廣州南站規(guī)劃設(shè)計

周建喜

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，武漢 430063)

1 概述

新廣州站又稱廣州南站，銜接武廣客運專線、廣深港客運專線、廣珠城際鐵路、貴廣鐵路及南廣鐵路，是廣州鐵路樞紐中最主要的客站。車站股道及站臺采用全高架設(shè)計，高架候車室基礎(chǔ)位于橋梁墩柱及梁部，為橋建合一的模式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

廣州南站引入廣州地鐵2號線、7號線、佛山地鐵3號線，并預(yù)留廣州地鐵19號線接入條件;高速公路有東新高速公路、廣珠西線高速公路、平南高速公路、廣明高速公路形成兩縱兩橫的“井”字形布置，將車站圍在中心并與站區(qū)道路銜接。

廣州南站是廣州鐵路樞紐中最主要的客站，是華南地區(qū)核心交通樞紐，它服務(wù)于廣佛都市圈，輻射珠江三角洲。

2 新廣州站站址選擇

2.1 城市發(fā)展規(guī)劃概要

根據(jù)《廣州市城市戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃綱要》，廣州市城市發(fā)展規(guī)劃概括為“南拓、北優(yōu)、東進(jìn)、西連”。城市主體向南發(fā)展，將番禺區(qū)市橋東側(cè)地域逐步發(fā)展成具有300萬人口規(guī)模的廣州新城;優(yōu)化北部花都片區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，形成集空港、汽車城、物流、商住一體的北部產(chǎn)業(yè)鏈;東部繼續(xù)強化黃埔開發(fā)區(qū)及羅崗區(qū)，形成制造業(yè)、物流中心;向西開發(fā)廣佛交界區(qū)域，形成廣佛都市圈一體化。

2.2 車站選址原則

由于廣州市城市規(guī)劃主體向南發(fā)展，車站選址宜在廣州市既有城區(qū)以南，同時，考慮到新廣州站定義為我國華南地區(qū)最大的客運中心，其輻射范圍不僅僅是廣州市，它應(yīng)服務(wù)于廣佛都市圈乃至整個珠江三角洲地區(qū)。為此，車站選址應(yīng)符合以下原則:

(1)場地充足，便于車站及配套設(shè)施的建設(shè);

(2)車站吸引范圍廣;

(3)符合城市發(fā)展規(guī)劃;

(4)交通銜接便利，方便旅客換乘;

(5)節(jié)省投資。

2.3 站址方案比選

本著上述選址原則，通過對廣州及周邊地區(qū)全面考察，重點對瀝窖、大石、沙灣以及鐘村4個地點進(jìn)行比較。

瀝窖方案:位于廣州市海珠區(qū)，呈東西向布置，車站北靠南環(huán)高速公路南臨珠江，東端是華南快速干線，西端是廣州大道，地鐵3號線與車站垂直交叉，交通銜接較為便利，但該處已為城市建成區(qū)，建筑密集，且有衛(wèi)氏大宗祠等古跡，車站只能設(shè)于地下。由于新廣州站規(guī)模龐大，車站設(shè)于地下工程投資巨大，周邊也無足夠場地布置動車檢修及綜合維修基地，與城市規(guī)劃不符，且存在防災(zāi)報警、通風(fēng)散熱等技術(shù)難題，也不便于今后發(fā)展。該方案可實施性不大。

大石方案:位于廣州市番禺區(qū)大石鎮(zhèn)，呈東西向布置，車站北臨珠江支流，南靠香江野生動物世界和長隆歡樂世界，東端是番禺迎賓大道，西端是105國道，地鐵3號線與車站垂直交叉，該方案地面設(shè)站。與瀝窖方案相比可節(jié)省投資，但該方案受場地限制，車站兩端疏解線需拆除大量房屋，且交通銜接不便，也與城市規(guī)劃相矛盾。

