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武漢軌道交通10號(hào)線越漢江區(qū)段方案研究(交通)
解興申
(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,武漢430063)
【摘要】武漢軌道交通10號(hào)線是武漢市軌道交通線網(wǎng)中的一條市域快線,嗵過(guò)三處越江工程連接漢陽(yáng)、漢口、武昌三鎮(zhèn)。針對(duì)10號(hào)線穿越漢江工程,分別從線路長(zhǎng)度、換乘條件、工程難度、沿線拆遷等方面綜合分析,確定了硚口路越江通道方案。針對(duì)越江工程與市政道路工程共通道的問(wèn)題,通過(guò)多方案比選,確定了區(qū)間左右線上下重疊穿越高架橋樁的方案,初步研究了線路縱斷面方案,確保線路方案基本可行和工程順利實(shí)施。
【關(guān)鍵詞】軌道交通;越江線路;通道方案研究
【中圖分類號(hào)】U212.3 【文章編號(hào)】1000-713X (2016) 06-0086-05
1 概述
武漢軌道交通10號(hào)線是武漢遠(yuǎn)景線網(wǎng)中的一條快速軌道交通線路,西起常福,東至陽(yáng)邏,串聯(lián)武漢三鎮(zhèn),銜接國(guó)鐵漢口站及武漢站等重要交通樞紐,共穿越蔡旬區(qū)、漢陽(yáng)區(qū)、硚口區(qū)、江岸區(qū)、青山區(qū)、新洲區(qū)等6個(gè)城區(qū),規(guī)劃全長(zhǎng)約80km。10號(hào)線是武漢市軌道交通線網(wǎng)中唯一一條直接銜接武漢火車站和漢口火車站的線路,擬納入武漢軌道交通第四期建設(shè)
規(guī)劃。
10號(hào)線作為一條穿越主城區(qū)的市域性快速軌道交通,其一次穿越漢江,兩次穿越長(zhǎng)江,控制性工程節(jié)點(diǎn)較多,而穿越漢江工程又因與市政高架工程共通道等原因,成為全線最為復(fù)雜控制性工程之一。因此安全可靠、規(guī)模合理、技術(shù)先進(jìn)可行的線路方案,是工程可實(shí)施的關(guān)鍵。
2 越漢江通道方案研究
2.1 控制因素分析
為合理的確定10號(hào)線穿越漢江通道,需結(jié)合越江區(qū)段兩端線路走向一并研究,其關(guān)鍵性控制因素有:
(1)軌道交通4號(hào)線,作為10號(hào)線換乘線路之一,目前已通車運(yùn)營(yíng),其在施工五里墩車站時(shí),已預(yù)留10號(hào)線通道,因此10號(hào)線在漢陽(yáng)岸通道基本穩(wěn)定。
(2)軌道交通1號(hào)線,與10號(hào)線需形成便捷換乘,以充分發(fā)揮軌道交通網(wǎng)絡(luò)功能。
(3)王家墩CBD,是城市快速干道、軌道交通及機(jī)場(chǎng)高速路的結(jié)合點(diǎn),建成后的武漢CBD將成為集商務(wù)辦公、商業(yè)、文化、博覽、居住等多功能于一體的華中現(xiàn)代服務(wù)業(yè)中心。軌道交通3號(hào)線、7號(hào)線已引入CBD,與10號(hào)線換乘方案將影響越江通道方案。
2.2 越江通道方案研究
結(jié)合線網(wǎng)規(guī)劃對(duì)10號(hào)線穿越漢江段線路走向共研究了4個(gè)方案,線路走向方案示意圖如圖1所示。
(1方案一:硚口路方案。線路起于五里墩站,沿江城大道向北走行,下穿京廣鐵路、月湖,在月湖橋下游穿越漢江到達(dá)漢口岸。過(guò)漢江后,沿硚口路東側(cè)向北走行,下穿1號(hào)線沿硚口路向北,過(guò)解放大道后線路向西偏轉(zhuǎn),穿低矮房屋及女子監(jiān)獄后繼續(xù)向北走行,穿地塊后沿寶豐北路(寶豐一路)走行,后線路向西偏轉(zhuǎn),沿泛海國(guó)際居住區(qū)西側(cè)走行,沿振興路向北,在二環(huán)線附近轉(zhuǎn)向東走行,引入漢口火車站,共設(shè)6座車站:五里墩站、硚口路站、建設(shè)大道站、王家墩中心站、王家墩北站、漢口火車站。
方案一的特點(diǎn)如下。
①線形順直,設(shè)站條件好,建設(shè)大道站、王家墩中心站均設(shè)置于客流集散中心范圍內(nèi),客流吸引好,與1號(hào)線硚口路站換乘便利;線路垂直穿越漢江,長(zhǎng)約8.6km,跨江線路長(zhǎng)約300m。
