王洪雨 張振義 劉建友
(1.中鐵工程設計咨詢集團有限公司, 北京 100055;2.呼和浩特市城市軌道交通建設管理有限責任公司, 呼和浩特 010010)
客運火車站最早于20世紀初在中國出現,如建于1898-1903年的京漢鐵路漢口大智門站[1]、建于1905年的北京正陽門火車站[2]等,建筑多為西洋新古典主義風格。
北京站作為中華人民共和國成立后第一代鐵路客運火車站的經典之作,于1959年竣工[3]。自此形成了對我國后續客運站建設產生了深遠影響的三要素模式,即鐵路站場、旅客站房和交通廣場。
改革開放促進了經濟的發展,開闊了人們的視野,我國鐵路車站的發展也因此打開來了新局面。距離北京站建成28年,即1987年,上海站作為一個劃時代的鐵路客站作品出現了[4]。上海站首次采用了“南北開口、高架候車”的線上式車站類型,節省了客站的用地面積,將車站與城市更加緊密地聯系起來,該創新模式在全國范圍內得到了迅速發展。北京西站在該種車站類型的基礎上又增加了站房綜合樓,打破了傳統客站形象。這一時期建設的客站初步奠定了我國客站流量大、面廣的基本布局,屬于中國第二代鐵路客站。
21世紀初,中國高速鐵路技術催生出第三代鐵路客站。以高鐵站為代表,建成了一批現代化綜合客運樞紐,如北京南站[5]、武漢站[6]、廣州南站[7]、上海虹橋站[8]等,中國鐵路客站技術水平在規劃統籌、設計理念、建造技術、設施裝備和管理水平等方面達到了一個全新的高度。同時,也有越來越多的地下車站建成。例如,深圳福田站[9]、天津于家堡站[10]、海南美蘭站[11]等。
本文介紹了京張高速鐵路八達嶺長城站的客流組織設施,分析了八達嶺長城站相對比國內其他地下車站的特點,可為相關工程提供參考。
八達嶺長城站位于北京市延慶區境內八達嶺滾天溝停車場下,是北京至張家口鐵路的唯一一個地下車站,位于京藏高速公路(G6)及G110國道北側。車站中心里程為DK 68+050.000,車站總長度470 m,有效站臺長度450 m,到發線有效長度650 m。車站為側式站臺,兩臺(450 m×9.2 m×1.25 m)四線(中間正線2條,兩側到發線2條)布局。站臺層設置兩側站臺及到發線洞室和中間正線通過車洞室;進出站通道為雙層通道,出站通道兩側設置設備用房;車站地下總建筑面積 39 800 m2(不含地面建構筑物及地面站房地下一層)。考慮養護維修的需要,在車站兩端設置單渡線。車站設計融入了新理念,如首次采用疊層進出站通道形式和環形救援廊道設計;車站設備更先進,如首次采用了一次提升長大扶梯及斜行電梯等先進設備;車站施工技術更先進,如首次采用精準微損傷控制爆破等先進技術。
八達嶺長城站的客流主要是八達嶺景區的旅游客流。因此,根據八達嶺景區的客流特征就可以分析得到八達嶺長城站的客流規律。
八達嶺長城景區作為中華文化的典型代表,吸引了大量中外游客,據統計,2016年八達嶺長城景區接待游客總計860萬余人次,平均每日接待游客2.3萬人次;2017年八達嶺長城景區接待游客總計930萬余人次,平均每日接待游客2.5萬人次;2018年八達嶺長城景區接待游客總計990萬余人次,平均每日接待游客2.7萬人次,景區接待游客數量呈逐年遞增趨勢。
從1年內游客數量分布情況(如圖1所示)來看,八達嶺長城景區接待游客數量存在明顯的季節性特征,每年11月至次年3月游客數量較少,平均日接待游客數量為1.8萬人次;五一假期、十一假期以及暑假期間是游客數量分布的高峰期,平均日接待游客數量為5.2萬人次,十一假期日接待游客數量最高可達9.7萬人次。

圖1 八達嶺景區1年內游客數量分布示意圖
非節假日期間八達嶺長城景區每日接待游客數量也有波動(如圖2所示),以1周為周期進行分析可以發現,周一是每周接待游客數量的高峰日,日平均接待游客數量為4.3萬人次,周二、周三景區接待游客明顯數量少于1周內的其他時間。

