馬 昌

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 湖北武漢 430063)

1 引言

隨著我國(guó)大批高鐵客站的快速建設(shè)，集高鐵、城市軌道交通、市政交通、物業(yè)開發(fā)等多種功能于一體的大型綜合交通樞紐站應(yīng)運(yùn)而生[1]?，F(xiàn)階段綜合交通樞紐在一體化建設(shè)上存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、建設(shè)時(shí)序不匹配、銜接方式不順暢、運(yùn)營(yíng)管理不協(xié)調(diào)等諸多問題，真正實(shí)現(xiàn)功能銜接緊密、管理高效安全的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)較少。

“站城融合”是新時(shí)代大型鐵路樞紐客站重要特征之一，是指客站的規(guī)劃建設(shè)與多元的城市功能有機(jī)結(jié)合，為客站賦予更多的城市屬性，并依托其便捷高效的換乘客流帶來大量辦公、商業(yè)、居住的高效聚集，共生共盈，使樞紐客站成為“協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的城市公共名片[2]。

2 項(xiàng)目概況

佛山西站是我國(guó)最大的下進(jìn)下出線正下式火車站，廣佛都市圈的重要樞紐，是廣東省面向西部的大門。我國(guó)鐵路部門改制后，該站成為路地雙方共同開發(fā)、共同建設(shè)、共同運(yùn)營(yíng)管理的先行試點(diǎn)項(xiàng)目。

車站共有貴廣、南廣、深茂鐵路及廣佛肇城際、廣佛環(huán)線城際5條鐵路線引入，站場(chǎng)總共有10座站臺(tái)23條線(含正線)，其中客專場(chǎng)6站臺(tái)15線、城際場(chǎng)4站臺(tái)8線，采用高架形式南北方向布置。樞紐整體工程由線下站房及雨棚工程(6萬m2)、地鐵及地下空間開發(fā)工程(10萬m2)、綜合交通樞紐配套工程(15萬m2)、南北側(cè)站房物業(yè)開發(fā)工程(26萬m2)、南北廣場(chǎng)以及周邊路網(wǎng)匝道工程六部分組成。整個(gè)項(xiàng)目規(guī)模龐大、涉及面廣、投資主體多、界面復(fù)雜，設(shè)計(jì)及建設(shè)難度很大。是新時(shí)代鐵路客站“站城融合”的代表項(xiàng)目(見圖1)。

圖1 佛山西站站區(qū)鳥瞰效果圖

規(guī)劃設(shè)計(jì)采用了“空間布局一體化”、“交通組織一體化”、“客流換乘一體化”、“站橋結(jié)構(gòu)一體化”的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，讓城市配套交通設(shè)施、物業(yè)開發(fā)與站房同步設(shè)計(jì)、同步建設(shè)，同步運(yùn)營(yíng)，達(dá)到 “站城融合”的建設(shè)目標(biāo)。

3 樞紐空間布局一體化設(shè)計(jì)

佛山西站匯集高鐵、城際、地鐵、公交、長(zhǎng)途、出租等多種城市內(nèi)外交通系統(tǒng)，鐵路車場(chǎng)采用高架式，這類樞紐站具有軌道下方可利用空間富余、換乘交通方式類別豐富、交通需求量大、交通組織復(fù)雜等特點(diǎn)[3]。針對(duì)這一特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用了“公共交通優(yōu)先、立體融合”的原則進(jìn)行場(chǎng)站布置[4]。

(1)公共交通優(yōu)先原則進(jìn)行交通場(chǎng)站布置

根據(jù)交通客流分析，主客流方向?yàn)闁|南向禪城、桂城城區(qū)方向，其次為東北方向，再次為西南高明方向，最后為西北三水方向。將配套場(chǎng)站設(shè)施分區(qū)化布置，以南北國(guó)鐵、城際分界線為橫軸，站房南北向中心線為縱軸，將樞紐按象限分為東南、西南、西北、東北四區(qū)域，方便旅客識(shí)別。