②受漢江、硚口路高架及周邊房地產(chǎn)項(xiàng)目的影響,硚口路站設(shè)站條件較為困難,需設(shè)置為疊側(cè)式或者靠近漢江設(shè)置,建設(shè)難度稍大。
③與江漢四橋改造工程及硚口路寶豐路快速化改造工程共通道,工程相互干擾較大。
(2)方案二:雙廠巷方案。線路起于五里墩站,沿江城大道向北下穿京廣鐵路。后向西偏轉(zhuǎn),在月湖橋上游處穿越漢江到達(dá)漢口岸。過(guò)漢江后,下穿輕軌1號(hào)線,沿雙廠巷向北走行,后向東偏轉(zhuǎn),穿低矮房屋及女子監(jiān)獄后,接入方案一,共設(shè)6座車站:五里墩站、解放大道站、建設(shè)大道站、王家墩中心站、王家墩北站、漢口火車站。
方案二的特點(diǎn)如下。
①受周邊條件限制,線路斜交穿越漢江,線路長(zhǎng)約8.6km,跨江線路長(zhǎng)約470m,解放大道站只能放在地塊內(nèi),拆遷量較大;車站距離1號(hào)線硚口路站較遠(yuǎn),不能形成便捷換乘。
②雙廠巷通道狹窄,施工條件差。
(3)方案三:崇仁路方案。線路起于五里墩站,沿江城大道向北下穿京廣鐵路、月湖。后轉(zhuǎn)向東,沿知音大道走行,在琴臺(tái)大劇院附近轉(zhuǎn)向北,穿越漢江到達(dá)漢口岸。過(guò)漢江后,線路沿崇仁路向北走行,下穿1號(hào)線,沿崇仁路繼續(xù)向北,在解放大道路口向西偏轉(zhuǎn),沿同濟(jì)醫(yī)院西側(cè)走行,穿大片地塊后轉(zhuǎn)入寶豐一路,在王家墩CBD處接入方案一,共設(shè)6座車站:五里墩站、崇仁路站、建設(shè)大道站、王家墩中心站、王家墩北站、漢口火車站。
方案三的特點(diǎn)如下。
①崇仁路站與1號(hào)線換乘較便利,但道路紅線寬30m,道路兩側(cè)樓房密集,在解放大道以北線路下穿大片住宅及商業(yè),建設(shè)難度較大。
②線路小半徑曲線穿越漢江,線形差,建設(shè)條件困難;線路長(zhǎng)約10.0km,跨江線路長(zhǎng)約360m。
(4)方案四:漢西路方案。線路起于五里墩站,沿江城大道向北下穿京廣鐵路。后轉(zhuǎn)向西,沿知音大道北側(cè)走行,在龍燈堤附近向北偏轉(zhuǎn),穿越漢江后到達(dá)漢口岸。在漢口,線路依次沿漢西路、云飛路、振興路、常騰街向北走行,穿二環(huán)線后線路轉(zhuǎn)向東,引入漢口火車站,共設(shè)5座車站:五里墩站、漢西路站、雙墩站、王家墩中心站、漢口火車站。
方案四的特點(diǎn)如下。
①線路斜交穿越漢江角度較小,線路長(zhǎng)約9.2km,跨江線路長(zhǎng)約750m。
②漢西路站考慮與1號(hào)線太平洋站換乘,距離漢江僅570m,車站埋深約需30m,建設(shè)難度較大。而雙墩站考慮與3號(hào)線換乘,車站需設(shè)于空軍干休所地塊內(nèi);王家墩中心站設(shè)于王家墩CBD商業(yè)的邊緣,客流吸引稍差;線路從云飛路向北轉(zhuǎn)入振興路需穿越建設(shè)中的地塊,穿越困難。
2.3 方案比選
由表1可見,與其余方案相比,方案一具有線路長(zhǎng)度短、線形順直、客流吸引好、站點(diǎn)分布均勻、施工難度小、與其他線路換乘條件好的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)線路垂直穿越漢江,具有跨江線路短的優(yōu)勢(shì),因此推薦硚口路越江通道方案。
3越江段線路方案研究
根據(jù)前述越江通道研究結(jié)論,10號(hào)線穿越漢江段線路起于4號(hào)線換乘站五里墩站,沿江城大道向北,下穿京廣鐵路梅子山通道、月湖,沿既有江漢四橋東側(cè)穿越漢江到達(dá)漢口岸,在漢口岸與快速路高架橋并行向北,過(guò)解放大道后線路向西偏轉(zhuǎn)與市政高架橋分離,穿女子監(jiān)獄及低矮房屋后至建設(shè)大道站。
3.1 線路平面方案研究
3.1.1控制性因素分析
本段線路與江漢四橋改造及硚口路寶豐路快速化改造工程共通道,主要控制因素有:市政工程高架橋及立交匝道橋樁布置,硚口路道路紅線寬50m,左右兩幅高架橋并行,橋?qū)捁?/font>34.5m;葛洲壩城市花園,位于 口路東側(cè),其樁基距道路紅線凈距18.9m,距離橋樁凈距30.8m;1號(hào)線橋墩布置,其主跨50m,邊跨31m;地鐵公司運(yùn)營(yíng)大樓,其樁基距離道路紅線凈距3.88m;硚口路沿線既有及在建高層建筑。主要控制因素見圖2所示。
