超大型綜合交通樞紐站城一體化設(shè)計統(tǒng)籌要點

周 雷

(北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司,100082,北京∥高級工程師)

站城一體化的發(fā)展模式概括來講就是以TOD(交通引導(dǎo)發(fā)展)理念為基礎(chǔ),將城市交通節(jié)點與周邊城市建設(shè)更充分融合,統(tǒng)籌設(shè)計建設(shè),更充分體現(xiàn)綠色出行、集約、可持續(xù)發(fā)展的城市建設(shè)開發(fā)模式[1]。高度的融合與集成必定帶來規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)運營復(fù)雜性成倍增加,策劃、規(guī)劃、設(shè)計、審批、組織管理、建造等各環(huán)節(jié)也需重新整合、創(chuàng)新甚至變革。本文以北京城市副中心站綜合交通樞紐項目的規(guī)劃設(shè)計為例,解讀超大型綜合交通樞紐綜合開發(fā)設(shè)計面臨的挑戰(zhàn)和難點,系統(tǒng)性地提出一體化技術(shù)統(tǒng)籌和設(shè)計組織的策略和方法,提煉站城一體綜合開發(fā)、一體化設(shè)計的原則和要點。

1 項目背景概述

北京城市副中心作為京津冀一核兩翼總體規(guī)劃結(jié)構(gòu)中的重要一環(huán),是首都未來發(fā)展的戰(zhàn)略要塞;北京城市副中心站綜合交通樞紐項目(以下簡稱“副中心樞紐項目”)處于北京城市副中心0101街區(qū),是副中心未來最為核心的高端商務(wù)區(qū),緊鄰行政辦公區(qū),地理位置優(yōu)越。本項目也是0101街區(qū)“三軸、三帶、一心、多點”規(guī)劃結(jié)構(gòu)中“三軸、一心”的重要承載單元。

本項目是亞洲面積最大、接駁線路最多的全地下綜合交通樞紐,也是北京市整體規(guī)劃的10個全國客運樞紐之一[2]。

本項目一體化統(tǒng)籌范圍占地59 hm2,地下綜合交通樞紐規(guī)模約128萬m2,主要由城際鐵路車站、城市軌道交通車站、接駁場站、換乘空間、開發(fā)配套和市政配套等六大部分組成;上蓋一體化物業(yè)開發(fā)規(guī)模約139萬m2,以辦公、商業(yè)、公寓、酒店為主,功能復(fù)合,高度集成。圖1為副中心樞紐綜合開發(fā)概念示意圖。

圖1 副中心樞紐綜合開發(fā)概念示意圖

本項目探索站城一體、建管一體、運維一體的全生命周期發(fā)展模式,力爭打造站城融合發(fā)展新典范。項目定位于TOD世界級城市核、副中心CBD(中央商務(wù)區(qū))新門戶。著眼于京津冀產(chǎn)業(yè)新聚落,通過多軌交匯的核心樞紐帶動地上地下協(xié)同共融,形成京津冀城市圈核心新形象;同時有效實現(xiàn)非首都功能疏解,滿足企業(yè)全生命周期全產(chǎn)業(yè)鏈需求;營造多種消費場景,滿足區(qū)域消費需求,形成城市級活力商業(yè)中心。

2 樞紐一體化開發(fā)限制及挑戰(zhàn)

本項目地下城際鐵路車站和城市軌道交通車站計劃于2024年年底開通。由于交通功能與開發(fā)高度集成,為保證樞紐整體運營安全,地下樞紐包括開發(fā)配套的地下設(shè)施需同步建成,這就要求樞紐蓋上開發(fā)建筑在土地出讓前先期與地下樞紐同步設(shè)計。一方面為地下綜合交通樞紐設(shè)計和實施提供穩(wěn)定的技術(shù)條件,另一方面為后續(xù)地上開發(fā)建設(shè)提供落地性保障和靈活的彈性。另外,為實現(xiàn)本項目站城融合、高度集約利用的目標(biāo),開發(fā)、交通、市政等必須高度一體化統(tǒng)籌。項目前期的一體化規(guī)劃設(shè)計面臨較大的挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

1) 軌道嚴(yán)重切分建設(shè)用地。地下軌道交通車站和區(qū)間將樞紐上方的建設(shè)用地碎片化分割,既有線上方建設(shè)用地需整體退讓,新建線路限界內(nèi)禁落墻柱。

