三亞新機場空港高速鐵路方案研究

周天星 張春艷 向偉玲 劉爽陽

(中鐵二院工程集團有限責任公司， 成都 610031)

三亞鳳凰機場現有設計保障能力僅為650萬人次/年，2016年旅客吞吐量已突破1 700萬人次，遠遠超過航站樓能力。每年冬季旅游旺季期間，航站樓內外人滿為患，旅客候機環境不佳，航班準點率難以保障，且存在較大安全隱患，越來越不適應城市發展需要。三亞新機場將在新一輪的發展中迎來重要戰略機遇期，逐步從單一服務三亞當地旅游的航空運輸節點，提升為服務瓊南、南海地區的戰略性綜合交通樞紐，功能定位、運輸規模和地面交通集散保障體系也將進行變革和提級躍升[1]。三亞新機場選址于三亞市西側紅塘灣，距三亞市區約30 km。新機場建成投入使用后，若過度傾向于機動化交通，勢必增加三亞市區與崖城方向的交通壓力，濱海一線東西通道瓶頸問題將更加突出。空港高速鐵路和市域鐵路引入機場將最大限度化解這一矛盾，依托空港高鐵和海南鐵路網，新機場可快速連接全省大型客運樞紐點，為游客雙向流動提供便捷通道，促進全島一體化發展；依托市域鐵路可提高新機場與市區間的交通效率及服務水平，支撐城市空間向東西兩翼拓展。

1 大型填海機場空鐵聯運發展經驗

1.1 日本關西國際機場

日本關西國際機場是阪神地區的主機場，主要引入了2條鐵路，一條為JR機場快線，另一條為南海快速鐵路，如圖1所示。通過機場支線接入JR線和南海線貫通運營，最終接入大阪站和新大阪站。關西國際機場與陸上的地面運輸依靠海上聯絡橋連接，橋體采用雙層設計，上層是6車道的高速公路；下層是復線的鐵路，是JR西日本關西機場線與南海電鐵機場線的一部分；終點站關西機場車站與機場主體相連，提供班次密集的接駁服務。

圖1 關西國際機場

1.2 韓國仁川國際機場

仁川國際機場距離首爾市52 km，離仁川海岸15 km，引入了1條鐵路專線串聯機場、黔巖火車站、金浦機場和首爾高速鐵路站，開行普通列車(KTX)和直達列車(A-REX)，如圖2所示。普通列車經停11個站點，其中9個站點可與首爾地鐵換乘。直達列車從首爾機場直達首爾高鐵站，中途無停靠。仁川國際機場與陸上由2座大橋連接，1座為仁川大橋，1座為永宗大橋。機場鐵路通過永宗大橋連接仁川國際機場與首爾地區。大橋分上下兩層，上層為公路，下層中間部分為鐵路。

圖2 仁川國際機場

1.3 經驗啟示

(1)交通方式多元化，滿足不同層次乘客的需要

大型機場的進場交通逐漸向以軌道交通為主體的公共交通方式轉變。為滿足不同層次乘客的交通需求，目前世界上100多個機場已建有各種類型的軌道交通線路，包括普通鐵路、城市軌道(地鐵、輕軌、市郊鐵路)、城際鐵路(地區鐵路)，以及高速鐵路等各種類型，還有為數不多的磁懸浮等特色軌道交通。

(2)填海建造的機場應布局至少3條集散通道

包括鐵路與軌道系統、高速公路系統等多種交通方式。其中年客運吞吐量在4 000萬以上填海機場，均采用2條城市道路及多條軌道連接陸域。

(3)空鐵聯運已成為國內外大型樞紐機場的發展趨勢

機場通過引入高速鐵路線路或統籌協調各種運輸方式提供聯程運輸等模式，實現旅客在高速鐵路與航空之間高效中轉，大大節約時間成本與費用，提高旅客運輸效率和服務水平[2-4]。

(4)空港市域鐵路應盡量深入城市內部，加強與大型樞紐的銜接

機場乘客對出行總時間要求較高，為縮短機場乘客出行時間，與其他交通方式相比具備一定的競爭力，空港市域鐵路起點應盡量深入城市中心，起點最好位于大型客流集散點、重要商務功能區等，提高運輸效率。

