優(yōu)化與創(chuàng)新＊
——記北京城市副中心鐵路車站設(shè)計演進

鮑寧

中國鐵路設(shè)計集團有限公司

1 副中心鐵路車站概述

1.1 項目區(qū)位

北京城市副中心站1是《北京城市總體規(guī)劃（2016—2035年）》明確的10個對外客運樞紐之一，是京津冀協(xié)同發(fā)展“一核兩翼”中“兩翼”之一的交通樞紐門戶。樞紐位于北京通州區(qū)城市副中心核心區(qū)的0101街區(qū)內(nèi)，被北側(cè)京哈鐵路、西側(cè)北運河、東側(cè)東六環(huán)圍合成一個三角地帶。區(qū)域規(guī)劃范圍約155km2，到2035年規(guī)劃人口調(diào)控目標為130萬人，其中疏解中心城區(qū)40～50萬常住人口，規(guī)劃城鄉(xiāng)建設(shè)用地約100km2。樞紐為京唐、京濱鐵路的始發(fā)終到站，承擔著1h到雄安、15min到首都機場、35min到北京大興機場的重要任務(wù)。

1.2 車場規(guī)模

樞紐區(qū)先期實施范圍59ha，地下約128萬m2，地上約139萬m2，包含鐵路車場8臺14線（京唐、城際鐵路各4臺7線）、3條地鐵軌道交通線路（既有M6線、規(guī)劃M101線與平谷線）以及公交車場、大巴車場、出租車場等。車站為地下3層站，其中地下三層為站臺層，地下二層主要為鐵路車站候車廳、出站廳、旅服商業(yè)及管理設(shè)備用房，地下一層主要功能為鐵路進站廳、旅服商業(yè)及管理設(shè)備用房。

1.3 車站特點

北京城市副中心站綜合交通樞紐建成后，將成為世界首個精心打造的、充滿陽光的地下鐵路客站。方案以提升旅客候車品質(zhì)為設(shè)計理念，在候車廳頂部和站臺頂部設(shè)計了大面積樓板開洞，保證車站主要空間的自然采光和旅客寬闊的視野。

未來城市副中心車站地區(qū)將成為北京城市副中心的重要門戶，是低碳綠色、站城一體的門戶型綜合交通樞紐的典范，是調(diào)整北京空間格局、拓展發(fā)展新空間、推動京津冀協(xié)同發(fā)展的重要組成部分，是副中心向外輻射的交通核心和門戶樞紐，更是連接京津冀地區(qū)的橋頭堡。

2 車站層數(shù)淺埋研究及站臺立柱取消過程

地下鐵路車站單方造價高、施工風險大，因此深入研究埋深控制條件，協(xié)調(diào)好各控制點與周邊條件的關(guān)系，合理確定車站埋深，是本次方案優(yōu)化的基礎(chǔ)?？刂栖囌韭裆钜盐蘸盟膫€關(guān)鍵點：下穿北運河節(jié)點、上跨既有M6線節(jié)點、西咽喉區(qū)進站縱坡、東咽喉區(qū)間與文物關(guān)系。

2.1 原四層國鐵車站埋深方案回顧

原方案為地下四層站，車站埋深-35m。下穿北運河節(jié)點采用盾構(gòu)方案，滿足河道防洪要求；下穿M6線3m，滿足安全運營要求；西咽喉進站縱坡為12‰，滿足鐵路運營要求；東咽喉區(qū)間下穿路縣古城遺址12.7～13.9m，滿足文物保護要求。

2.2 三層國鐵車站方案優(yōu)化研究

鑒于原四層國鐵車站方案樞紐整體規(guī)模較大，深基坑存在較大工程風險，業(yè)主組織對總體方案進行優(yōu)化，重點是減少埋深、縮減規(guī)模、降低風險、節(jié)約投資。研究后采用深埋三層的調(diào)整方案，軌面標高較原四層方案提升2.7m，各層層高也有所增加。不但減少了工程投資、降低了風險，還大幅提升了樞紐內(nèi)部空間效果。