2) 軌道振動影響嚴(yán)重。由于存在軌道振動影響區(qū)域,因此進一步壓縮了可建設(shè)用地范圍,同時對蓋上建筑也提出較高的抗振要求。

3) 地下公共空間限制上蓋開發(fā)靈活性。地下?lián)Q乘和公共通道需保持通透的大空間,這使地上樓座和柱網(wǎng)布置受到較大約束。

4) 建設(shè)時序限制。整體地下室需在樞紐通車前建設(shè)完成,而地上開發(fā)建設(shè)滯后,因此需充分考慮預(yù)留的剛性要求和彈性需求。

3 地上地下一體化統(tǒng)籌及開發(fā)預(yù)留策略

副中心樞紐項目上蓋綜合體開發(fā)預(yù)留設(shè)計不同于一般的開發(fā)建筑設(shè)計。首先,從目標(biāo)角度分析,開發(fā)預(yù)留設(shè)計的目的不是簡單地完成一個建筑的工程設(shè)計圖紙,而是著眼于建筑的可變彈性和包絡(luò)性;通過窮盡的比選方案得出后續(xù)蓋上開發(fā)建筑的技術(shù)邊界條件;通過有效整合與包絡(luò),考慮綜合最優(yōu)的前提下,提出各專業(yè)最佳預(yù)留策略和技術(shù)條件區(qū)間,以便在后續(xù)二級開發(fā)詳細(xì)設(shè)計和建設(shè)階段,可根據(jù)市場適應(yīng)性對功能、造型、建設(shè)分期等進行靈活調(diào)整和匹配。其次,從設(shè)計方法和過程角度看,上蓋開發(fā)預(yù)留設(shè)計需要進行更系統(tǒng)的技術(shù)整合與接口統(tǒng)籌,力求地下與地上設(shè)計充分融合,各系統(tǒng)路由和接口通暢合理,各專業(yè)預(yù)留技術(shù)條件全面、高效、可行、經(jīng)濟。

本項目充分分析蓋上開發(fā)設(shè)計的限制條件,結(jié)合地下樞紐設(shè)計需求,以城市設(shè)計和商業(yè)策劃為依據(jù)進行蓋上綜合體方案設(shè)計;同時與各專業(yè)團隊配合,系統(tǒng)性地進行地上、地下一體化方案統(tǒng)籌和技術(shù)接口對接梳理,完成蓋上開發(fā)預(yù)留方案設(shè)計和深化,最終提出各專業(yè)開發(fā)預(yù)留原則、方法、措施和系統(tǒng)的技術(shù)條件。

3.1 地上、地下一體化方案統(tǒng)籌

設(shè)計團隊與交通、軌道等地下樞紐各專業(yè)對接,對地上、地下方案進行系統(tǒng)化統(tǒng)籌梳理,主要分為以下幾個方面:

1) 交通一體化統(tǒng)籌。秉承上位交通規(guī)劃“多路來,多路解”的創(chuàng)新交通理念,地下樞紐接送客的車行入口結(jié)合物業(yè)開發(fā)車庫出入口分散設(shè)置于各開發(fā)地塊,有效避免站前區(qū)域地面擁堵,減少道路交通占地,提升土地利用效率。同時細(xì)致梳理各地下車庫出入口承載的開發(fā)和樞紐進出需求,通過仿真模擬通行能力,落實坡道位置和尺寸,保證各地下車庫出入口有效通行能力。物業(yè)開發(fā)配建的自行車停放位置和樞紐配建的接駁自行車停放位置結(jié)合地塊開發(fā)方案和立體交通核心位置布置,保證使用便利便捷。在進行自行車停放數(shù)量核算時,突破固有規(guī)范限制,充分考慮共享單車對自行車停放模式的影響,利用大數(shù)據(jù)分析手段提出配建的自行車停放數(shù)量,有效提升地塊空間使用效率。另一方面,在有條件的地塊,結(jié)合建筑和景觀設(shè)置自動集中式立體自行車停放設(shè)施,進一步節(jié)約用地,凈化地面環(huán)境。

2) 功能、空間一體化統(tǒng)籌。首先,將地上功能及業(yè)態(tài)初步方案與地下功能分布對接,梳理功能關(guān)系,調(diào)整業(yè)態(tài)分布和比例,使地上與地下的功能布局和業(yè)態(tài)銜接合理,形成互補;其次,結(jié)合地上功能需求和地下樞紐交通需求,重新梳理地上地下連通中庭、出入口、下沉廣場等垂直交通設(shè)施的形式和基本尺度,搭建初步立體空間銜接系統(tǒng);最后,將中庭洞口系統(tǒng)進行分類,確定基本尺度,結(jié)合功能需求統(tǒng)籌各類型開洞的形式和定位尺寸。