圖2 八達嶺景區1周內游客平均數量分布示意圖
(1)游客選擇高速鐵路出行的意愿分析
通過發放問卷的方式收集游客到達八達嶺景區交通方式以及選擇高速鐵路出行的意愿強度。結果表明,47.78%的游客表示將首選乘高速鐵路前往八達嶺長城景區,37.22%的游客表示傾向于選擇高速鐵路出行,9.44%的游客表示沒有明顯傾向,5.56%的游客表示傾向于選擇其他交通方式。
(2)八達嶺長城站客流分析
按八達嶺長城景區日均接待游客總數2.3萬人次計,約有1.09萬人將首選高速鐵路出行,約有0.85萬人傾向于選擇高速鐵路出行;按小長假及暑假日均接待游客數量5.2萬人次計,約有2.48萬人將首選高速鐵路出行,約有1.94萬人傾向于選擇高速鐵路出行。
流線組織應避免多條流線產生交叉干擾,使流線平穩運行,提高客流進出站效率,降低事故發生風險。同時還應盡可能地縮短流線長度,保證流線連續貫通。
地鐵車站的進出站通道往往重疊在一起,導致進、出站客流混合交叉,客流行進速度慢,效率低。為避免人流交叉帶來的擁堵和遲滯,實現進出站客流完全分離,八達嶺長城站設計了疊層進出站通道,如圖3、圖4所示,疊層通道凈寬7 m,凈高13.35 m,中間設置混凝土隔板,形成上、下兩個通道,上通道用于出站客流,下通道用于進站客流。

圖3 進出站通道縱剖面圖

圖4 疊層進出站通道橫剖面圖(mm)
乘客在八達嶺長城站地面站房的地下一層安檢,通過進站通道下至站臺乘車。
進站通道位于車站站臺層中部正上方,橫跨站臺層,寬10 m。南北兩側各設置2組樓扶梯(1部2 m寬樓梯和2部1 m寬扶梯)與站臺層相接,提升高度為13.65 m,進站通道平面如圖5所示。

圖5 進站通道平面圖
進站通道內設置1組斜行電梯及扶梯(3部1 m寬扶梯和1部載重1 t的斜行電梯)與地面站房地下一層相接,一級提升,提升高度為40 m。一次提升的長大扶梯和斜行電梯為旅客提供了安全、便捷、高效、快速的進出站服務,縮短了進出站時長,增加了客流的組織效率。一次性提升的斜行電梯體現了對旅客的人文關懷,為特殊人士提供了平等的乘車環境。
乘客到達后,通過站臺兩側橫向樓扶梯通道上至出站通道,通過出站通道扶梯上至車站地面站房,從地面站房出站口出站。出站通道平面如圖6所示。

圖6 出站通道平面圖
出站通道位于進站通道正上方,與進站通道疊合布置,寬10 m。南北兩側各設置2組樓扶梯(1部2 m寬樓梯和2部1 m寬扶梯)與站臺層相接,提升高度為20.1 m。
通道內設置1組斜行電梯及扶梯(3部1 m寬扶梯和1部載重1 t的斜行電梯)與地面站房地面一層相接,一級提升,提升高度為42 m。
出站通道東西兩側為設備及管理用房區,布置有通風空調機房、環控電控室、照明配電室、綜合變電所等。
車站進出站通道之間設置疏散樓梯間,可直通地面,當一條通道發生緊急情況時,可通過防火門進入另一條通道疏散至地面。
站臺層采用3洞布局,即1中洞+2側洞,中洞為正線通過車洞室,2側洞各設置1條到發線和1座側式站臺。站臺中部為乘車區,兩端布置少量設備用房,站臺中部寬9.2 m,東西兩端局部寬4.2 m。每個側站臺均設置兩個10 m寬的進站口,兩個10 m寬的出站口,進站口與出站口均勻布置在兩側,保障上下車客流迅速有序地到達進出站口。
車站站臺進站口和出站口各設置1部2 m寬樓梯和2部1 m寬扶梯,進出站樓扶梯通道分別與進出站層相接。站臺中部設置有直通地面的垂直電梯。
地下車站為封閉空間,僅有有限的出入口供乘客和救援人員通過,特殊的空間構造造成了防災救援的復雜性。高速鐵路車站乘客量大,且時間集中,容易在出入口、疏散通道、進出站通道產生擁堵,增加滯留時間。京張高速鐵路八達嶺長城站是目前埋深最大的鐵路客運站,從車站站臺到達地面的高度達 62 m,因此火災工況客流的疏散和救援成為車站的關鍵技術問題。
(1)環形救援廊道設計
為解決火災工況的客流疏散和救援,八達嶺長城站利用施工期的臨時通道,永臨結合,設置了立體環形的疏散救援廊道(如圖7所示),提供了緊急情況下快速無死角的救援條件。環形救援廊道在車站兩端的大跨度隧道內設置了過軌橋,使救援車輛可暢通無阻地環繞車站實施救援。在站臺層,每側站臺均設置了2個4.5 m寬的疏散出口和2個5 m寬的緊急事故救援出入口,分布在站臺兩側,使站臺乘客可迅速抵達疏散出口。兩個疏散出口與出站口相接,緊急事故救援出入口與環形疏散救援廊道相接。在火災工況下,環形救援廊道可實現人車分離,人流通過進出站通道疏散,車流通過環形救援廊道疏散,提高了救援效率,保障了旅客安全。