2.3 軌道層立柱方案優(yōu)化

副中心站原四層方案從B4到B1層高依次為8.7m、7m、7m、7m，考慮到結(jié)構(gòu)與設(shè)備高度，吊頂下凈高僅有4m，空間較為局促。優(yōu)化后的三層方案從B3至B1層高依次為9m、7.8m、7.8m，對于提高樞紐空間凈高、改善旅客候車品質(zhì)提供了新的可能。設(shè)計重新審視了方案的限定條件，將站臺立柱改為線間立柱，軸網(wǎng)跨度由14m調(diào)整為23m，柱間距變大使得內(nèi)部空間更加寬敞，站臺立柱的取消使得空間凈高達到4.5m，大幅度提升了樞紐內(nèi)部的空間品質(zhì)。

3 基于優(yōu)化埋深后的三層車站方案的設(shè)計思考

3.1 原四層方案布局

3.1.1 功能布局

原方案為地下四層站，鐵路車場位于地下四層，車站客流組織采用上進上出模式，車站總面積416 084m2。其中B4層主要功能為站臺層，B3層主要為城際車站的候車廳，B2層主要為進站廳，B1層定義為城市客廳（主要為旅行、服務(wù)、商業(yè)功能）。車站總體布局依然采用傳統(tǒng)鐵路客站中心對稱的布局模式，候車廳層的開洞均質(zhì)對稱，各功能用房延用傳統(tǒng)鐵路客站設(shè)計思路，沿候車廳及開洞位置對稱布置。

3.1.2 流線組織

在流線組織上，原四層方案采用傳統(tǒng)鐵路客站對稱進站的組織模式，遵循“東進東出，西進西出”的簡單邏輯。旅客乘坐公交車到達樞紐的東西兩側(cè)后，分別從客站東西兩側(cè)通過樓/扶梯進站。出站旅客從東西出站廳出站后，通過樓扶梯分別上至東西兩側(cè)的公交場站進行換乘?？驼綛1、B3層設(shè)有換乘軸，供旅客換乘地鐵。

3.1.3 待優(yōu)化問題

新媒體的出現(xiàn)分走了電視臺一部分的收視和收入，使得“利益蛋糕”越變越小，地方電視臺憑借原有的影響力無法維持原有收益，甚至還會縮小收益。因此，融媒體思維的出現(xiàn)使得受眾再一次聚集在電視機前，電視臺的地位被穩(wěn)固，重新贏得廣告投資商的青睞，從而影響廣告商的投資策略，為地方電視臺的收益增加提高可能性。

首先，平面布局采用居中對稱的布局模式，乘坐地鐵進站與換乘公交、小汽車出站的人流存在少量混行和一定程度的交叉。其次，平面布置上，快速進站廳距離地鐵換乘軸較遠，部分旅客換乘動線長。再次，候車廳開洞面積較大，開洞范圍較分散，對結(jié)構(gòu)不利。

3.2 三層深埋方案適應(yīng)性調(diào)整的設(shè)計思路

3.2.1 對客流方向的重新審視

方案調(diào)整為地下三層后，通過科學的客流模擬，對樞紐內(nèi)部客流來源、方向進行了梳理。模擬結(jié)果顯示，進站旅客從西側(cè)小汽車場、出租車場、公交車場換乘鐵路的旅客約占比20%，從西南側(cè)地鐵換乘軸換乘鐵路的旅客約占比58%，從東側(cè)公交車場、小汽車場、出租車場換乘鐵路的旅客約占比22%；出站旅客從西側(cè)公交車場、小汽車場、出租車場換乘的旅客占比24%，從換乘軸換乘地鐵的旅客約占比54%，從東側(cè)車場換乘公交車、小汽車、出租車的旅客約占比22%。通過模擬結(jié)果輔助分析的同時，結(jié)合優(yōu)化后的三層方案，對樞紐內(nèi)部流線進行了重新組織，將車站西側(cè)作為主要進出站的方向，西南側(cè)連接地鐵，占客流的54%；西側(cè)換乘公交車、小汽車、出租車，占比24%。

