周建喜

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)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(yùn)專線、廣深港客運(yùn)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(tái)采用全高架設(shè)計(jì)，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(hào)線、7號(hào)線、佛山地鐵3號(hào)線，并預(yù)留廣州地鐵19號(hào)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(qiáng)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(shí)，考慮到新廣州站定義為我國(guó)華南地區(qū)最大的客運(yùn)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(gè)珠江三角洲地區(qū)。為此，車站選址應(yīng)符合以下原則:

(1)場(chǎng)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(duì)廣州及周邊地區(qū)全面考察，重點(diǎn)對(duì)瀝窖、大石、沙灣以及鐘村4個(gè)地點(diǎn)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(hào)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(chǎng)地布置動(dòng)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(bào)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(shí)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(dòng)物世界和長(zhǎng)隆歡樂世界，東端是番禺迎賓大道，西端是105國(guó)道，地鐵3號(hào)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(chǎng)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(dòng)車檢修基地與綜合維修基地有足夠場(chǎng)地，但車站布置在狹長(zhǎng)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(guó)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(diǎn):一是這里有充足的場(chǎng)地，該處主要是魚塘和苗圃，拆遷量少，便于工程實(shí)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(yùn)專線引入及廣深港客運(yùn)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(yùn)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(duì)城市影響小，同時(shí)廣深港客運(yùn)專線、廣珠城際鐵路線路長(zhǎng)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(yùn)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(guó)鐵路客運(yùn)中心之一。樞紐內(nèi)共有車站32個(gè)，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(yùn)量的增長(zhǎng)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(yùn)專線、廣深港客運(yùn)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(yùn)行、通路順暢、四通八達(dá)、機(jī)動(dòng)靈活的雙“人”字樞紐格局。

客運(yùn)系統(tǒng):廣州南站、廣州站、廣州東站為主要客運(yùn)站，佛山西為輔助客運(yùn)站，預(yù)留廣州北發(fā)展成為樞紐輔助客運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)作業(yè);廣州北站辦理京廣線及武廣客運(yùn)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(jì)

4.1 站場(chǎng)平面設(shè)計(jì)(圖2)

廣州南站既是武廣客運(yùn)專線的終點(diǎn)，也是廣深港客運(yùn)專線、廣珠城際鐵路的起點(diǎn)，同時(shí)有南廣、貴廣鐵路接入，主要辦理武廣客運(yùn)專線衡陽方向始發(fā)終到高、中速車作業(yè)，廣深港客運(yùn)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(yùn)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(yùn)專線和廣珠城際鐵路，到設(shè)計(jì)年度遠(yuǎn)期日發(fā)送旅客列車對(duì)數(shù)均超過200對(duì)，而廣深港客運(yùn)專線和廣珠城際鐵路考慮到與武廣客運(yùn)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(gè)車場(chǎng)橫列式布置，設(shè)客運(yùn)專線車場(chǎng)和城際車場(chǎng)。。

圖2 廣州南站車站平面布置示意

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

城際車場(chǎng):布置旅客到發(fā)線9條(含正線2條)，車場(chǎng)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(chǎng)內(nèi)正線均預(yù)留交叉渡線?？拷徊娑删€的站臺(tái)長(zhǎng)度采用550 m，以停留2列短編組列車，其他站臺(tái)長(zhǎng)度采用450 m;站臺(tái)寬度和高度分別為12 m和1.25 m

4.2 站房及流線設(shè)計(jì)

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(diǎn)52 m，檐口高度24.9 m，雨棚最高點(diǎn)41.8 m，最低點(diǎn)21.1 m。建筑總規(guī)模:66.3萬 m2，其中客運(yùn)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(chǎng)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(tái);地上第2層為站臺(tái)層，距地面12 m，東、西兩側(cè)均設(shè)高架車行平臺(tái)和專用停車場(chǎng);地面首層主要為站臺(tái)層設(shè)客運(yùn)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(chǎng)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(chǎng)和空調(diào)機(jī)房;地下2層為地鐵2號(hào)線、7號(hào)線、FS3號(hào)線站臺(tái)層。東廣場(chǎng)地下預(yù)留地鐵12號(hào)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。客運(yùn)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(tái)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(tái)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(gè)方向疏散，向東、西進(jìn)入城市廣場(chǎng)，向南、北到達(dá)出租車場(chǎng)及社會(huì)車停車場(chǎng)，向下到達(dá)地鐵車站;東西兩側(cè)可到達(dá)廣場(chǎng)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(xiàng)涉及近30個(gè)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(jì)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(dòng)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(yàn)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(jì)算在國(guó)內(nèi)尚屬首次。

(2)大跨度整板橋梁:為保證站臺(tái)下的空間效果，橋梁部分采用32 m×21.5 m的柱距，同時(shí)中間部分采用的64 m的橋跨以避讓地鐵。設(shè)計(jì)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(duì)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(tái)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(guó)內(nèi)均為首次應(yīng)用。

(4)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):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(jì)和施工是廣州南站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)和重點(diǎn)。

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

(6)太陽能光伏發(fā)電技術(shù):整個(gè)火車站站房總計(jì)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(gè)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(jì)院集團(tuán)有限公司、日本CFK設(shè)計(jì)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(hào)線延長(zhǎng)至廣州南站并從車站動(dòng)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(hào)線并行2號(hào)線引入車站站房地下，通過換乘3號(hào)線與廣州東站聯(lián)系。地鐵2號(hào)線、7號(hào)線與車站同步實(shí)施。

規(guī)劃預(yù)留佛山地鐵3號(hào)線和地鐵19號(hào)線。佛山地鐵3號(hào)線與地鐵19號(hào)線對(duì)接，連接廣州南站與佛山市區(qū);地鐵19號(hào)線北起西朗，南至市橋，在廣州南站東廣場(chǎng)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(guó)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(jì)是我國(guó)客運(yùn)站設(shè)計(jì)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(xiàng)國(guó)內(nèi)之最:銜接線路方向最多，除目前設(shè)計(jì)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(duì)數(shù)最多，廣珠城際車流密度大，廣深港客運(yùn)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(duì)數(shù)就達(dá)400對(duì)之多，加上武廣客運(yùn)專線、南廣、貴廣鐵路，車站辦理客車對(duì)數(shù)超過600對(duì);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(jì)算需考慮靜、動(dòng)荷載反復(fù)驗(yàn)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(jì)是我國(guó)鐵路客運(yùn)站設(shè)計(jì)史上的里程碑，為后續(xù)鐵路客運(yùn)站設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持及經(jīng)驗(yàn)。

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

［2］鐵道第四勘察設(shè)計(jì)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(jì)院，2004.

［3］鐵道第四勘察設(shè)計(jì)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(jì)院，2004.

［4］鐵道第四勘察設(shè)計(jì)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(jì)［Z］.武漢:鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院，2006.

［5］中華人民共和國(guó)鐵道部.京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定［S］.北京:中國(guó)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(xiàng)規(guī)劃［Z］.廣州:廣州市規(guī)劃局，2005.