圖7 環形疏散救援通道圖
同時,八達嶺長城站還建立了智能化、可視化的防災救援指揮系統,利用BIM、3D GIS、互聯網+等技術,搭建信息化的監控平臺,實時監測、采集、匯總監測信息,全面掌握災害狀態,提供及時準確的三維可視化災害預警和報警功能,實現了智能化的煙氣控制、疏散指揮、應急聯動預案提供等目標。
(2)獨立疏散樓梯的設計
在正常進出站工況下,客流通過疊層進出站通道進出車站,疊層進出站通道內設置了長大的電扶梯和斜行電梯,可實現人員的快速進出站。
在進出站主通道發生火災的緊急工況下,為降低火災煙氣的影響,設置了獨立的疏散樓梯通道,疏散樓梯通道與進出站主通道平行布置,中間預留巖墻,防止火災煙氣擴散,實現了緊急和非緊急工況的人流分離。
福田站地下層共有轉換層、候車層和站臺層三部分。車站地下一層為交通轉換層,旅客出入口共有 16個。該層南段通過通廊與深圳地鐵1號線相接,北端為地下車庫,與寫字樓的地下車庫相連。中部為交通轉換大廳,與地下商業街及深圳地鐵2、3、11號線相接,東面與下沉式公交車站與出租車場相連。站廳設置5處電動扶梯通往地下二層候車區。車站地下二層為候車大廳層,北端是地下車庫,南部和北部為設備區,中部為進站大廳,客運辦公區域位于南部設備區附近,地鐵線路軌行區與車站垂直相交,位于貴賓候車室及專用通道與北部設備區之間。南端有A1和A2出站口,北端有B出站口。車站地下三層為鐵路站臺層,設有站臺屏蔽門,短站臺設置2部進出站臺層扶梯,長站臺設置4部。
于家堡站為地下三層、地面一層,由出租車及社會車輛停車場、地鐵車站B1、Z1和Z4線土建預留工程、公交中心以及其控制中心組成。樞紐地下一層主要為軌道交通B1、Z4、Z1線的車站站廳層、公共換乘廳、出租車場以及部分設備用房。此外,地下一層站廳層還設有城際鐵路售票、候車、出站廳;地下二層布置有站臺公共區、樓扶梯以及各線設備用房,主要為B1和Z4線車站的站臺層、Z1線車站的設備層及社會停車場;地下三層主要為Z1線車站的站臺層。
美蘭站是海南東環鐵路的1座客運站,分上下兩層。地下一層為站廳層,地下二層為站臺層,站廳層到站臺層設置了4個步梯和4部電梯,旅客由站廳層的自動檢票口進入,下到站臺層乘車。美蘭機場火車站站房總建筑面積2.69萬m2,站房與美蘭機場航站樓之間有設1條長320.7 m的換乘通道。
與福田站、于家堡站、美蘭站等地下車站相比,八達嶺長城站具有以下特點:
(1)采用進出站通道疊層設計,實現了進出站客流在站臺之前的完全分離,防止不同方向客流的彼此交叉,提高了客流行進速度。
(2)采用一次性提升的長大電扶梯和斜行電梯,提升高度達40 m,極大地縮短了旅客進出站時長。斜行電梯為特殊人士提供了平等高效的乘車環境。
(3)考慮地下車站防災救援的特殊性,設置了立體環形的疏散救援廊道,提供了緊急情況下快速無死角的救援條件。
京張高速鐵路八達嶺長城站客流流線布置簡明便捷。(1)站臺層與進出站通道層、地下車站與地面站房分別通過斜行通道連接,其中,進出站通道通過一次提升的長大扶梯和斜行電梯與地面站房相接,極大地縮短了進出站時長,為旅客提供了安全、便捷、高效的進出站服務,并為特殊乘客提供了平等的乘車環境。(2)進出站通道采用疊層設計,橫跨車站站臺層主體中部正上方,站臺兩側各設置2個進站口和2個出站口,實現了進出站客流分離和進出站口均衡布置,防止客流彼此交叉進而影響旅客走行速度。(3)車站設置了立體環形的疏散救援廊道,提供了緊急情況下快速無死角的救援條件。設置了與進出站通道平行的疏散通道與地面站房相接,在進出站通道擁堵的情況下可迅速抵達地面,保證了疏散能力。