沙灣方案:位于廣州市番禺區(qū)沙灣鎮(zhèn)，呈南北向布置，車站設(shè)于大夫山森林公園西南側(cè)沙灣水道以東平地上，該方案符合廣州市城市規(guī)劃，動車檢修基地與綜合維修基地有足夠場地，但車站布置在狹長地帶，城市配套設(shè)施建設(shè)困難，且該方案遠(yuǎn)離廣州市老城區(qū)和佛山市區(qū)，不利于吸引客流。

石壁方案:位于番禺區(qū)鐘村鎮(zhèn)石壁村，呈南北向布置，車站北端是陳村水道，南端有105國道，東側(cè)有新光快線，西側(cè)有廣珠西線高速公路。該方案有如下優(yōu)點:一是這里有充足的場地，該處主要是魚塘和苗圃，拆遷量少，便于工程實施和城市配套設(shè)施建設(shè);二是地理位置好，處于廣佛都市圈的中心地帶，車站東北方向是廣州市老城區(qū)，西北方向是佛山市區(qū)，東南方向是規(guī)劃的300萬人口的廣州新城以及番禺區(qū)，西南方向是佛山市順德區(qū)，且新廣州站往四地的直線距離均為14 km左右，地理位置優(yōu)越;三是符合城市發(fā)展規(guī)劃，廣州市城市發(fā)展規(guī)劃主流是向南發(fā)展，而新廣州站正好位于城市南部。四是便于武廣客運專線引入及廣深港客運專線、廣珠城際鐵路銜接，新廣州站位于廣州市西南靠近佛山，武廣客運專線在廣州、佛山兩市交界處引入，并行于廣州西環(huán)高速公路，線路對城市影響小，同時廣深港客運專線、廣珠城際鐵路線路長度短、銜接方便。

經(jīng)多方比較，本著以人為本、節(jié)約投資的原則，在充分聽取鐵路部門和地方規(guī)劃部門意見后，選擇廣州市番禺區(qū)鐘村鎮(zhèn)石壁村為新廣州站即廣州南站站址。

3 廣州鐵路樞紐總圖規(guī)劃及客運分工(圖1)

圖1 廣州鐵路樞紐平面布置示意

廣州鐵路樞紐為銜接京廣、廣深、廣茂三大鐵路干線的“人”字形樞紐，是全國鐵路客運中心之一。樞紐內(nèi)共有車站32個，其中廣州站、廣州東站為樞紐主要客站，江村站為區(qū)域性編組站。

隨著客貨運量的增長及新線引入，樞紐總圖規(guī)劃亦相應(yīng)調(diào)整，廣州樞紐總圖規(guī)劃如下:2010年武廣客運專線、廣深港客運專線、廣珠城際鐵路引入樞紐并設(shè)廣州南站，廣珠鐵路引入江村編組站;2013年南廣、貴廣鐵路引入廣州南站和廣州站，規(guī)劃修建廣東西部沿海通道鐵路、東北聯(lián)絡(luò)線及南沙港鐵路支線、最終形成客貨列車基本分線運行、通路順暢、四通八達(dá)、機動靈活的雙“人”字樞紐格局。

客運系統(tǒng):廣州南站、廣州站、廣州東站為主要客運站，佛山西為輔助客運站，預(yù)留廣州北發(fā)展成為樞紐輔助客運站條件，最終形成三主兩輔格局。

廣州南站主要辦理武廣、廣深港客運專線、廣珠城際鐵路、貴廣鐵路部分、南廣鐵路部分、廣東西部沿海鐵路部分客車作業(yè);廣州站主要辦理既有京廣線、廣茂線、貴廣鐵路部分、南廣鐵路部分客運作業(yè);廣州東站主要辦理廣深線以及經(jīng)由廣深線往京九方向客運作業(yè);廣州北站辦理京廣線及武廣客運專線部分旅客列車作業(yè);佛山西站辦理貴廣、南廣鐵路部分旅客列車作業(yè)。

4 車站設(shè)計

4.1 站場平面設(shè)計(圖2)