根據(jù)換乘流量計(jì)算，市政配套的場(chǎng)站設(shè)施優(yōu)先層級(jí)為地鐵→公交→出租車→長(zhǎng)途車→社會(huì)車。依據(jù)外部交通客流及場(chǎng)站設(shè)施優(yōu)先等級(jí)，將地鐵設(shè)在車站正下方，公交、出租車、長(zhǎng)途汽車及社會(huì)車四類場(chǎng)站分別布置于不同象限，見圖2。

圖2 交通接駁設(shè)施布局

(2)充分利用橋下空間立體分層布局

車站總共分5層，地下二層為地鐵3、4號(hào)線及站臺(tái)，地下一層為地鐵站廳及地下空間開發(fā)，地面一層為進(jìn)站通道、進(jìn)站廳、候車大廳及配套車場(chǎng)到達(dá)區(qū)域，地面二層為出站通道、出站廳、辦公設(shè)備用房及配套車場(chǎng)出發(fā)區(qū)域，地面三層為鐵路高架站臺(tái)及雨棚(見圖3)。充分利用站臺(tái)高架下方富余空間，布置各種交通場(chǎng)站設(shè)施，分層設(shè)置進(jìn)出站功能，并將各類交通設(shè)施疊合，集約化、立體化布局，互不干擾，極大地的節(jié)省了城市建設(shè)用地，體現(xiàn)了“經(jīng)濟(jì)、綠色”的設(shè)計(jì)理念[5]。

圖3 佛山西站剖透視效果圖

(3)交通樞紐融合城市功能協(xié)同發(fā)展

以樞紐站為中心，采用“TOD”的模式開發(fā)，打造立體擴(kuò)展的城市街區(qū)，通過地上、地下各層面的聯(lián)系通道實(shí)現(xiàn)周邊城市聯(lián)動(dòng)發(fā)展[6]。站房與各類城市配套交通相連通，城市廣場(chǎng)空間與地鐵換乘空間相連通，車站旅客活動(dòng)平臺(tái)與周邊建筑相連通，實(shí)現(xiàn)了樞紐空間與城市空間全方位的融合，充分挖掘出綜合交通樞紐所產(chǎn)生的巨大經(jīng)濟(jì)效益。

4 樞紐交通組織一體化設(shè)計(jì)

4.1 總體交通組織

樞紐周邊道路組織采用近、遠(yuǎn)期相結(jié)合的方案。近期交通量一般情況下，站前東、西路與站前南、北路片區(qū)道路交叉口均采用信號(hào)控制(見圖4)；遠(yuǎn)期交通量增加時(shí)，4個(gè)交叉口通過設(shè)置禁左和定向匝道，組成3個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。將站前南、北路過境交通隔離以提高片區(qū)路網(wǎng)服務(wù)水平。對(duì)部分路口或部分類型車輛實(shí)行禁左管理，旨在提高路口的通行能力和樞紐片區(qū)路網(wǎng)服務(wù)水平(見圖5)[7]。

圖4 近期片區(qū)整體交通組織

圖5 遠(yuǎn)期片區(qū)整體交通組織

4.2 各類車場(chǎng)交通組織

佛山西站采用“高架＋地面＋地下”三層交通出入組織，極大地提高了交通設(shè)施出入口的總體進(jìn)出效率。

(1)公交車交通組織

外圍公交車輛主要通過環(huán)站東、西路和站前南、北路到達(dá)西站樞紐，然后在站前東路或站前南路開口進(jìn)出。

公交上落客車場(chǎng)與蓄車場(chǎng)之間的聯(lián)系需要通過繞行完成。完成落客車輛從站前南路開口駛出，繞行站前南路——站前西路——站前北路——環(huán)站東路進(jìn)入公交蓄車場(chǎng)；公交蓄車場(chǎng)車輛從環(huán)站東路出口駛出，沿環(huán)站東路——站前南路進(jìn)入公交上落客車場(chǎng)。