1 區(qū)位關(guān)系

2 方案比選剖面示意圖

3 原四層深埋方案：下穿北運河與既有M6，上坡進站（12‰）

4 調(diào)整方案：下穿北運河與既有M6，上坡進站（17‰）

5 調(diào)整方案：下穿北運河、上跨M6，下坡進站（12‰）

6 原四層方案剖面圖

7 三層方案剖面圖

8 原四層方案功能布局

9 三層方案樞紐流線組織圖

10 進站客流模擬

11 出站客流模擬

12 候車方案對比

13 優(yōu)化方案功能布局

3.2.2 對換乘流線的重新組織

原方案為中央候車方案，即候車廳布置在站房核心區(qū)的中央位置。根據(jù)最新的客流模擬結(jié)果，將中央候車方案調(diào)整為偏置候車方案，即候車廳布置在站房核心區(qū)的西側(cè)。優(yōu)化后地鐵人流與公交、小汽車人流分流進站，不存在流線交叉，快速進站廳距離地鐵換乘軸較近，快速換乘人流和候車人流分別在兩個候車廳內(nèi)，使用效率大幅提升。在換乘流線的設(shè)計方面，原方案的鐵路與平谷線需要跨層換乘，流線較迂回。方案調(diào)整后，實現(xiàn)了鐵路與地鐵同在B2層便捷換乘的目的，極大提升了旅客的換乘體驗。

3.2.3 對空間效果的重新設(shè)計

3.2.4 對既有玉帶河大街的友好處理

原四層方案中，樞紐東側(cè)玉帶河大街壓在國鐵出站廳的正上方，將鐵路核心區(qū)東側(cè)分割為兩部分。候車廳調(diào)整偏置方案后，鐵路核心區(qū)移出玉帶河大街投影范圍。設(shè)計團隊將公交車場布置在玉帶河大街與鐵路核心區(qū)之間的三角地帶，巧妙地解決了公交車場布局的空間問題，使樞紐內(nèi)部空間連貫完整，友好地處理了地面道路與地下空間的關(guān)系。

3.3 三層方案優(yōu)勢

（1）優(yōu)化后的三層方案埋深減小2.7m，建筑面積減少了4.7萬m2，純候車室面積增加1倍，由原1.05萬m2擴大至1.94萬m2，不但大幅改善了候車廳的空間質(zhì)量，還降低了工程風險、節(jié)省了工程造價。

（2）采用科學的客流模擬技術(shù)，同時參考以往的設(shè)計經(jīng)驗，理性地調(diào)整站房平面布局，成功地解決了原方案西側(cè)進站流線的交叉問題，同時拉進了換乘軸與候車廳的距離，實現(xiàn)了旅客換乘體驗的升級。

（3）在建筑開洞的處理上，既貫徹了陽光車站的美好初衷，又使地下空間結(jié)構(gòu)受力更加合理，提升了空間效果。

4 結(jié)語

通過北京城市副中心綜合交通樞紐設(shè)計方案的優(yōu)化演進，體現(xiàn)了國內(nèi)地下鐵路樞紐在站城融合與樞紐一體化新要求下設(shè)計思路的不斷成熟：1）著眼于方案周邊的整體環(huán)境條件，科學確定開挖深度，在控制工程風險及造價的同時，合理調(diào)整空間層數(shù)與凈高；2）通過計算機輔助模擬技術(shù)，分析調(diào)整樞紐核心區(qū)功能布局，改善換乘流線及空間效果；3）在整體空間效果的處理上，不僅堅持方案初期的設(shè)計概念，同時兼顧結(jié)構(gòu)受力的合理性，達到真正的一體化設(shè)計。

相信隨著雄安西站、深大城際站等一批以地下鐵路客站為中心的新型地下綜合交通樞紐的開發(fā)建設(shè)，地下綜合交通樞紐在城市地下空間開發(fā)中的節(jié)點作用將被不斷強化，從而實現(xiàn)城市地下空間的進一步整合和地下空間開發(fā)理論的完善。

注釋

1 北京城市副中心站綜合交通樞紐項目由北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司、中國鐵路設(shè)計集團有限公司、中國建筑設(shè)計研究院有限公司及法國AREP 設(shè)計集團組成的聯(lián)合體中標并進行設(shè)計工作。目前項目已進入初步設(shè)計階段，文中涉及的設(shè)計內(nèi)容均為總體方案階段資料，最終方案以實際建設(shè)為準。

圖片來源

所有圖片均由項目設(shè)計聯(lián)合體提供。