(5)填海機場跨海通道跨海聯絡橋結構多為雙層

填海機場跨海通道必須設置跨海聯絡橋銜接機場島和后方陸域，可設1座或多座，作為機場對外地面運輸的主通道。跨海聯絡橋的結構多為雙層，上層公路，下層鐵路。

2 三亞新機場空鐵聯運發展戰略

(1)區域層面

空鐵聯運擴展機場腹地，立足瓊南，輻射全省。環島高速鐵路直接引線接入航站樓，構建三亞新機場“機場+高鐵”無縫銜接的集疏運體系。通過空鐵聯運，整合全島旅游資源，將航空與高速鐵路、景區、酒店等深度融合。

(2)市域層面

市域鐵路服務三亞中心城區，構建綠色快捷接駁體系。規劃市域鐵路快線接入航站樓，串接機場和三亞中心城區主要功能組團，實現市域客流快速點對點疏解，進一步減輕地面交通系統壓力。

(3)航站區層面

集約利用土地資源，無縫銜接航站樓。圍繞軌道交通車站，集約用地，構建以人為本、以流為主，銜接緊密、無縫換乘的航站區綜合交通系統，實現空側、陸側旅客無縫銜接，服務多層次旅客出行需要。

3 三亞新機場空港高速鐵路方案研究

結合環島高速鐵路線路平縱斷面設計方案、車站分布、工程條件以及新機場與高速鐵路線路的相互位置關系[5-7]，本次新機場高速鐵路接軌方案主要研究了崖州-鳳凰機場站區間接軌及鳳凰機場站接軌2個方案[1]，如圖3所示。

圖3 高速鐵路接軌方案比選示意圖

3.1 崖州-鳳凰機場區間接軌方案

線路在崖州站-鳳凰機場站區間雙向T型接軌，接軌點里程為DK 345+000和DK 334+800，分別設文門線路所和南濱線路所。兩側疏解線在布山水庫南側設布山線路所后向南跨海南環線高速公路及G225，跨海經臨空國際旅游商貿區，至三亞新機場航站樓前設站。文門線路所-新機場線路全長17.35 km，三亞方向右疏解線長5.23 km。崖城方向下行聯絡線長7.24 km,上行聯絡線長8.77 km，可解決列車折角問題。

空港高速鐵路的接入需對三亞站進行改建，站場北側增設到發線1條，站臺1座，動車所內增設動車存車線2條，如圖4所示。

圖4 三亞站站場改擴建示意圖

3.2 鳳凰機場站海口端接軌方案

線路自鳳凰機場站海口端引出，如圖5所示，沿海南西環高速鐵路西行至布山水庫西側，之后向南跨海南環線高速公路及G225，跨海經臨空國際旅游商貿區，至三亞新機場航站樓前設站，線路正線全長27.25 km。

圖5 鳳凰機場站站場改擴建示意圖

三亞站改建方案與崖州-鳳凰機場區間接軌方案相同，站場北側增設到發線1條，站臺1座，動車所內增設動車存車線2條。

3.3 空港高速鐵路推薦接軌方案

經過經濟技術綜合比較，鳳凰機場站接軌方案線路長度較文門線路所出岔方案長約9.9 km，工程投資較大。且僅能解決瓊南方向客流，東方方向列車須折角運輸進入新機場。因此，本次研究新機場高速鐵路接軌方案推薦崖州—鳳凰機場站區間接軌方案。線路在崖州站-鳳凰機場站區間雙向T型接軌，分別設文門線路所和南濱線路所。兩側疏解線在布山水庫南側設布山線路所后向南跨海南環線高速公路及G225，跨海經臨空國際旅游商貿區，至三亞新機場航站樓前設站。

3.4 空港高速鐵路與市域鐵路的關系

統籌考慮運力、服務范圍、服務時間、投資、軌道交通功能定位等多方面因素后，建議三亞新機場采用空港高速鐵路+市域鐵路雙引入機場的方式，實現空鐵聯運的同時，保證發車密度，方便乘客快速集散。結合線路功能定位、主要技術標準、設計方案、車站分布、工程條件以及與空港高速鐵路線路的相互位置關系，確定市域鐵路線路方案[8]，如圖6所示。三亞新機場空港市域鐵路推薦方案線路起自三亞大東海北側鹿回頭廣場，沿鳳凰路北行經三亞火車站，轉向西經鳳凰鎮、鳳凰南至肖旗港，轉西北穿平安嶺隧道后與海西鐵路并行，設天涯海角站，沿海西鐵路西行，經紅塘灣、南山東經臨空國際旅游商貿區設小島站，然后進入三亞新機場在航站樓前設地下車站，線路新建雙線長40.8 km，遠期預留延伸至亞龍灣條件。該方案線路方案靈活順直，可盡大程度服務沿海村鎮的地方客流，且線路深入三亞市區，可更好的為市區群眾出行服務。