(2)出租車交通組織

出租車場(chǎng)分別布設(shè)于樞紐東、西兩側(cè)，其中東北角出租車場(chǎng)與社會(huì)車共用。禪西大道、羅村大道方向車輛沿站前東路進(jìn)出東北角出租車社會(huì)共用車場(chǎng)；桂丹路、工貿(mào)大道方向車輛沿站前西路進(jìn)出西南角出租車場(chǎng)。

(3)長(zhǎng)途汽車交通組織

長(zhǎng)途汽車主要沿桂丹路——佛一環(huán)等高快速路出行，車輛在站前西路開口進(jìn)出。

長(zhǎng)途汽車上落客車場(chǎng)車輛與蓄車場(chǎng)聯(lián)系需要通過繞行完成。完成落客車輛從站前西路出口駛出，沿站前西路——站前北路——站前東路——環(huán)站西路進(jìn)入長(zhǎng)途車蓄車區(qū)；長(zhǎng)途蓄車區(qū)車輛沿環(huán)站西路——站前北路——站前東路——站前南路——前站西路進(jìn)入上落客車場(chǎng)。

(4)社會(huì)車交通組織

社會(huì)車場(chǎng)分別布設(shè)于樞紐東、西兩側(cè)，其中東北角社會(huì)車場(chǎng)與出租車共用。禪西大道、羅村大道方向車輛沿站前東路進(jìn)出東北角出租車社會(huì)共用車場(chǎng)；桂丹路、工貿(mào)大道方向車輛沿站前西路進(jìn)出西北角社會(huì)車場(chǎng)。

東北角社會(huì)車場(chǎng)車輛完成落客后沿站前東路南行，至站前東路——站前南路交叉口掉頭，在站前東路開口進(jìn)入東側(cè)咽喉區(qū)社會(huì)停車場(chǎng)停車；車輛或在站前東路——站前南路交叉口右轉(zhuǎn)，沿站前南路——環(huán)站西路開口進(jìn)入西側(cè)咽喉區(qū)社會(huì)停車場(chǎng)停車。

西北角社會(huì)車場(chǎng)車輛完成落客后，沿站前西路北行，在站前西路——站前北路交叉口掉頭，在站前西路開口進(jìn)入西側(cè)咽喉區(qū)社會(huì)停車場(chǎng)停車；車輛或者在站前西路——站前北路交叉口右轉(zhuǎn)，沿站前北路——環(huán)站東路進(jìn)入東側(cè)咽喉區(qū)社會(huì)停車場(chǎng)停車。

4.3 交通組織仿真模擬

通過德國(guó)PTV公司新版VISSIM車行仿真軟件，結(jié)合靜態(tài)車行量計(jì)算，對(duì)樞紐外部路網(wǎng)、交通設(shè)施內(nèi)、外部組織進(jìn)行模擬，通過指標(biāo)評(píng)測(cè)結(jié)果，優(yōu)化樞紐內(nèi)、外部立體化道路網(wǎng)得出最佳方案[8]。

5 樞紐客流換乘一體化設(shè)計(jì)

5.1 鐵路與接駁場(chǎng)站人流組織

(1)鐵路出發(fā)人流:乘坐公交車、出租車、社會(huì)車、長(zhǎng)途大巴等交通方式的客流在地面層落客場(chǎng)站下車，經(jīng)過地面層站房東西兩側(cè)人行通道進(jìn)站；地鐵客流由地下一層站廳層到達(dá)地面層站房活動(dòng)平臺(tái)，經(jīng)過人行通道進(jìn)站，通過樓扶梯和垂直電梯到達(dá)站臺(tái)層。

(2)鐵路到達(dá)人流:到站客流自站臺(tái)層下到夾層出站廳，出站進(jìn)入東西夾層旅客活動(dòng)平臺(tái)，換乘出租車和社會(huì)車客流從西側(cè)進(jìn)入場(chǎng)站。換乘公交客流從夾層?xùn)|側(cè)進(jìn)入場(chǎng)站；換乘長(zhǎng)途車客流從夾層西南角進(jìn)入長(zhǎng)途車站；換乘地鐵客流從夾層通過樓扶梯下至地面層，然后再?gòu)牡孛鎸拥竭_(dá)地下一層地鐵站廳(見圖6)。