3) 立體流線一體化統(tǒng)籌。逐一梳理不同屬性的客群,根據(jù)服務(wù)需求和行為特點進行立體流線和空間組織,在各個開發(fā)地塊的地面和地下都形成一致的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。以客流密集區(qū)域為核心,為重要公共空間創(chuàng)造高服務(wù)品質(zhì)的環(huán)境和市民設(shè)施。

4) 豎向高程一體化統(tǒng)籌。按照道路規(guī)劃高程體系進行場地內(nèi)部和室內(nèi)高程設(shè)計,對接既有地下樞紐高程體系,優(yōu)化地下開發(fā)設(shè)備用房和樞紐公共空間層高設(shè)置,力求豎向空間集約整合、重要公共空間銜接順暢。同時充分考慮小市政管線高程需求。

5) 結(jié)構(gòu)一體化統(tǒng)籌。地上結(jié)構(gòu)預(yù)留設(shè)計的原則是盡量延續(xù)樞紐地下結(jié)構(gòu)體系,減少過多結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換造成的資金浪費,以局部轉(zhuǎn)換創(chuàng)造地上靈活空間。地上高層塔樓的核心筒與地下同步設(shè)計,核心筒地下部分隨樞紐同步建成,蓋上開發(fā)筒體位置不可調(diào)整;在重要交通及換乘空間上方,采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換形式保證地上地下功能使用和空間完整。其余區(qū)域地上地下柱網(wǎng)一致,高度集約;適度包絡(luò)性預(yù)留荷載,提供物業(yè)開發(fā)體量造型靈活可變性。

6) 減振降噪一體化統(tǒng)籌。由北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司牽頭,聯(lián)合相關(guān)單位開展北京城市副中心站綜合交通樞紐環(huán)境振動及結(jié)構(gòu)二次噪聲影響專項研究。充分論證軌道振動噪聲影響,采用多重軌道減振措施,為一體化物業(yè)業(yè)態(tài)選擇和建筑落位提供建議。主要專項研究為:① 研究軌道交通線路源強——隧道壁Z振級,為開展振動研究提供基本輸入條件; ② 研究地表處振動特性——指導(dǎo)軌道減振方案,為指導(dǎo)建筑整體落位提供基礎(chǔ);③ 研究建筑物振動特性——優(yōu)化建筑物落位、結(jié)構(gòu)形式,優(yōu)化軌道減振方案;④ 根據(jù)預(yù)測結(jié)果加設(shè)多重軌道減振措施。

7) 市政及公共服務(wù)配套一體化統(tǒng)籌。區(qū)域能源設(shè)施及配套公共服務(wù)設(shè)施主要與國鐵區(qū)間結(jié)合設(shè)置,不影響地塊功能,其余公共服務(wù)設(shè)施結(jié)合各地塊設(shè)置。地下樞紐與上蓋開發(fā)的小市政統(tǒng)一設(shè)計,明確與大市政的銜接關(guān)系,一體化解決市政設(shè)施問題,集約利用空間。

8) 建筑產(chǎn)業(yè)化一體化統(tǒng)籌。受軌道振動影響,樞紐上蓋開發(fā)地塊不宜采用常規(guī)產(chǎn)業(yè)化手段。依據(jù)振動控制要求,上蓋開發(fā)采用鋼管混凝土+疊合梁(樓板)的混合結(jié)構(gòu)體系,有效降低振動影響,同時滿足產(chǎn)業(yè)化要求。這在產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域?qū)匍_創(chuàng)式探索,目前已通過相關(guān)專家咨詢評估。

9) 地上與地下建設(shè)開發(fā)時序統(tǒng)籌。為實現(xiàn)軌道上方和貼臨區(qū)域的高效利用,將地上、地下空間和結(jié)構(gòu)高度整合,地上開發(fā)建筑的地下室及核心筒與樞紐空間不可分割,需與樞紐同期建設(shè);軌道上方的開發(fā)建筑與地下樞紐同步建設(shè)完成,最大限度降低后續(xù)施工對樞紐運營組織和運營安全的影響。