廣州南站既是武廣客運專線的終點，也是廣深港客運專線、廣珠城際鐵路的起點，同時有南廣、貴廣鐵路接入，主要辦理武廣客運專線衡陽方向始發(fā)終到高、中速車作業(yè)，廣深港客運專線、廣珠城際鐵路客車始發(fā)終到及折返作業(yè)，以及武廣客運專線與廣深城際鐵路、廣珠城際鐵路間直通車的通過作業(yè)，南廣、貴廣鐵路部分旅客列車的始發(fā)終到及通過作業(yè)，車流量大。特別是廣深港客運專線和廣珠城際鐵路，到設(shè)計年度遠(yuǎn)期日發(fā)送旅客列車對數(shù)均超過200對，而廣深港客運專線和廣珠城際鐵路考慮到與武廣客運專線的銜接均從廣州南站南端引出，為保證車流順暢，避免咽喉區(qū)交叉干擾，將廣州南站按兩個車場橫列式布置，設(shè)客運專線車場和城際車場。。

圖2 廣州南站車站平面布置示意

客運專線車場:武廣客運專線與廣深港客運專線正線貫通，布置旅客到發(fā)線19條(含正線2條)，車場北端銜接武廣客運專線并預(yù)留南廣鐵路引入，南端銜接廣深港客運專線、動車走行線及廣珠城際鐵路聯(lián)絡(luò)線。

城際車場:布置旅客到發(fā)線9條(含正線2條)，車場北端預(yù)留貴廣鐵路引入，南端銜接廣珠城際鐵路。

為方便遠(yuǎn)期短編組列車立即折返，兩車場內(nèi)正線均預(yù)留交叉渡線?？拷徊娑删€的站臺長度采用550 m，以停留2列短編組列車，其他站臺長度采用450 m;站臺寬度和高度分別為12 m和1.25 m

4.2 站房及流線設(shè)計

車站共有5層，地上3層，地下2層。建筑總體量:屋面南北向580 m，東西向475 m;中央站房主體外墻南北向192 m，東西向398 m;最高點52 m，檐口高度24.9 m，雨棚最高點41.8 m，最低點21.1 m。建筑總規(guī)模:66.3萬 m2，其中客運房屋21.7萬 m2，地下室12萬m2，雨棚12萬 m2，地鐵房屋5萬 m2，其余為地面停車場及其他設(shè)施。

地上第3層是高架層，為主要的旅客候車區(qū)域以及直通車旅客出境聯(lián)檢廳，西側(cè)設(shè)有高架車行平臺;地上第2層為站臺層，距地面12 m，東、西兩側(cè)均設(shè)高架車行平臺和專用停車場;地面首層主要為站臺層設(shè)客運專線和城際列車旅客出站廳、城際列車旅客進(jìn)站廳、直通車旅客入境聯(lián)檢廳、售票廳、四電及設(shè)備用房、地面停車場以及出租車上客區(qū);地下一層為交換大廳、出站通道和出租車待客區(qū)、設(shè)備用房中央為地鐵車站站廳層，兩側(cè)為停車場和空調(diào)機房;地下2層為地鐵2號線、7號線、FS3號線站臺層。東廣場地下預(yù)留地鐵12號線的車站，設(shè)通道與既有地鐵車站連接。

旅客流線采用上進(jìn)下出和下進(jìn)下出相結(jié)合的方式?？瓦\專線旅客主要由高架候車室進(jìn)站，地面出站，“上進(jìn)下出”:來自出租車和小汽車的旅客可以從東西兩側(cè)高架落客平臺直接進(jìn)入高架候車廳，來自公交車的旅客，由地面進(jìn)站廳進(jìn)入高架候車廳，來自地鐵的旅客除通過進(jìn)站廳的豎向交通設(shè)施到達(dá)高架候車層外，還可直接通過扶梯上至高架層。城際列車的旅客，由地面進(jìn)站廳進(jìn)站，地面出站廳出站，“下進(jìn)下出”:來自出租車和小汽車的旅客可以從東側(cè)高架落客平臺和西側(cè)地面車道直接進(jìn)入地面進(jìn)站廊，來自公交車的旅客，由地面進(jìn)入進(jìn)站廊，來自地鐵的旅客可直接通過扶梯至地面進(jìn)站廊。所有出站旅客出至地面出站大廳后，分別向5個方向疏散，向東、西進(jìn)入城市廣場，向南、北到達(dá)出租車場及社會車停車場，向下到達(dá)地鐵車站;東西兩側(cè)可到達(dá)廣場步行或是乘坐公交車離開;南北兩側(cè)可選擇乘坐出租車或自備車離開。

