張 越 中鐵第五勘察設計院集團有限公司助理工程師
鐵路客站主要需要滿足旅客交通換乘的便捷性、交通組織的通暢性、旅客集散的容納性及城市銜接的有效性。站型的選擇是影響鐵路客站功能組織的重要因素,合理的站房型式是鐵路客站設計優先考慮的重要條件。
線側式站房位于車站鐵路線路的一側,可分為線側平式、線側下式及線側上式,適用于中小型客站,造價低,施工簡單。線側式站房沿順軌一側展開,順軌方向大于垂軌方向,內部空間緊湊,跨線設施為天橋或地道。站房標高與站前廣場標高基本一致,方便旅客進出站,但由于站房位于線路一側,單側進出站旅客較多,進站壓力較大。
線下式站房位于車站站臺及線路下方,適用于橋梁高架站場。橋梁下凈空不小于8 m時,優先選擇該站型。線下式站房充分利用橋下空間,大幅減少城市用地,對周邊城市影響較小。候車廳具有跨線功能,旅客檢票進站后的流線便捷,但候車空間受限于橋梁高度和橋墩的布置,站內采光效果及候車體驗受到影響。
線上式站房是指候車廳在空中跨越軌道,旅客進站是從高架候車廳通過樓扶梯下到站臺,又被稱為高架站房[1]。線上式常與側式站房組合在一起,可滿足大容量旅客進出站需求,是大型站房的常用站型。站房的整體性較強,功能劃分與建筑形式高度統一,不會被鐵路站場的存在打斷。工程造價相對較高,結構跨度大。候車空間識別性較強,旅客乘降的步行距離短,實現了人流、車流分離布置。建筑結合站場布局,高效節約了建筑用地,使站房更好地融入城市,為城市空間發展留有余地。
線端式站房位于車站線路盡端,適用于對場地有特殊要求的車站以及城市中心的大型站房。由于該類站房位于線路盡頭,進出站均為終點車次,轉乘列車較少,功能組織較簡單。線端式站房的優勢在于旅客進出站可“平進平出”,站內外流線銜接簡潔,快速通過性較強。而線端式布局也會造成部分旅客在站臺上行走距離較長、進出站客流易交叉等問題。
鐵路客站總體設計應積極響應城市規劃、站區規劃和決策者的需求,結合站場標高、場地標高和地形、洪水位、站場形式、建筑規模、交通組織、城市形象等因素進行協同設計。設計師應從整體出發,針對不同的客觀條件采取相應的設計策略,并在設計過程中不斷調整鐵路客站的構成要素,以達到內部功能關系與外部客觀條件相適應的目標。
2.1.1 規劃條件
規劃條件主要包括站臺標高、場地標高、場地高差、百年洪水位等。道路、標高等規劃條件的銜接是影響站房設計的重要因素[2]。洪水位是鐵路建筑設計常用的技術指標,《鐵路房屋建筑設計標準》(TB 10097—2019)中明確規定,中型及以上站房設計洪水位或內澇水位重現期按100 年控制[2]。根據現行國家標準《防洪標準》(GB 50201—2014)的規定,場地設計標高不應低于設計洪水位0.5 m,否則應采取相應的防洪措施。
2.1.2 站場形式
站場形式一般分為橋梁高架站場和路基站場[3]。在滿足其他場地條件下,高架站場的橋下凈空大于8 m 的站型優先考慮線下式;橋下凈空小于8 m 的采用線側式或線上式。路基站場根據其他條件選擇線側式或線上式。
2.1.3 站房規模
鐵路旅客車站的規模應根據最高聚集人數或高峰小時發送量確定。大型鐵路站房的規模較大,單一站型往往無法滿足,需結合實際情況綜合考慮。
2.1.4 交通組織
客站在局部的城市空間內對連續而完整的城市活動起組織和協調的作用[4]。合理組織城市交通與站區交通的關系是影響站型選擇的重要因素。合理的站型有助于實現城市交通與鐵路交通及各種交通方式之間有序的“零換乘”,保證人員疏散及交通組織的通暢[5]。充分利用地下、地面及地上空間,實現軌道交通、公交車、大巴車、出租車、社會車與鐵路交通的一體化設計。