圖6 空港高速鐵路與市域鐵路布置關系

空港高速鐵路主要服務對象為海南省區域客流，支撐三亞新機場區域樞紐機場功能，市域鐵路則主要服務三亞中心城區主要功能組團。兩線在進入機場時，本著集約利用通道資源的原則，與進島公路共通道敷設。軌道交通引入方案出行便捷性比較如表1所示。

表1 軌道交通引入方案出行便捷性比較

從乘客出行徑路和出行時間分析，高速鐵路+市域鐵路雙制式引入新機場，可最大程度的滿足不同來源的客流，且旅客換乘次數較少，出行時間較短。構建“高速鐵路+市域鐵路”雙引入機場的軌道交通系統符合三亞新機場樞紐功能發展需要。

3.5 空港高速鐵路與公路通道的關系

隨著社會經濟的發展及交通量的持續增長，公鐵合建橋梁在內陸大江大河上大量采用，其設計和施工經驗也日趨成熟，對于同時有鐵路和公路交通規劃需求的區域，公鐵合建橋梁已成為非常具有競爭力的選擇。根據對世界上離岸型海上機場聯絡橋配置情況的研究，跨海聯絡橋的幾種常用結構如下[9]。

(1)單層公路橋

該結構聯絡橋只有1層公路橋面，適用于業務量較小的機場，該結構無法將軌道交通直接接入機場。使用該結構的機場一般會將航站樓、停機坪等設在陸地一端，人工島上只有跑道區。旅客經陸域通道到達航站樓后乘坐機場巴士進入登機區。為保證方便快捷的運送旅客，機場可以建造2座或多座這樣的公路橋。澳門國際機場聯絡橋是該結構的典型代表。

(2)單層公、鐵合建橋

該結構聯絡橋是將單層的公路橋和鐵路橋并排分別設置，共用橋墩及基礎，如圖7所示。如機場凈空高度要求較高，就可選用該模式。名古屋中部機場是該結構的典型代表。

(3)雙層公鐵復式橋

該結構是單座橋梁分上下兩層，上層為公路橋，下層為鐵路橋。該模式結構合理、投資少，是目前跨海聯絡橋最常用的模式，如圖8所示。但選用該模式時應注意橋梁設計高度不影響機場凈空高度。關西國際機場、香港國際機場均采用該結構模式。

公鐵合建橋梁方案海域占用范圍較公鐵分修橋梁小的多，可共用橋墩和基礎，大幅降低工程投資；從基礎施工來說，公鐵合建工程量和施工難度較小；從景觀性來講，公鐵合建橋墩布置合理，景觀性較好。因此，推薦公鐵合建橋梁方案。進一步，通過對公鐵合建分層方案和平層方案進行比較，分層方案工程修建對海洋環境的影響、波浪對橋梁結構的影響、橋梁抗風、抗震、對應海域施工方案研究等大型橋梁修建過程中須進行的相關科研工作可一次性合并進行，避免了重復工作，從而引起投資成本的提高；各項審批程序，包括陸地、海洋用地范圍、航空、軍事等方面的審批等可同步進行，避免了多次重復工作；便于島上用地規劃一次性完成，分修、分期完成可能會對島上現有各區域功能規劃方案造成影響。經研究及實例驗證，通過橋梁結構設計，公鐵合建分層方案也可滿足機場凈空和海域通航要求。因此，本次研究推薦空港高速鐵路與公路通道采用公鐵合建橋梁分層方案。

圖7 平層公鐵合建橋梁斷面(cm)

圖8 雙層公鐵合建橋斷面(m)

4 結束語

三亞新機場遠期規劃4條跑道，規劃旅客吞吐量7 000萬人次，空港高速鐵路研究是在三亞新機場打造為國家區域樞紐機場、面向亞太地區國際旅游門戶機場的背景下提出。空港高速鐵路的接軌方案、運輸組織、建設及運營管理模式以及與市域鐵路線路間的關系都是影響新機場空港高速鐵路的關鍵因素，須多方協調進一步深化研究確定。為便于項目的審批立項，建議將本項目納入到海南省鐵路網規劃及三亞市市域鐵路網規劃中。