3.2 上蓋開發(fā)預(yù)留條件技術(shù)要點

1) 停車及接駁設(shè)施預(yù)留。按照交通規(guī)劃指標(biāo)預(yù)留物業(yè)開發(fā)地下停車位,各地塊地下車庫盡量連通,形成整體共享車庫,統(tǒng)籌解決各地塊物業(yè)停車分配問題。整體車庫通過統(tǒng)一運營、管理和調(diào)配,實現(xiàn)車庫設(shè)施共享,有效解決由于軌道區(qū)間分割地塊帶來的停車位分布不均問題;配合錯時泊位制度,解決整體停車數(shù)量不足及不同業(yè)態(tài)的停車需求;也可適時承擔(dān)來自國鐵高峰期帶來大量客流及接送客車輛的停車需求壓力;充分整合車庫疏散出入口、排風(fēng)設(shè)施,減少出地面附屬設(shè)施對地上物業(yè)開發(fā)影響,使得地面公共利益最大化。統(tǒng)籌考慮樞紐接駁自行車停放位置與地塊開發(fā)配建自行車停放位置,在公共出入口和站城核附近設(shè)置地下自行車停放庫,結(jié)合地上建筑方案預(yù)留立體自動自行車停放庫點位,同時預(yù)留地面臨時自行車停放空間。自行車停放數(shù)量和點位預(yù)留被納入土地出讓限定性技術(shù)條件。

2) 豎向站城核空間預(yù)留。結(jié)合地上方案明確站城核和下沉廣場位置、地面開洞基本尺寸、高程關(guān)系,以及與地下空間銜接關(guān)系,并將技術(shù)條件納入土地出讓限定性技術(shù)條件。站城核與下沉廣場內(nèi)部細(xì)化設(shè)計和景觀布置可隨后續(xù)二級開發(fā)深化方案調(diào)整。

3) 開發(fā)后勤空間統(tǒng)籌規(guī)劃預(yù)留。結(jié)合地上方案明確各地塊開發(fā)地上地下貨運路徑和地下車庫出入口位置,根據(jù)業(yè)態(tài)需求預(yù)留小型或中型貨車進入條件,在地下淺層預(yù)留集中商業(yè)卸貨場地和貨運電梯條件,在開發(fā)樓座核心筒地下部分設(shè)置垃圾間和貨梯位置。

4) 市政配套條件預(yù)留。①能源設(shè)施預(yù)留——結(jié)合地上建設(shè)規(guī)模及業(yè)態(tài),統(tǒng)籌研究能源需求,一體化布局能源設(shè)施,分地塊做好能源供給條件。②市政條件接口預(yù)留——在地下工程設(shè)計階段,需把二級開發(fā)的小市政接口和線路路由與樞紐外管線和大市政接口進行充分統(tǒng)籌,為建筑退線、覆土、大市政接口數(shù)量留一部分余量。

5) 人防空間預(yù)留。結(jié)合地上方案明確人防工程口部數(shù)量和點位,并將其納入土地出讓限定性技術(shù)條件。人防工程口部造型和具體結(jié)合形式可隨開發(fā)方案深化調(diào)整。

6) 高層建筑核心筒預(yù)留。需精確預(yù)留核心筒主要結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的尺寸,可不實施筒體內(nèi)部電梯井道和設(shè)備用房的二次墻體,預(yù)留靈活性。按電梯運力計算較高標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留電梯數(shù)量。

7) 地下配套用房。上蓋開發(fā)的地下配套用房按較大負(fù)荷預(yù)留機房數(shù)量和降板區(qū)域,不砌筑二次墻體,預(yù)留調(diào)整的彈性。

8) 結(jié)構(gòu)荷載預(yù)留和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。荷載預(yù)留分兩個方面:樓座整體荷載預(yù)留提供各層板邊外挑及增減一至兩樓層的條件,同時按各層無中庭洞口的情況包絡(luò)性預(yù)留;地面覆土厚度根據(jù)不同區(qū)域的具體情況按上下浮動0.5～1.0 m考慮包絡(luò)性預(yù)留,同時考慮預(yù)加消防車和二級施工車輛和堆料荷載。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的原則為:在盡量沿用地下柱網(wǎng)的基礎(chǔ)上,在重要地下公共空間、交通空間與地上大空間及超高層塔樓重合處采取局部結(jié)構(gòu)柱托換、斜柱等轉(zhuǎn)換措施,為上蓋提供適合市場和使用需求的柱跨形式。

9) 蓋上開發(fā)施工荷載預(yù)留。結(jié)合開發(fā)方案明確后續(xù)地上開發(fā)施工車輛運輸路徑、堆料場地位置和施工塔吊點位,為地下室頂板預(yù)留相應(yīng)荷載,并納入土地出讓限定性技術(shù)條件,后續(xù)開發(fā)時必須嚴(yán)格遵照執(zhí)行。

