天津地铁一号线既有线改建工程方案综述
【摘要】地铁既有线改造工程在国内尚无先例。本文重点阐述了天津地铁既有线改建利用的可行性，车站改建设计原则
案、新旧结构差异沉降的控制方法等。
【关键词】地铁既有线 改建工程 设汁方案
0 引言
2001年天津市政府批复的《天津市中心城区快速轨道交通线网规划》由6条线组成，其中4条放射线、2条半径线，线网总长160．6km。核心区线网密度1．22km／km2，中心城区线网密0.42km/km2。线网规划确定一、二、三号线为城市快速轨道交通基本骨架线，四号线为远景内部填充线，五、六号线为外围发展线。见图1
天津对快速轨道交通线网规划的研究起步较早，1985年《总体规划》中就规划了由三条射线和一条环线组成的，陕速轨道线网，全长106km。为适应城市发展，1997年在《总体规划》修编时对快速轨道交通线网规划进行了调整，提出由7条放射线组成的快速轨道线网，全长147km。2000年结合天津地铁一号线的前期工作，市主管部门适时做出进一步完善线网规划的决定，并于2001年完成轨道交通线网规划的最终报告。
经过先后两次对线网规划的调整，地铁—号线线路走向始终未变。
网规划研究分析认为，维持地铁—号线线路走向具备以下优势：
·符合城市主客流方向的重要交通走廊
·符合总体规划意图，有利于线网整体布局的合理性
·有利于城市快速轨道交通的可持续发展
天津地铁一号线北起刘园，南至双林，为快速轨道交通线网规划中的南北骨干线，全长26.187km，车站22座。是集地下、高架、地面于一体的地铁线路。车站有单层和双层，站台型式有侧式站台和岛式站台，功能齐全。既有线就位于地铁一号线上。该线现已进入试验段施工。
1 既有线概况
地铁既有线位于中心市区，处于地铁1号线中段，从西站起沿大丰路、西马路、南开三马路、南京路到达新华路，长7．278km，全部为地下工程。设车站日座，平均站间距0．972km。见图2
该线是1970年改造墙子河污水工程刊按建设战备工程的需要修建的，于1984年建成通车。由于
受当时形势和各种条件的限制，选定的技术标准低。基本概况与存在主要问题有：
1.1线路
纵路纵断面最大纵坡为千分之12．5，最小为平坡。全线坡度小于千分之3的线路长度为5 640m，占线路全长的76．9％；坡度小于千分之2的线路长度为3000 m，占线路全长的40．9％。
1．2 车站主体
8座车站的站台有效长度均只能停靠三辆车编组的列车。车站站台宽度也较窄，且每侧站台只有一个出人通道。设备用房建筑面积严重不足。见表1
1．3 机电设备
该线的供电及机电设备大部分为20世纪60年代的产品，设备规格陈旧，运转‘幽自欠佳，而且有许多非标产品和试制品，有相当一部分设备已超出了有效使用期，磨损严重，部分产品已无备品备件更换，运营缺乏安全保证。
2 既有线改造利用的可行性
(1)既有线改造利用实施方案符合天津市中心城区快速轨道交通线网规划，与城市主客流方向相吻合。
(2)既有线路附近没有一条平行的道路可供地铁走向选择，如按地铁要求再修建一条平行道路的话，势必造成大量的拆迁，代价太大。
(3)废弃既有线在原址新建地铁线路造成废弃工程也太大，投资将增加11．6亿元.
(4)经对地铁既有线的洞体结构断面进行检验，并对区间隧道最小断面作了综合管线布置，结构内缘均不侵入设备限界，故地铁既有线的限界能满足设备限界要求，而且可以满足设备布置要求.
(5)既有车站改造利用的方案对城市交通、环境等影响较小。
3 既有线改建方案
3．1改建方案原则
(1)本着因地制宜，充分利用既有车站的原则，尽可能地降低造价。改建后的既有车站长度、设备、管理用房等均应符合有关规范的规定及各专业的技术要求。
(2)各站出人口均应与地面客流紧密结合，并结合规划设置地下或地面集散厅。
(3)既有车站改建必须根据“中心城区快速轨道交通线网规划”，确定其可行的换乘方式。如分期修建，必须妥善考虑预留换乘接口。
(4)重点站各出人口及站厅至站台设置上下行自动扶梯；换乘站各出人口及站厅至站台间设置上行自动扶梯，并预留下行自动扶梯；其余各站出人口设置上行自动扶梯。各站并设置残疾人电梯。
3．2既有区间改建方案
通过多年的运营实践证明：隧道内小坡度地段排水虽然不够畅通，但尚未给运营造成危害和影响，而且国外早年修建的地铁也不乏此例。因此，改建方案利用既有洞体。由于区间内轮廓经设备限界检测，结构内缘及设备布置不侵入设备限界，故既有洞体维持现状。
3．3 既有车站改建方案
改变原有车站结构，调整柱网，保证车站侧站台宽度并向一端或两端扩建，使有效站台长度增至120m，以能满足停靠6辆车编组的列车长度需要。车站高度基本采用既有站标准，并按《设计规范》要求增加必要的设备房间、风道、出人口数量及宽度等(贝表2）
4 既有车站改建的新旧结构差异沉降控制
4.1差异沉降产生的原因
既有车站结构建于1984年，至今已有17年之久，结构建成后的后期沉降已经稳定。而车站的新建结构部分在降水、开挖、主体构筑、覆土回填、水位回升的过程中，必然会产生一个基坑坑底隆起、结构沉降、结构上升的过程。结构的最终沉降(或上升)取决于地质、覆土厚度、地下水位高低等因素。因此，在新旧结构相交处，必然存在一个差异沉降。
4．2 差异沉降的控制标准
根据规范规定和轨道运营要求，并参考城市的经验，此差异沉降的计算值应控制在-3mm(上升)
-5mm(沉降)之间。
4。3 差异沉降的控制方法
根据计算及分析，对新旧结构的差异沉降控制采用以下方法：
(1)为减少新旧结构部分的基坑隆起和后期沉降，在新结构的基坑底部设旋喷加固，纵向采用抽知口固的方式；从新旧结构相交处向新结构一侧抽条的间距由蜜到疏，加固范围15-20m。
(2)新旧结构相交处，在既有结构两侧的底板下设旋喷加固，加固范围为3-5m，以确保保既有结构不下沉。
天津地铁既有线改造和利用国内尚无先例，它对于地铁一号线建设具有重要的意义。天津地铁一号线计划2006年初建成通车。届时，它将为改善天津城市交通结构、保护生态环境、创造优良的投资环境、加速经济发展起到重要的作用。
