城市轨道交通既有线改造中施工期间消防疏散探讨研究 程云妍

发表时间:2021/3/3   来源:《建筑模拟》2020年第13期   作者:程云妍
[导读] 在建设过程中,特别是涉及既有线改造的,改造过程可能会对正在运营线路的消防产生影响,甚至不满足运营要求,典型情况有对既有线带疏散功能出入口的改造期间的影响。本文以具体工程案例为依托,探计研究如何解决施工期间地铁车站站点的疏散问题。现以成都地铁18号线三期工程省体育馆管站为例,通过对该站施工期间消防疏散系统的研究,提出设计和施工的优化方案,为相似既有线车站改造中消防疏散设计与施工提供借鉴和参考。
        程云妍
        成都轨道交通集团有限公司  四川成都  610041
        摘要:消防疏散问题是城市轨道交通建筑设计中的首要满足的硬性要求,在正常的建设过程中开通运营的站点需要通过政府主管部门及专家组的专项验收,所以新建线路来说设计中均会落实该项要求。但是在建设过程中,特别是涉及既有线改造的,改造过程可能会对正在运营线路的消防产生影响,甚至不满足运营要求,典型情况有对既有线带疏散功能出入口的改造期间的影响。本文以具体工程案例为依托,探计研究如何解决施工期间地铁车站站点的疏散问题。现以成都地铁18号线三期工程省体育馆管站为例,通过对该站施工期间消防疏散系统的研究,提出设计和施工的优化方案,为相似既有线车站改造中消防疏散设计与施工提供借鉴和参考。
        关键词:消防 疏散 临时出口 轨道交通 运营车站 施工工况 过街需求 地铁建筑
       
        0  引言
        截止2020年底,成都轨道交通已开通运营13条线路,线网里程正式突破500公里达到558公里,线网规模跃升全国城市轨道交通“第四城”,正式迈入大线网运营新时代。成都轨道交通引领城市格局发展的速度与规模更为显著,经济促进和民生提振作用更为凸显。
        成都地铁目前正在建设9条线路(10号线三期、13号线一期、17号线二期、18号线三期、19号线二期、8号线二期、27号线一期、30号线一期、资阳线)。成都轨道交通建设规划获批里程共计约692公里,其中前三期建设规划项目批复里程约515公里,第四期建设规划项目批复里程约177公里。
        根据《地铁设计防火标准》 (GB51298-2018)5.1.4条“每个站厅公共区应至少设置2个直通室外的安全出口。安全出口应分散布置,且相邻两个安全出口之间的最小水平距离不应小于20m。换乘车站共用一个站厅公共区时,站厅公共区的安全出口应按每条线不少于2个设置。”在轨道交通加速成网的建设情况下,地铁建设常常需要改造既有运营的线路,比如对出入口的改造,出入口的改造即会破坏原来车站的消防疏散,本文以工程实际情况入手,通过从消防疏散要求、客运能力、集散空间、工程造价、施工便利性等方面进行比选,确定最优方案。
        结论不仅为地铁工程建设施工期间疏散提供重要技术支持,保证工程的顺利建设,特别是对后续类似改造车站涉及消防疏散可提供借鉴和参考,而且对促进轨道交通地下换乘车站施工期间消防疏散设计、施工的发展,具有现实意义。
        1  工程概况
        18号线三期省体育馆站位于一环路南段与人民南路交叉口处,车站为18号线与1、3号线换乘站,已建成运营的1号线为地下两层岛式站台车站,南北分站厅之间夹一环路下穿隧道,3号线为地下两层岛式站台车站(局部三层),两线“T”型节点换乘,1、3号线均为地下两层13m岛式站台车站,两线采用台-台节点换乘。人民南路为成都市南北向主干道,道路红线宽64米,一环路南段为东西向主干道,道路红线宽50米,沿一环路设双向4车道一环路下穿隧道。车站所处位置东北象限主要有西华大学人南小区、@世界等建筑;西北象限主要有人南国际等高层建筑;西南象限为四川省体育馆;东南象限为数码广场、来福士广场等高层建筑。
        本站站厅受下穿隧道影响,与1号线同样设为南北两厅,出入口、地面风亭根据周边情况设于人行道或地块内,出入口均为有盖出入口;风亭均为敞口矮风亭;设一处半下沉冷却塔。
        
