第五节　大型客运综合交通枢纽

大型客运综合交通枢纽作为高速铁路、普速铁路、城市轨道交通、城市道路交通、长途客运、航空等多种运输方式的旅客换乘中心和运输中心，在设计上，采用一体化设计理念，尽可能实现旅客同站换乘和短距换乘，充分利用城市轨道和道路交通的快速集散功能，实现旅客运输的便利与高效；在建设上，采用一体化规划建设，节约土地，立体布置，充分利用建筑结构的多层形式，尽可能实现建筑同体；在协同体系上，强化运输一体化，共同应对突发事件和气候变化，形成稳定可靠的综合运输体系。

一、客运综合交通枢纽协同规划与建筑结构一体化设计技术

以高速铁路车站为中心的客运综合交通枢纽是城市建设和发展的基础设施之一，是城市综合交通的有机组成部分。传统的交通规划是按行业进行区域分割，形成多个互不联系的建筑孤岛，为了方便行业管理，把各种交通方式的建筑有意分离，造成旅客出行、换乘的极大不便。为了最大限度地方便旅客换乘，京沪高速铁路与地方积极协调，创新大型客运站设计理念，将多种交通方式规划在同一个建筑群内，形成了以高速铁路车站为中心的城市客运综合交通枢纽。综合交通枢纽建设解决了诸多难题：一是解决了规划布局难题，统一规划既突出了高铁车站在布局中占据的主体地位，同时与其他交通方式紧密协调，形成了多种交通方式之间相互衔接的一体化布局；二是解决了建筑结构设计难题，因不同交通方式的建筑和布局需求不同，建筑群复杂结构造成了工程设计的困难，设计中采用了立体重叠结构，大幅度减少了旅客换乘距离和占地面积；三是解决了一体化布局的投资与经营问题，因多种交通方式处于同一建筑群内，工程交错重叠，投资分担是个难题，通过建设前的多方协调和统一规划，解决了立体结构的投资范围和经营费用的合理分担问题。

根据各种运输方式发展规模和技术经济特征，按照综合运输理念以及旅客同站换乘和短距换乘的要求，统筹规划、整体设计北京南、天津西、济南西、南京南、上海虹桥等大型客运站交通枢纽，强化客运枢纽内各种运输方式之间的交通组织和接驳方式，突出高速铁路、城际铁路与城市轨道交通、地面公共交通之间的便捷换乘和有机衔接，提升了枢纽的一体化水平与运行效率。

二、大型客运站站场设计方案仿真评估技术

大型客运站站场设计方案是决定车站咽喉通过能力、线路接发车能力、站场工程投资规模的重要因素，需要考虑车站设计年度列流量、线路平纵断面、到发线运用方案、车站技术作业过程、列车技术作业指标等因素，把各种相关要素综合在一起，按照近远期运量需求和行车要求，采用大型客运站作业过程仿真和可视化技术，推演实际作业过程，分析咽喉和到发线能力，计算各类设备的作业负荷，统计干扰影响，精确评估与选择设计方案。大型客运站站场设计方案仿真评估技术有助于合理布设车场平纵断面、优化设备配置、减少工程投资以及提高决策科学性。仿真过程包括参数设定、接发方案制订、模拟检验、方案评估等步骤。主要评估内容包括咽喉区是否满足列车进出站最小间隔要求，到发线数量是否适应高峰时段列车到发需求，咽喉区进路是否适应高峰时段列车到发、转线、出入段需求，咽喉通过能力与到发线能力是否协调，设备配置数量是否合理等。

采用仿真手段进行列车作业过程模拟，难度在于将各种运营要素输入到仿真系统之中，包括列车运行方案、到发线运用方案、信号和列控方案、完整的作业流程方案等。仿真评估技术使数据可以量化，作业过程完整，作业过程与实际运营一致，列流量可以根据需要进行动态变化，从而评估大型客运站场设计方案的可行性。

