东面的芙蓉中路是最主要的交通分流点，那么五一大道在此路口的功能应以快速通过为主。同时路口周边高层建筑林立，也没有条件建设互通式立交桥。
在以上基础分析下，设计提出五一大道应单向立交通过此路口，但由于地下建设地铁车站，且是规模较大的换乘车站，实施下穿隧道势必工程量巨大，而原此路口本有一平交高架桥，设计考虑将此改为跨线式立交桥。
目前该立交桥以投入使用，实际使用情况证明，该立交桥的建设，缓解了原该路口的交通拥堵状况，保证了城市干道的快速同行，是利用地铁建设契机，有效重组周边交通的典型案例。
3.3 有效利用地铁建设契机进行地下空间综合开发利用
设计在多次与长沙市相关职能部门的沟通及现场调研的过程中了解到，五一广场不但是长沙市轨道交通线网的核心，同时也是长沙市传统意义的城市最中心。然后由于多种因素影响，虽然它有非常好的区位优势，但周边的商业核心，始终积聚在五一大道以南，而以北虽然有五一广场大规模的绿化，但周边商业价值始终难以提高。
五一广场站的建设从一开始就受到市委市政府及全长沙市民的极大关注，特别是其所带来的巨大客流受到了许多土地开发商的关注。
由于地处城市最核心区，周边可开发的土地较少，唯一一块大规模的土地是路口东北角的五一绿化广场，但此广场规划为绿化广场用地。
五一广场站有1、2号线联络线区间需从此处经过，利用此契机，市委市政府作出了结合五一广场站及联络线建设，对五一绿化广场进行地下空间综合开发的决定，充分盘活城市核心区土地价值。
五一广场绿化用地地下空间开发工程结合联络线区间挖深，设计共地下二层，地下一层为商业层，地下二层为局部商业，局部停车场，地下二层局部商业与五一广场站站厅层以下沉广场连通，总建筑面积约40000平方米。
该项目自立项以后得到了众多开发商的青睐，最终长沙友阿集团在激烈的竞争中脱颖而出成为项目运营业主，现该项目正在方案优化设计阶段。
图2 五一广场站及地下空间开发总平面图
除此大规模集中布局地下空间外，五一广场1号线南北区间上方的地下步行街项目也得到了众多周边商业业主的关注，最终1号线南面五~黄区间上方拟建设的商业步行街由香港九龙仓集团出资建设，区间以上地下步行街总长约300m，宽约40m，南向与整个九龙仓国金中心地下一二层连通，北向与五一广场站3号通道连通，到达车站非付费区长约400多m。目前该项目已经在紧锣密鼓的建设中。
而1号线北段区间上方也有多个项目业主表示愿意出资建设，特别是乐活城项目在地铁车站本身北段没有预留通道接口的前提下，依然提出愿意建设。
就这样以往设计最难落地的联络线变成了城市核心区土地盘活的建设契机，侧式站台最难以解决的两端“喇叭口”在长沙五一广场站变成了人人争抢的“香饽饽”。
论文作者:赵莉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/11
标签：车站论文; 长沙市论文; 场站论文; 大道论文; 方案论文; 站台论文; 地下论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;