☞ 杨春仁
☞ 中铁第六勘察设计院集团有限公司
[摘 要]徐州地铁彭城广场站位于徐州市中心商圈，建设条件极端复杂，被誉为徐州“最难”车站。设计阶段通过技术创新、设计理念创新，解决了规划、*迁拆**、交通疏解、建构筑物保护等技术难题。通过对彭城广场站关键设计技术的研究与总结，能拓宽复杂建设条件下地铁车站设计思路，对后续城市中心区域的地铁车站设计具有一定的指导作用。
[关键词]地铁;彭城广场站;设计;关键技术
地铁车站设计是一个集线路、限界、轨道、行车、建筑、结构、暖通、给排水、动照、综合监控、通信、信号、变电等几十个专业的系统性工程，也是城市建设重要的一环。地铁车站设计的重、难点在于既要满足内部多专业的协调又要满足车站与规划、交通、管线、周边建筑物等边界条件的契合。常规的地铁车站设计理念不能很好地满足城市中心区域地铁建设需求。彭城广场站在极端复杂的边界条件下，通过站型创新、设计理念创新、施工工法创新实现了车站功能合理、工程经济以及地铁建设与城市规划完美契合。
1 站址环境及车站方案
1.1 站位周边情况
彭城广场站位于淮海路与彭城路交叉路口，站位周边既有商业综合体、在建商业综合体、规划商业综合体密集，*迁拆**代价高，车站建设用地非常紧张。站位西南象限有中央百大、悠沃地下时尚街区、在建徐州中央国际广场，东南象限为彭城饭店、徐州供销大厦、天成国际广场，东北象限为富景广“场、华联商厦、苏宁广场，西北象限为彭城广场。1号线车站西侧道路下有中心时尚大道地下商业兼过街通道，彭城广场南侧有古彭地下商场。站位周边场地条件紧张，换乘节点设置困难。
1.2 车站实施方案
1号线车站沿淮海东路东西向设置，车站主体位于交叉路口西侧，为地下四层分离岛式站台车站，中心时尚大道范围内及淮海路下采用暗挖法施工，中心时尚大道范围以外淮海路北侧采用明挖法施工，车站设备管理用房设置在彭城广场内，外包长度为177.0m，明挖部分标准段外包宽度为56.15m，暗挖站台部分标准段外包宽度为11.5m。2号线车站沿彭城路南北向设置，车站主体位于交叉路口北侧，采用盖挖法施工，为地下三层岛式站台车站，外包长度为216.95m，标准段外包宽度为22.9m。车站总建筑面积:为50990m2。
1.2.1 出入口布置
车站共设置15个出入口、5个安全出入口以及2个下沉广场，除5号出入口，均位于道路红线以外。
地铁共设置5个出入口: 1号出入口设置于淮海东路南侧;4号出入口位于淮海东路北侧、彭城路东侧;7号出入口位于彭城路西侧彭城广场内; 10号出入口设置在彭城路西侧，接入2号下沉广场; 14号出入口设在交叉路口西北象限，接入1号下沉广场。商业共设置10个出入口及2个下沉广场:两个下沉广场位于交叉路口西北象限的彭城广场内。2号出入口设置于淮海东路南侧; 3号出入口与淮海东路南侧悠沃时尚街区预留出入口衔接; 5号出入口位于淮海东路北侧、彭城路东侧;6号出入口设置在彭城路西侧; 8、9号出入口设置在彭城路西侧，接入2号下沉广场;11、12、13、15号出入口设在交叉路口西北象限，接入1号下沉广场。车站共设5个安全出口，均位于彭城广场内，1号安全出入口为1号线地铁车站消防专用通道，2、3、4号安全出入口为商业出入口，位于彭城广场南侧，其中2号安全出入口接入1号下沉广场，5号安全出入口为2号线地铁车站消防专用通道，位于彭城路西侧。在车站西侧、淮海路北侧以及彭城路西侧、2号下沉广场附近设有车站无障碍电梯，在1、2号下沉广场附近设有消防电梯兼商业客、货梯。
1.2.2风亭冷却塔布置
车站设3组风亭，均为低矮风亭。风亭、冷却塔均置于交叉路口西北象限的彭城广场内。