        图1 车站平面图
        2  省体育馆施工期间消防疏散问题
        18号线省体育馆站共分五期施工。原设计一期围挡实施1/18号线换乘连接厅及其顶板上方雨、污水管廊。施工期间拆除既有1号线C、D号出入口,原3号线A口由人南国际建成并投入使用,满足既有线北厅疏散要求。具体疏散方案如下:
        1号线:1/3号线北厅及1号线南厅、站台为一个防火分区,疏散口分别为:北厅3号线A号出入口及1号线D口;南厅1号线B、C 号出入口;
        3号线:站厅层(负二层)、站台层(负三层)为一个防火分区,疏散口分别为E、F2口。疏散平面图如下图所示:
        
        图2 原疏散平面图
        
        图3 1号线疏散示意
        现阶段,因人南国际工期未定,A出入口不能投入使用,连接厅施工期间若按原设计方案,直接拆除既有1号线C、D号出入口,施工期间1号线既有A/B号出入口,1号线北厅借用南北两厅连接楼梯,不满足50m疏散距离要求。
        
        图4 拆除C、D口后疏散距离平面图
        3  省体育馆施工期间消防疏散处理方案
        根据周边现状条件,解决消防疏散方案主要有新增临时口或利用既有D口倒边施工,经过研究有如下四个方案。
        3.1 方案一:临时出入口设于人民南路西侧
        新增临时出入口设于人民南路西侧(1号线既有风亭组南侧),沿现状人行道设置。根据站内空间,楼梯土建宽2.35m。
        
        图5 疏散平面图
        北厅增设临时出入口后,满足站内疏散要求,但存在以下问题:1)需协调人南国际改造现状大门位置。2)对站内管线改造(风管、冷冻水管、动照及给排水管等)。
        3.2 方案二:临时出入口设于人民南路路中(楼梯)
        方案二为临时口设于人民南路路中纯楼梯方案,土建宽2.6m。出入口口部集散空间5.9m,设3m宽地铁进出站专用道;地面交通疏散8车道(3m)+2非机动车道(2m),施工较简单。
        
        图6 方案一:纯楼梯
        3.3 方案三:临时出入口设于人民南路路中(扶梯+楼梯)
        方案三为临时口设一1.8m宽楼梯及一上行扶梯。出入口口部集散空间2.2m,设3m宽地铁进出站专用道;地面交通疏散8车道(3m)+2非机动车道(2m),扶梯吊装及后期拆除麻烦,施工较复杂。
        
        图7 方案二:扶梯+楼梯方案
        3.4 方案四:D口倒边实施
        连接厅实施期间,既有1号线D口倒边实施,施工期间北厅利用既有A/D口,南厅利用既有B/F2口,南北两厅满足疏散要求。存在问题:既有D口倒边施工对工期影响较大,且施工工序复杂。
        
        图8 D口倒边实施疏散平面图
        3.5 方案对比
        通过方案综合比选,方案一对交通影响较大,投资约200万元,对既有线影响较多,且对1线改造工作量大,工期不可控,没有人民南路过街功能;方案二投资约45万元,满足交通疏散及现场明挖施工组织要求,同时满足人民南路过街功能;方案三是较方案二增加扶梯功能,考虑利用既有扶梯,费用增加约30万元;方案四增加费用约80万元,但是对车站盾构始发及主体施工影响极大。通过对比选择投资最小,且能满足疏散和过街功能的方案二。
        4  小结及建议
        通过消防疏散问题理论分析、方案比选及实际施工结果,总结出解决既有线施工疏散问题要考虑到投资,施工期间既有车站功能,交通疏解,改造难度诸多因素,最终选择最优方案。在实施过程中有以下几点建议:
        1)施工期间的车站消防疏散也应满足50m疏散距离要求;
        2)在保证疏散要求的情况下,设置纯楼梯、还是扶梯+楼梯应征求运营单位的意见,尽可能满足乘客的实际需求;
        3)对于临时口采用的扶梯应尽可能考虑二次利用,避免浪费;
        4)如临时口设置于路中,应尽可能增大出入口口部集散空间,并设置乘客专用通道,避免造成客流冲突。
        参考文献:
        [1]董书衡. 地铁疏散人员行为特征及应急疏散仿真[D].郑州大学,2017.
        [2]苏亮. 基于BIM的地下建筑火灾消防设计研究[D].北京交通大学,2016.
        [3]李炎锋,张亦昕,冯霄,张晋. 地铁换乘站防排烟系统研究[J]. 建筑科学,2015,31(05):92-97.
        [4]陈丽娟. 《地铁设计规范》新旧版本对照及防火分区、安全疏散的一些问题探讨[J]. 隧道建设,2015,35(04):350-353.
        [5]姚显贵. 地铁出入口建筑设计理论与实践[J]. 隧道建设,2014,34(12):1153-1162.
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