2.1.5 城市形象
不同站房型式可展現不同的城市形象,在設計前期比選多種站型后,可征求地方政府意見,結合站房及站場的實際情況,根據城市發展定位提供站型選擇的設計依據。
2.2.1 資料收集與因素分析
前期資料收集主要包括規劃條件、站場形式、站臺標高、場地標高、場地高差、百年洪水位、站房規模、交通組織、地方政府需求等。通過前期資料分析,為站型方案設計做好準備工作。
2.2.2 站型方案設計與比選
積極響應城市規劃、站區規劃和決策者的需求,并結合分析站型選擇的影響因素進行站型方案設計。站型方案成果應不少于兩套,以方便建設單位提出針對性意見,優中選優。
2.2.3 方案確定
在與建設單位對接的過程中,站房的規模、城市道路規劃及場地標高等客觀條件均可能發生調整。設計師首先應做好心理準備,并能根據新一輪對接內容,重新進行站型方案設計的比選。對接周邊規劃與站區規劃的關系,協調站前廣場的標高,并按對接成果穩定場坪標高,確定最終站型設計方案。
根據《鐵路旅客車站設計規范》(TB 10100—2018)的規定,鐵路客站的規模應根據最高聚集人數H(人)或高峰小時發送量PH(人)確定。大型客貨共線鐵路客站需滿足3 000 ≤H<10 000,大型高速鐵路與城際鐵路客站需滿足5 000 ≤PH<10 000。
大型鐵路客站站場形式較多,站房規模較大,交通組織較復雜。單一站型較難滿足,站型選擇的影響因素需統一考量。線上式或線下式鐵路客站往往與線側式站房形成組合站型,大型鐵路客站常用站型有線下+線上組合式或線上組合式。
3.2.1 項目概況
蘇州北站位于長三角城市群,是江蘇省揚子江城市群的重要組成城市,更是上海輻射發展的重要城市。蘇州北站位于蘇州市相城區高鐵新城,將被打造為國家級綜合交通樞紐、長三角綜合樞紐,發揮與上海虹橋協同效應,與上海虹橋組成復合樞紐。
3.2.2 站型選擇影響因素分析
(1)規劃條件。蘇州北站站區百年洪水位2.324 m。既有京滬場軌頂標高12.681 m,既有站房區域地面層結構凈高約8.5 m。新建通蘇嘉甬場、城際場地面層結構凈高約9.6 m,滿足橋下站的基本條件。既有蘇州北站為京滬高速的橋下站,地面層為候車廳、售票廳、出站廳及設備用房,建筑面積約8 000 m2。
(2)站場形式。既有京滬高鐵規模為2臺6 線,通蘇嘉甬高鐵車場規模為4 臺10 線。通蘇湖城際、蘇錫常、蘇虞張、蘇淀滬合設城際車場,規模為4 臺8 線。蘇州北站國鐵與城際總規模為10 臺24 線,并考慮預留未來交通設施布置的空間條件。
(3)站房規模。蘇州北站最高聚集人數為6 000 人。站房總建筑面積控制在20 萬m2以內,包括新建站房、既有站房及與既有站房銜接部分。建筑規模較大,屬于大型站房。
(4)交通組織。根據蘇州市城市規劃,蘇州北站站區將引入5 條軌道交通。站區道路形成“五橫兩縱”地面主通道網。大型鐵路站房為實現立體交通的快速便捷,往往設置高架站,通過高架匝道實現落客進站,并在地面層設置出站廳通過城市通廊實現地面落客,形成上進下出的交通流線形式。
(5)城市形象。從蘇州市的規劃布局分析,蘇州市遵循“古城居中,一體兩翼,四角山水”的城市空間發展構想。新建蘇州北站的站房形象需遵循蘇州城市風貌與整體氣質。
3.2.3 站型方案設計與比選