4.3 新技術(shù)采用

廣州南站是集鐵路、城市軌道交通、公交等多種交通方式于一體的地上、地下5層立體綜合大型交通樞紐，是一項涉及近30個專業(yè)的龐大系統(tǒng)工程。

(1)站橋合一結(jié)構(gòu)體系及整體抗震分析:廣州南站整體結(jié)構(gòu)體系較為復(fù)雜，下部為橋梁結(jié)構(gòu)，中部為高架候車層框架結(jié)構(gòu)，上部為大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋頂，設(shè)計適用規(guī)范不同。高架候車層支撐在鐵路橋梁上，候車層柱荷載直接傳遞給鐵路橋梁。橋梁結(jié)構(gòu)平行軌道方向共分7縫，候車層框架結(jié)構(gòu)利用滑動支座分2條縫，而屋頂鋼結(jié)構(gòu)未分縫。結(jié)構(gòu)的整體分析及抗震驗算復(fù)雜。鐵路橋梁結(jié)構(gòu)和上部建筑結(jié)構(gòu)的共同分析與計算在國內(nèi)尚屬首次。

(2)大跨度整板橋梁:為保證站臺下的空間效果，橋梁部分采用32 m×21.5 m的柱距，同時中間部分采用的64 m的橋跨以避讓地鐵。設(shè)計采用了整板式的橋梁結(jié)構(gòu)形式，各軌道梁之間通過連梁聯(lián)系形成穩(wěn)定的整體，以減小不均勻荷載對單股橋的影響，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)斷面。

(3)大跨度鋼結(jié)構(gòu):廣州南站候車大廳屋頂及無站臺柱雨棚屋頂均為大跨度鋼結(jié)構(gòu)，基本跨度為68 m，局部跨度達(dá)到100 m。結(jié)合屋頂造型，采用了索拱、索殼、三向張弦拱等新結(jié)構(gòu)體系，在國內(nèi)均為首次應(yīng)用。

(4)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計:在廣州南站結(jié)構(gòu)中大量使用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)。屋頂大跨度鋼結(jié)構(gòu)中施加了預(yù)應(yīng)力，在候車層結(jié)構(gòu)中，由于跨度較大，在混凝土梁中也均布置了預(yù)應(yīng)力鋼筋。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工是廣州南站結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個難點和重點。

(5)空調(diào)節(jié)能設(shè)計:詳細(xì)計算建筑物的全年動態(tài)空調(diào)負(fù)荷，研究現(xiàn)有建筑形式對空調(diào)的影響，提出節(jié)能運行方案?？照{(diào)新風(fēng)在接入空調(diào)機組之前，設(shè)計了很長的地下土建風(fēng)道，利用土壤的降溫作用實現(xiàn)節(jié)約冷量。采用冷凍機、水泵的群控技術(shù)，實現(xiàn)整個冷凍站的冷量按需輸出，節(jié)能運行。

(6)太陽能光伏發(fā)電技術(shù):整個火車站站房總計的安裝光伏組件數(shù)量為:140×4+84×8=1 232(塊)。該光伏組件選用125 mm×125 mm的單晶硅太陽電池，每塊光伏組件功率為:196Wp，整個光伏系統(tǒng)安裝總功率為 241.47 kWp，安裝光伏組件的總面積約為:3 480 m2。

5 交通銜接規(guī)劃

2004年，受廣州市規(guī)劃局委托，廣州市交通規(guī)劃研究所、中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司、日本CFK設(shè)計公司共同完成了廣州南站及周邊區(qū)域交通銜接規(guī)劃，根據(jù)此規(guī)劃，廣州、佛山兩市調(diào)整了廣州南站區(qū)域交通布局，具體如下。