2 关键技术研究
2.1国内首例单端单侧明挖+暗挖分离岛式换乘车站
彭城广场1号线车站左端有地下二层的中心时尚大道地下商业，经初步测算其*迁拆**成本约8亿元，为规避*迁拆**难题，综合考虑换乘功能、富景大厦桩基础对线站位的影响，1号线彭城广场站采用单端单侧明挖+暗挖分离岛式车站，明挖区域设置在*迁拆**难度低的海天书城地块，此方案具有如下优点:
(1)设置明挖区域的海天书城地块东西向长度仅99m，远远小于普通明挖站的长度，1 号线采用单端单侧明挖+暗挖分离岛式车站，即在中心时尚大道商业范围内的车站部分采用暗挖施工，可避免对中心时尚大道商业的*迁拆**，大大降低*迁拆**成本。
(2)受彭城路东侧富景大厦桩基础的影响，1号线车站仅左线可设置在海天书城地块内，1号线采用“单端单侧明挖+暗挖”分离岛式车站，即在海天书城地块范围内的左线局部明挖、右线设置在淮海路下采用全暗挖方案，可保证车站施工期间，淮海路地面机动车道不受影响。
(3)明挖区域设置在*迁拆**难度低的海天书城地块,可有效减少车站施工对淮海路”下市政管线的改迁量。
2.2依托彭城广场地铁站打造城市中心区域地面交通慢行系统
彭城广场站位于徐州市主城区中心位置，最为繁华的商业中心，周边汇集了金鹰、苏宁、金地商都、中央百大、悠沃地下时尚街区、中心时尚大道、彭城饭店、天成国际等商业综合体，但各自独立，市民购物需要跨越淮海路、彭城路、中山路，带来了极大的安全隐患和较低的购物体验。
彭城广场站1号线采用地下四层车站，2号线采用地下三层车站。地下二层设置1、2号线站厅，车站地下一层整体纳入彭城广场区域地下交通慢行系统的规划，将车站东侧的苏宁，南侧的“优沃”时尚街区、彭城饭店、中央百大、银座商城，西侧的时尚大道及规划中的太平洋百货，北侧的金鹰等商业综合体有机联系在一起，并在地下一层实施(或预留)与周边商业的接口，充分利用车站与周边商业客流互补优势，实现多方共赢。实现了车站与周边商业的完美结合，沟通地上人流与地下人流，打造立体式城市中心商业圈，提升区域商业价值。
2.3国内首例超近距离上下叠交项管
彭城广场站1、2号出入口均为过淮海路的出入口，受场地条件、地面交通、地下市政管线影响，1、2号出入口为上下重叠两层结构，采用顶管法施工。顶管管片尺寸: 6.9mX4.9m，管片之间净间距: 0.7m。上部顶管位于老城杂填土中，下 部顶管位于硬塑状黏土层中。下部顶管上跨1号线右线站台暗挖隧道，垂直距离约5.8m。主要控制标准:地面沉降控制值为10mm，既有线运营的轨道横向高差控制值为4mm，轨向高差控制值为4mm。
采取的主要措施如下:(1)对上部顶管范围内杂填土进行全断面注浆加固。(2)对两顶管之间的土体进行注浆加固。(3)由于接收端位于车站主体结构内,为保证正常运营，在接收端顶管采用弃壳方案，机器整体拆除后从后运出，在盾壳内采用现浇混凝土结构与管片以及既有结构相连。(4)先施工下部顶管，再施工上部顶管，下部顶管施工完成后在始发井内设置临时钢架，作为上部顶管始发的竖向支撑，待顶管施工完成后拆除,最后浇柱内部结构。(6) 推进过程中，严控推进速度，保证平稳匀速;控制注浆压力，减小对土体压力;调整两顶管间的注浆材料，减小后推顶管对先推管片的摩擦力。在采取以上主要措施后，保证了地面交通的正常运行，沉降在允许的范围内; 1号线车站正常运营。
2.4 江苏省内首例富水岩溶地层既有建筑下大断面暗挖