既有京滬高速鐵路的運行影響長三角乃至全國的經濟命脈,線路無法停運,蘇州北站無法甩站。既有站房結構為張懸梁結構體系,若改造只能整體拆除,改造難度較大。因此新建站房需在既有少改動、運行零干擾、京滬通暢行的原則下考慮站型的選擇。綜合各方面因素,線下站及線上站同時滿足新建蘇州北站站型的要求。考慮到方案比選,提供了線下+線下組合和線下+線上組合兩種設計方案。
3.2.4 方案確定
蘇州北站運用上下雙廳的設計策略,兼顧了線上候車廳舒適宜人和線下候車廳便捷快速的優點,并設置側式站房,有助于站房與城市界面銜接。經與多方溝通與方案比選,確定最終的站型為線下+線上組合式。線下設快速進站廳及候車廳,有效銜接既有車站,實現各場站的快速換乘,同時快速銜接地面樞紐及地下軌道交通客流。線上高架候車廳可快速銜接高架匝道送客及城市開發客流,與地上城市開發形成串聯進站。該組合站型為未來蘇滬一體、多城聯動戰略的實施,從交通上提供有效支撐。
3.3.1 項目概況
杭紹臺城際鐵路全長269 km,設計以350 km/h 的行車速度連接杭州、紹興、臺州3 地。臺州站地處臺州市內環快速路和市府大道交叉路口東南角,交通條件便利。
3.3.2 站型選擇影響因素分析
(1)規劃條件及站場形式。該站區百年洪水位高程為4.6 m,軌頂高程為18.780 5 m,設計地面高程為5.1 m。臺州站站場規模為4臺10 線,正線兩條,到發線8 條。
(2)站房規模及布局。臺州站最高聚集人數為3 000 人,站房總規模約8.5 萬m2,包括車站與地方物業開發兩部分,建筑規模較大,屬于大型站房。其中,車站部分建筑面積為5 萬m2,地方物業開發部分為3.5 萬m2。站房將車站交通功能與城市發展功能進行整體設計考慮,打破了傳統站房國鐵與城市功能分離的布局形式。因此,除考慮站房本身外,該站型的選擇除考慮站房本身外,宜設置側式站房將交通功能與城市功能融合。
(3)交通組織。臺州站位于臺州市黃巖區、路橋區、椒江區3 區交界處,3 個區的交通流量分別占比為28%、23%、49%。為快速疏解各區車流,避免多方流線帶來的交通問題。設計方案可采用高架送客匝道承接市政道路,相互對應各自送客駛離方向,在3 個方向形成獨立的交通分區循環。
(4)城市形象。臺州站位于臺州市3 區交界處,是臺州市的中心區域。站型的選擇需充分考慮臺州為山水城市的形象與風貌,將站房更好的融入到城市肌理中。
3.3.3 站型方案設計與比選
通過對站型選擇影響因素的分析,提出了線側+線上及線側+線下兩種設計方案。基于交通組織的暢通性與城市形象的核心性,可考慮線側與線上結合的站型。基于城市用地的集約性,可考慮線側與線下結合的站型。
3.3.4 方案確定
為便于交通流線的立體回游,實現高鐵與城市交通的快速換乘,站型優先考慮線上式。為融入臺州城市“山、水、城、站”的空間結構,延續城市文脈肌理。建議設置側式站房,增加城市形象的展示面與城市功能的共融面。
為更好的實現站城融合、交通融合等區域友好發展,建議考慮線上組合式站型。經與多方溝通及方案比選,確定臺州站站型為“東西側式站房+線上高架候車”。旅客進出站流線是以上進下出的方式。地面以上4 層分別為地面出站層、商業層、進站層、高架候車層。地下2 層分別是市域鐵路S1 線站廳層和站臺層。
新建大型鐵路客站站型選擇和方案設計的合理性對于鐵路客站乃至整條大鐵路線的建設與發展具有重大意義。在進行大型鐵路客站的站型選擇和方案設計時,應牢牢把握城市規劃、站區規劃和決策者的需求,做好資料收集、對接等前期工作,充分分析站型選擇的影響因素,重點把握方案比選環節,并結合建設單位意見完成鐵路客站的設計方案。