10) 出地面附屬設(shè)施接口需先期建設(shè)部分設(shè)施。出地面附屬設(shè)施分為兩類:一類是地下樞紐運營后不需使用的樓梯、風(fēng)井等附屬設(shè)施,對于這類設(shè)施,需做好與地面結(jié)合的接口條件,如開口位置、面積等,由地上統(tǒng)籌設(shè)計實施;第二類是地下樞紐開通時必須使用的附屬設(shè)施,對于此類設(shè)施,要求蓋上開發(fā)前期實施附屬設(shè)施周邊擴大范圍的首層土建設(shè)施,供出地面附屬設(shè)施臨時使用,待后續(xù)蓋上建筑整體建成后,將附屬設(shè)施臨時路由改為一體化結(jié)合的永久路由。

11) 建筑產(chǎn)業(yè)化條件預(yù)留。受振動影響,地上開發(fā)可能會采用特殊結(jié)構(gòu)形式或措施,現(xiàn)階段由專項研究單位提出地上產(chǎn)業(yè)化措施和技術(shù)條件并通過專家咨詢評審,地下工程按照建議預(yù)留產(chǎn)業(yè)化實施條件。

4 設(shè)計組織策略

副中心站綜合交通樞紐由北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司作為總體牽頭單位,聯(lián)合國內(nèi)外知名設(shè)計機構(gòu)組成聯(lián)合體,進行地下樞紐和地上開發(fā)預(yù)留的整體設(shè)計,同時牽頭進行十余項與項目相關(guān)專題研究。項目總體總包組充分發(fā)揮總院綜合技術(shù)平臺和復(fù)雜項目管理優(yōu)勢,提出系統(tǒng)的技術(shù)工作路線、統(tǒng)一技術(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和接口,借助先進的項目管理工具制定完善的設(shè)計和質(zhì)量管控計劃和措施,有效保證了本項目設(shè)計、施工進程的順利推進,并協(xié)助業(yè)主完成了對項目的高效管控。項目實現(xiàn)了從可行性研究到施工過程跟蹤、從宏觀規(guī)劃到微觀建筑設(shè)計、從咨詢到具體工程設(shè)計的項目全過程工程咨詢和設(shè)計模式。

充分研究項目特點,以樞紐交通規(guī)劃為起點,以地下樞紐方案為基礎(chǔ),結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)和商業(yè)策劃,制定從宏觀到微觀、自下而上的雙向設(shè)計路徑,抓住地上地下結(jié)合的關(guān)鍵交接界面,梳理技術(shù)接口,進行一體化統(tǒng)籌設(shè)計,形成完整的技術(shù)研究體系和路線。

副中心樞紐項目組在項目全過程咨詢與設(shè)計進程中,不斷探索、總結(jié),核心工作可以總結(jié)為“整合,推動,創(chuàng)新”三個層面。“整合”即指發(fā)揮綜合平臺的優(yōu)勢,通觀全局,進行專業(yè)與專業(yè)、理念與實施、甲方與乙方的不斷整合;“推動”即指充分行使總體總包職責(zé),不遺余力地推進質(zhì)量、進度和技術(shù)革新;“創(chuàng)新”即指帶領(lǐng)各參與單位進行理念、技術(shù)、方法、模式的突破與創(chuàng)新。隨著項目全面開工,設(shè)計成果逐步轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實,項目組在不斷的設(shè)計和管理實踐中積累了大量寶貴的技術(shù)和管理經(jīng)驗,需要不斷總結(jié)和沉淀,并迅速轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)和模式,為板塊業(yè)務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和體系的建立和核心競爭力的提升貢獻力量。

5 結(jié)語

超大型綜合交通樞紐站城一體化設(shè)計需要以統(tǒng)籌的眼光整合策劃、設(shè)計、建造等各環(huán)節(jié)的需求和關(guān)系;以彈性和包絡(luò)為目標(biāo)應(yīng)對分期建設(shè)預(yù)留;以總體設(shè)計管理為平臺,系統(tǒng)性梳理各相關(guān)專業(yè)接口;以嚴(yán)謹(jǐn)和創(chuàng)新的技術(shù)態(tài)度論證并解決因一體化而產(chǎn)生的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)措施的突破和創(chuàng)新。系統(tǒng)性的專業(yè)協(xié)同和配合是項目推進的基礎(chǔ),接口節(jié)點技術(shù)問題的完善解決是項目功能和效果完整實現(xiàn)的關(guān)鍵。