三、大型客运站分场设计与进出站线路疏解设计技术

大型客运站衔接多条客运专线，采用一站多场设计可有效解决站内不同线路方向列车进路交叉问题。采用一站多场设计以后，列车进出站线路需要采用立交疏解方式。多方向立交疏解涉及多方向线路、道岔、站内联络线、线路坡度等诸多因素，虽然其设计与施工难度很大，但可在有限空间内解决多条线路的交叉布置问题。京沪高速铁路大型客运站采用一站多场布局与多方向线路立交疏解设计相结合，形成了大型客运站分场设计技术，大幅度提高了列车进站安全性和车站通过能力。

例如，北京南站承担着京津城际客运专线、京沪高速铁路及普速铁路的始发终到业务，采用分场设计后，三种类型线路各行其道，互不干扰，提高了作业效率，确保了列车进路安全；南京南站衔接京沪高速铁路、宁杭客运专线、宁芜城际铁路、合宁客运专线、沪宁城际铁路5条线路共6个方向，车站按三个车场设计，并设置多条进出站立交疏解联络线，有效地疏解了多方向列车进路的冲突，达到了充分发挥车站线路能力的目的。

四、站房大跨度空间钢结构设计技术

北京南、天津西、济南西、南京南、上海虹桥等大型客运站，站房面积宏大，为了得到较好的室内空间和景观效果，均采用大跨度空间钢结构形式，结合屋顶及幕墙设计，达到了较好的采光和观感效果。

大型客运站的高架候车层结构位于站台轨道层正上方，是旅客候车的重要场所，为实现站台的大空间效果，柱网跨度较大，多处高架层结构跨度达到40.5m以上，且为了结构安全，减少高速列车振动的影响，在正线位置不设结构柱，增加了设计与施工的难度。

站房大跨度空间钢结构设计技术解决了受力复杂、结构多样、跨度较大等难题，根据工程要求进行整体建模，保证了大跨度钢结构的整体稳定性和造型的美观。

五、“桥建合一”综合性站房结构设计技术

南京南站站房设计采取“桥建合一”结构体系，站房和桥梁结构形成整体框架。高速列车从站房中以300km/h及以上速度通过、进站停车及出站起动等过程会对建筑物造成一定影响。“桥建合一”结构形式受力复杂，必须在结构整体模型中分析温度作用、列车振动等问题，满足结构稳定、运行安全的要求。

南京南站的高架平台结构体系，其相对高程10.3m结构层既是桥梁的承轨层，也是站房建筑的结构层，同时也相当于上部候车厅和屋顶网架结构的基础，桥梁结构和站房结构结合成一个不可分割的整体。设计中必须考虑两方面因素：一方面，列车会对建筑结构产生动力冲击作用，使结构发生振动，直接影响其结构状态和寿命；另一方面，结构的振动又会对列车的运行平稳性和安全性产生影响，可能影响列车运行安全和旅客的舒适性。在工程设计之初，对南京南站“桥建合一”的结构稳定性进行了专项研究，采用实物缩小模型进行仿真试验，对列车运行时作用于承轨结构的竖向激励压力、地下一层顶板和候车层及夹层等区域的振动级最大值、站台层的站台板区域振动级最大值、各工况下站房及雨棚区域主体结构的最大速度反应、框架柱和框架梁等结构构件的应力水平等重点区位、节点进行了深入分析，认为各点应力均在安全允许范围之内，个别安全冗余量较小位置，设计时采用结构补强的方式进行加强。

六、大跨度屋盖网架安装技术

大型客运站候车室采用跨线大厅布置，屋面巨大，为保证施工质量和工期要求，进行了设备研发和安装工艺设计。一是施工中将网架分成多个拼装单元，在一端搭设滑移拼装平台，在柱子位置的柱顶高程处设置滑移轨道，中央多个单元滑移就位，两端原位拼装；二是采用自主研发的多轨道高同步性的滑移控制系统，滑移同步控制精度达0.01mm。结合结构特点和超长距离滑移的需要，通过仿真分析进行结构可允许最大不同步滑移时的结构安全性计算，确定了不同步滑移控制值，实施了不同步容差滑移技术，减少滑移过程中的调整次数；三是采用自主研发的水平力释放调节器，解决了多支点网架落架下挠产生的水平分力问题，此水平力释放调节器能够满足节点顶升受力的要求，同时还能释放残余的水平力。

通过施工工艺的系统性研究，形成了客运站房大跨度屋盖滑移组合安装技术，为站房施工安全、施工质量提供了保障。