圖6 旅客流線示意

5.2 接駁場(chǎng)站間人流組織

按照目前佛山西站配套車場(chǎng)的平面布局，交通接駁場(chǎng)站之間的客流交換主要集中在地鐵與公交、地鐵與長(zhǎng)途大巴、公交與長(zhǎng)途大巴之間，換乘客流均可通過地面層旅客活動(dòng)通道完成轉(zhuǎn)換。

5.3 鐵路內(nèi)部換乘客流組織

充分利用“下進(jìn)下出”的站型模式，在站內(nèi)實(shí)現(xiàn)了全路首個(gè)“客?！请H”便捷通道快速換乘，站外實(shí)現(xiàn)了與市政配套交通設(shè)施步行時(shí)間不大于5 min的最佳換乘標(biāo)準(zhǔn)。與同等類型的大型樞紐車站相比，換乘效率及換乘品質(zhì)大大提升(見圖7)。

圖7 便捷通道示意

6 樞紐站橋結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)

(1)站橋合一的特殊結(jié)構(gòu)體系

佛山西站除正線和中間3跨3×32.7 m范圍采用橋梁結(jié)構(gòu)外，站臺(tái)區(qū)域的其他到發(fā)線承軌層采用整體框架結(jié)構(gòu)方案，由混凝土框架結(jié)構(gòu)支撐火車荷載，形成了建橋合一的整體結(jié)構(gòu)方案。針對(duì)特殊且超長(zhǎng)的承軌層框架結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用設(shè)置樓板預(yù)應(yīng)力鋼筋和考慮下部樁基礎(chǔ)及土體群樁效應(yīng)的分析方法，解決了超長(zhǎng)承軌層框架結(jié)構(gòu)緩解溫度效應(yīng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。通過對(duì)鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，提出了適應(yīng)佛山西站特殊情況的矩形鋼管混凝土柱與十字型型鋼柱的豎向混合結(jié)構(gòu)過渡設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)。

(2)全國(guó)首例大型高架橋式車站站橋防水技術(shù)[10]

針對(duì)站臺(tái)層復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，在橋梁及框架結(jié)構(gòu)變形縫之間上部采用充氣加壓的防水裝置、下部采用集水槽引出滲漏水，能夠?qū)崿F(xiàn)交錯(cuò)、彎起等多向連接，且與橋面防水連接縫的連續(xù)鋪裝，克服了多年困擾高架站房的漏水問題，取得了良好的實(shí)用效果(見圖8)。

圖8 橋梁承軌層變形縫防水節(jié)點(diǎn)

(3)列車振動(dòng)影響及線正下車站吸聲降噪技術(shù)

設(shè)計(jì)著重通過對(duì)列車制動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)所引起的建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行研究，以解決列車引起的振動(dòng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全問題及人員舒適性問題。對(duì)車站大廳、辦公設(shè)備等主要功能區(qū)域采取隔振降噪的處理措施，在噪聲防治、廣播聲學(xué)等方面總結(jié)了較多的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[9]。

7 結(jié)論

該站于2017年8月18日建成通車，成為路地雙方共同開發(fā)、共同建設(shè)、共同運(yùn)營(yíng)管理的先行試點(diǎn)工程。本工程通過“空間布局一體化”、“交通組織一體化”、“客流換乘一體化”、“站橋結(jié)構(gòu)一體化”四個(gè)方面進(jìn)行分析研究，采用仿真模擬、近遠(yuǎn)期結(jié)合、歸納總結(jié)等方法，提出了一系列創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)了“站城融合”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，提升了樞紐站區(qū)整體品質(zhì)，為本項(xiàng)目建設(shè)創(chuàng)造了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。