3.1.2 線站位方案
針對(duì)上述控制因素,本段線路平面重點(diǎn)研究了如下兩個(gè)方面的方案比選。
(1)硚口路站設(shè)站方案研究
結(jié)合越江段線路走向及車站周邊條件,研究了兩個(gè)車站位置方案,如圖3。
南側(cè)方案特點(diǎn):車站位于京漢大道南側(cè),硚口路東側(cè),車站距離漢江約350m,受漢江江底標(biāo)高控制,車站埋深約36m,工程風(fēng)險(xiǎn)和工程代價(jià)較大;車站局部侵入高架橋投影面,施工條件較差;車站整體位于高架橋D、F匝道下方,施工時(shí)為保證施工安全,需拆除匝道橋部分橋面。
北側(cè)方案特點(diǎn):車站位于京漢大道北側(cè),硚口路東側(cè),由于受葛洲壩花園小區(qū)、地鐵公司運(yùn)營(yíng)大樓及硚口路高架橋控制,車站需設(shè)置為地下疊側(cè)式四層車站,埋深約37.6m,車站及兩端區(qū)間重疊段長(zhǎng)度約700m,聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置較為困難。車站連續(xù)墻需與高架橋同步實(shí)施,受周邊高層及高架橋影響,后續(xù)車站施工條件差,施工難度極大。
綜合分析,南側(cè)方案具有設(shè)站條件好,對(duì)周邊建筑影響小,工程實(shí)施難度小的優(yōu)勢(shì),因此推薦南側(cè)設(shè)站方案。
(2)硚口路站一建設(shè)大道站線路方案研究
本段線路受硚口路高架橋橋樁布置、石喬口路沿線既有及在建高層建筑控制,主要研究了兩個(gè)線路方案。
方案一:區(qū)間左右線局部上下重疊方案
線路出硚口路站后,右線沿高架橋東側(cè)向北,左線穿越硚口路東側(cè)橋樁沿兩排橋樁中間穿行,至解放大道線路左右線交叉重疊穿越硚口路高架橋樁,重疊段線路長(zhǎng)約280m。該方案對(duì)高架橋及沿線高層建筑影響相對(duì)較小,由于線路平面上有交叉,為滿足左右線盾構(gòu)施
工條件,縱斷面方面左右線需要拉開高差,聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置需采用明挖豎井方式,疏散功能較差。
方案二:區(qū)間左右線并行等高方案
與方案一相比,該方案在解放大道段區(qū)間線路左右線采用并行等高方案穿越硚口路高架橋樁,平面上保持9m以上線間距,以滿足盾構(gòu)施工條件。該方案線路平面無(wú)交叉重疊,縱斷面無(wú)需拉開高差,聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置條件好,但對(duì)高架橋影響較大。在地面交通渠化、道路管線、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等因素綜合作用下,高架橋橋樁設(shè)計(jì)困難,部分橋樁難以避開地鐵區(qū)間隧道。
經(jīng)與市政工程建設(shè)單位對(duì)接,線路推薦采用區(qū)間上下重疊方案穿越高架橋橋墩,市政道路工程通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)及局部加強(qiáng)設(shè)計(jì)方式為地鐵10號(hào)線預(yù)留通過(guò)條件。
3.1.3推薦線路平面與沿線主要控制因素關(guān)系
經(jīng)過(guò)線路方案比選研究,確定推薦越江線路方案平面:線路起于4號(hào)線換乘站五里墩站,沿江城大道向北,下穿京廣鐵路梅子山通道,右線從梅子山通道東側(cè)穿越,左線從新建梅子山通道框架橋下穿越;過(guò)梅子山通道后,線路左右線分別從琴臺(tái)大道高架橋兩跨下穿過(guò),
線路中心線距離橋樁中心最近約7.7m;過(guò)琴臺(tái)大道后,線路向北穿越知音大道匝道橋,線路中心線距離橋樁中心最近約6.5m;過(guò)知音大道后線路沿新建江漢四橋東側(cè)穿越漢江到達(dá)漢口岸,于中山大道路口設(shè)硚口路站,站位位于中山大道上下橋匝道正下方;出硚口路站后,