(1)城市軌道交通

地鐵2號線延長至廣州南站并從車站動車垂直引入車站站房地下，將廣州南站與廣州站直接聯(lián)系;地鐵7號線并行2號線引入車站站房地下，通過換乘3號線與廣州東站聯(lián)系。地鐵2號線、7號線與車站同步實施。

規(guī)劃預(yù)留佛山地鐵3號線和地鐵19號線。佛山地鐵3號線與地鐵19號線對接，連接廣州南站與佛山市區(qū);地鐵19號線北起西朗，南至市橋，在廣州南站東廣場地下平行鐵路通過，將廣州老城區(qū)西部、廣州南站和廣州新城連成一體(圖3)。

(2)高速公路(圖4)

廣州南站西側(cè)3 km左右現(xiàn)有南北向的廣珠西線高速公路，廣州、佛山兩市擬共同建設(shè)另外3條高速公路，即:在車站東側(cè)1 km處修建南北向的東新高速公路，在車站北咽喉外修建東西向的平南高速公路，在車站南咽喉外修建東西向的廣明高速公路。

圖4 廣州南站周邊高速公路及道路布置示意

(3)其他道路

除地鐵和高速公路外，廣州南站周邊還有南大干線、謝石大道、漢溪大道、105國道等城市快速道路。車站站區(qū)規(guī)劃有三縱四橫主干道將車站與高速公路及城市快速道路連接。

通過地鐵、高速公路、城市快速道路與車站的緊密銜接，形成了以廣州南站為中心的綜合交通換乘中心，旅客能方便、快捷的向各方向集散。

6 結(jié)論

廣州南站規(guī)劃設(shè)計是我國客運站設(shè)計歷史上的創(chuàng)舉，是橋建合一車站的典范，不僅采用了大量的新技術(shù)，而且創(chuàng)造了多項國內(nèi)之最:銜接線路方向最多，除目前設(shè)計的5條線外，還可通過廣珠城際聯(lián)絡(luò)線銜接西部沿海通道鐵路;辦理旅客列車對數(shù)最多，廣珠城際車流密度大，廣深港客運專線兼顧城際功能，亦有大量短編組列車，僅此兩線遠(yuǎn)期列車對數(shù)就達(dá)400對之多，加上武廣客運專線、南廣、貴廣鐵路，車站辦理客車對數(shù)超過600對;結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高架候車層直接支撐在鐵路橋梁梁部，結(jié)構(gòu)計算需考慮靜、動荷載反復(fù)驗算;交通銜接最完善，廣州南站配套有4條城市地鐵、4條高速公路、4條城市快速干道及三縱四橫站區(qū)主干道，形成規(guī)模龐大、種類齊全的全方位交通換乘中心。

廣州南站設(shè)計是我國鐵路客運站設(shè)計史上的里程碑，為后續(xù)鐵路客運站設(shè)計提供了技術(shù)支持及經(jīng)驗。

［1］鐵道第四勘察設(shè)計院.廣州鐵路樞紐總圖規(guī)劃［Z］.武漢:鐵道第四勘察設(shè)計院，2004.

［2］鐵道第四勘察設(shè)計院.新建鐵路廣州樞紐新廣州站及相關(guān)工程預(yù)可行性研究［Z］.武漢:鐵道第四勘察設(shè)計院，2004.

［3］鐵道第四勘察設(shè)計院.新建鐵路廣州樞紐新廣州站及相關(guān)工程可行性研究［R］.武漢:鐵道第四勘察設(shè)計院，2004.

［4］鐵道第四勘察設(shè)計院.新建鐵路廣州樞紐新廣州站及相關(guān)工程新廣州站車站建筑修改初步設(shè)計［Z］.武漢:鐵道第四勘察設(shè)計院，2006.

［5］中華人民共和國鐵道部.京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定［S］.北京:中國鐵道出版社，2004.

［6］廣州市規(guī)劃局.廣州市城市戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃綱要［Z］.廣州:廣州市規(guī)劃局，2003.

［7］廣州市規(guī)劃局.廣州鐵路新客站交通銜接專項規(guī)劃［Z］.廣州:廣州市規(guī)劃局，2005.