隧道下穿位置的中心时尚大道为地下一层结构，局部地下两层，为梁柱框架结构，筏板基础，根据建筑物结构构造，建筑物允许差异沉降控制值为6mm。受既有中心时尚大道地下商业的影响，其用地范围内的车站左右线站台均采用暗挖施工，隧道断面宽12m，高11m，隧道拱项距离中心时尚大道地下商业底板11.6m。隧道拱顶位于土岩结合面，覆土为硬塑状黏土，拱顶以下其余断面位于强风化、中风化灰岩中,灰岩溶洞较发育，根据抽水试验，灰岩含水量较大。
采取的主要措施:
(1)合理划分工区，以加快施工工期并降低施工风险。左右线车站通过暗挖横通道相连。设计6个永久使用横通道，其中3个兼施工横通道。由明挖区施作施工横通道，横通道高14m，宽度8m。先施工横通道后通过横通道施工正线隧道，通过横通道将正线隧道分为3个工区同时施工。
(2)开挖均采用CRD法施工。对于拱顶均采用管棚+小导管组合方式进行超前支护，对于富水地段采用超前注浆进行堵水，保证隧道的正常开挖，控制隧道沉降。对于溶洞地区均采用提前探测后注浆填充后进行开挖。1、4号横通道之间隧道净距仅有2.7m，在先施工隧道内对中间岩柱进行注浆加固，系统锚杆长度减小为1m,以避免开挖影响。
通过采取的主要措施，地下建筑物差异沉降控制在3mm以内，地下商业在矿山法施工期间正常营业。
2.5江苏省内最深超大异形地铁车站基坑
受中心时尚大道地下结构、金鹰地下室、富景广场、暗挖施工风险等条件限制，1号线车站轨面埋深较大，明挖基坑开挖最大深度35.4m，开挖最大宽度58.2m。平面距离中心时尚大道结构2.9m,距离苏宁地下室结构最近处仅0.9m。
采取的主要措施有:
(1)1号线基坑整体采用桁架支撑体系。
(2)为克服1.2号线异形基坑空间效应，在基坑阳角除采用主动加强外，设置支撑体系刚度过渡段,极大减小基坑的空间效应。此方案整体刚度大、变形最小;投资最省;施工效率高;中桁架第一道混凝土支撑与临时路面板结合，能提供较大的施工空间与施工便道，能够较好的解决本站施工场地狭小的问题。
(3)为保证苏宁的正常营业，2号线采用半盖挖顺做工法，第一道支撑采用混凝士支撑与临时路面系统相结合。彭城广场站虽然为全线最后-一个开工的车站，但主体结构封顶的时间却按照原工筹正常完成，保障了1号线的正常开通运营;在整个施工过程中，车站未发生一次红色预警。
2.6彭城广场站采用大型临时支撑体系托换确保工期
彭城广场站1、2号线相接地区由于基坑较大、不规则、设置有临时路面板，行车且有施工所用重车。因此设置较多临时格构柱，间距6m左右。根据工筹，1号线彭城广场站提供盾构过站。为加快工期，盾构需在明挖厅负三层结构施工结束时，完成站内接收、过站和二次始发。由于车站主体未完全施工结束，基坑支撑系统及临时立柱未拆除，因此需要对明挖厅临时立柱进行局部托换。
采取的主要措施有: (1)在格构柱穿过的主体结构负四层中板上方新施作横梁,尺寸为宽1.2、高1.5m。
(2)在格构柱.上焊接牛腿并将其锚入横梁。
(3)在盾构影响区域外设置托换柱，采用直径609mm的钢管，形成“门”字形托架托换格构柱。(4)在达到设计强度后，割除受影响的14根格构柱。通过对负四层格构柱的托换实现了对大型临时支撑体系的整体托换，保证了地面交通的正常运营，也保障了盾构的正常接收、过站、始发。
3 总结
地铁彭城广场站于2014年5月启动初步设计，2019年10月地铁1号线通车试运营，2020年10月地铁2号线通车试运营，建设过程中未发生重大风险，运营状况良好。通过技术创新，实现了建设阶段工程经济，确保工程安全;通过设计理念创新，打造城市中心区地下交通慢行系统，实现运营阶段地铁与周边商业多方共赢，助力城市中心区域商业发展。笔者希望通过对彭城广场站关键设计技术的研究和总结，能拓宽城市中心区域地铁车站设计思路。