線路右線沿高架橋東側(cè)向北,左線在京漢大道附近穿越高架橋橋樁沿高架橋左右兩幅橋樁中間向北,分別從1號(hào)線輔跨及主跨穿越,線路中心線距離橋樁中心最近約6m;至解放大道附近,線路右線穿越高架橋橋樁與左線上下重疊先后穿越石喬口路高架及解放大道高架,沿營(yíng)房路向北穿越女子監(jiān)獄及低矮房屋至建設(shè)大道站,線路中心距離硚口路橋樁中心最近約5.93m,距離營(yíng)房路東側(cè)時(shí)代天驕小區(qū)16層建筑最近約6m。
3.2 線路縱斷面方案
3.2.1控制性因素分析
本段線路縱斷面主要受漢江江底沖刷標(biāo)高、隧道施工工法等因素控制。
10號(hào)線工程目前處于前期方案研究階段,無(wú)該處漢江江底沖刷線,參考下游1.2km處的軌道交通6號(hào)線線位處漢江的最低沖刷標(biāo)高,暫定10號(hào)線沖刷線線底標(biāo)高為-12.0m,擺幅按60m考慮。
越江隧道施工工法及斷面尺寸影響線路埋深,因此選用合理施工方法對(duì)于線路縱斷面設(shè)計(jì)具有重要意義。鑒于武漢越江線路眾多情況,例如正在運(yùn)營(yíng)的2、4號(hào)線采用小洞盾構(gòu)過(guò)長(zhǎng)江,3號(hào)線及在建的6號(hào)線亦采用小洞盾構(gòu)過(guò)漢江,在建的7號(hào)線因與公路通道合建,采用大洞盾構(gòu)過(guò)長(zhǎng)江,盾構(gòu)隧道外徑15.2m,在建8號(hào)線采用單洞雙線斷面過(guò)長(zhǎng)江,盾構(gòu)隧道外徑12.1m。借鑒已建及在建越江工程經(jīng)驗(yàn),結(jié)合本工程實(shí)際,推薦10號(hào)線采用小洞(單洞單線)盾構(gòu)過(guò)漢江。
3.2.2線路縱斷面方案
五里墩站受4號(hào)線標(biāo)高限制,軌面標(biāo)高3.35m,線路從五里墩站端部開始以26%0坡度長(zhǎng)1000m的下坡到達(dá)最低點(diǎn),然后以5%0坡度長(zhǎng)350m、30900坡度450m的上坡過(guò)漢江到達(dá)硚口站,受江底標(biāo)高及線路坡度限制,硚口路站設(shè)為地下四層島式車站,地面標(biāo)高26m,軌面標(biāo)高-7.62m,車站埋深約36m。
出硚口站后,為滿足線路上下重疊盾構(gòu)施工距離要求,同時(shí)又方便聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置,左右線分別拉坡,右線從硚口路站端部開始以5%0坡度長(zhǎng)850m、23.8%0坡度長(zhǎng)450m的上坡大道建設(shè)大道站,左線從硚口路站端部開始以11%0坡度長(zhǎng)250m、28%0坡度長(zhǎng)400m的上坡至最高點(diǎn),再以5%0坡度長(zhǎng)225m的下坡減小左右線高差,以便于聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置,最后以5%0坡度長(zhǎng)425坡長(zhǎng)的上坡到達(dá)建設(shè)大道站,建設(shè)大道站設(shè)置為地下二層島式車站,地面標(biāo)高22.4m,軌面標(biāo)高7.36m,車站埋深約15m。線路縱斷面如圖4所示。
4結(jié)語(yǔ)
越江工程影響因素多,施工風(fēng)險(xiǎn)大,合理確定越江通道對(duì)于減小工程實(shí)施難度,降低工程風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義,因此需要統(tǒng)籌考慮全線網(wǎng),從線路長(zhǎng)度、換乘條件、工程難度、沿線拆遷等多方面綜合分析。10號(hào)線選擇從硚口路穿越漢江,充分考慮了線路及設(shè)站條件、城市規(guī)劃、拆迂量、換乘客流等因素。針對(duì)越江線路與市政道路改造工程共通道的問(wèn)題,通過(guò)多方案比選,提出了區(qū)間左右線上下重疊穿越高架橋橋墩的線路方案,避開了硚口路高架橋橋墩及沿線高層建筑,初步研究了線路縱斷面方案,采用了規(guī)范規(guī)定最大坡度值,以確
保方案基本可行。本文研究成果為后期工程實(shí)施奠定基礎(chǔ),對(duì)城市軌道交通越江線路設(shè)計(jì)及與城市快速路等重要交通節(jié)點(diǎn)的方案選擇具有一定的參考價(jià)值。