
成都東部新區(qū),,成都航空樞紐的主樞紐——成都天府國際機場的地下,,一個巨大的洞式建筑,支撐著這座航空港的繁忙,。
這個洞,布局復雜——
位于兩座航站樓之間的GTC(綜合交通換乘中心),從地面到地下立體布局,,地鐵,、公交、大巴,、出租車等進進出出,,迎來送往著八方來客。每天800多個航班起起落落,,讓2022年國慶期間的成都,,又一次登上了國內(nèi)熱門航線出發(fā)地前十榜單。
這個洞,,還未完工——
天府國際機場地下,,成自高鐵天府機場站站后工程正在緊張建設(shè)中。該車站計劃2023年底投入使用,,這是世界首個下穿機場,、地鐵的時速350公里高鐵車站。引入車站的6條高鐵線中,,有2條供時速350公里高鐵動車不減速通過,,由此將誕生罕見的“高鐵追著飛機跑”奇景。
航站樓,、地鐵車站下,,高速動車如何“悄悄”穿過且不影響上層交通的運行安全?天府國際機場下面這個巨大的洞式建筑,,藏著怎樣的智慧奧秘,?國慶期間,川觀新聞記者走進項目工地進行探訪,。
錯綜復雜的“洞” 9種交通方式無縫銜接,,讓國家級國際航空樞紐實現(xiàn)綜合交通“零換乘”
在蜀道集團成自高鐵天府機場站站后工程項目指揮部,,通過一組模型,川觀新聞記者看到了投用后的天府機場站以及天府國際機場GTC全貌——
位于成都天府國際機場綜合換乘中心地下二層的成自高鐵模型圖。
GTC從地面一層到地下二層,,宛如一個錯綜復雜的“洞”,,引入了高鐵、地鐵,、出租車,、私家車,、智能接駁小車、大巴等9種交通方式,;鐵路車站候車廳與地鐵站組合成換乘大廳,,以換乘大廳為核心,立體利用地下和地上空間,,將所有交通場站進行集成式布局,,形成了全通型的綜合交通中心。
復雜的設(shè)計背后,,別有洞天,。
成自高鐵天府機場站站臺位于GTC地下二層,地鐵車站站臺則位于GTC地下一層,,高鐵線與地鐵線呈55度角斜交,。旅客乘坐高鐵到達車站后,經(jīng)電梯抵達位于地面一層的候車廳,,可趕飛機,、坐地鐵、乘大巴等,,實現(xiàn)9種交通方式無縫銜接,。
位于成都天府國際機場綜合換乘中心地下二層的成自高鐵模型圖,。
立體化的模型、單循環(huán)的路線,,讓無縫換乘看起來簡單便捷,。但集成式布局、錯層式設(shè)計,,讓人“燒腦”,。為何要如此設(shè)計?
“我們的目的是要實現(xiàn)‘空鐵一體化,,旅客零換乘’,。”中鐵二院建筑院建筑分院副院長,、成自高鐵機場段設(shè)計總體負責人王甦說,,這和天府國際機場的定位有關(guān)。
天府國際機場是國家級國際航空樞紐,、絲綢之路經(jīng)濟帶中等級最高的航空港,,其輻射應(yīng)是大范圍、多層次的,。在省內(nèi)層面,,多條地鐵線,、市域鐵路線的引入和接軌,讓城市軌道交通全面覆蓋了成都都市圈,;而在大區(qū)域?qū)用?,作為蓉昆高鐵重要組成部分的成自高鐵正線進入天府國際機場,將通過稠密的高鐵網(wǎng),,輻射云、貴,、川,、渝、陜等周邊?。ㄊ校?。
在設(shè)計者看來,要打造好天府國際機場這個綜合交通樞紐,,實現(xiàn)“零換乘”是關(guān)鍵,。因此,在設(shè)計理念上,,他們從一開始就摒棄了“二次換乘”的想法,,追求“空鐵聯(lián)運、無縫銜接”的美好愿景,。
反復試驗的“洞” 模擬運行環(huán)境,,讓最高時速高鐵不減速通過機場
2015年至2016年間,模擬高鐵動車地下穿越機場的“洞”間動態(tài)模擬試驗,,被王甦他們做了一次又一次,。
天府國際機場開工建設(shè)之時,正值蓉昆高鐵規(guī)劃選線,,成自高鐵段引入天府國際機場順勢而為,,并把穿越機場的7.84公里作為先期段,配合機場工程進度進行先期開工建設(shè),。
蓉昆高鐵設(shè)計時速350公里,,是當前中國高鐵運營的最高時速,一個新的難題擺在了設(shè)計者面前:如何讓最高時速的高鐵,,與運行安全最高等級的航空,,實現(xiàn)“零換乘”?
讓機場和軌道交通無縫銜接,,此前亦有嘗試,。在成都雙流國際機場、貴陽龍洞堡國際機場,,都引入了高鐵線路,;不過,,此前的空鐵聯(lián)運項目,高鐵最高設(shè)計時速250公里,,且在實際運行中,,多以低于200公里的時速穿過機場。
位于地下二層的成自高鐵天府機場站站臺效果圖。
“從時速120公里到時速250公里,,通過多個空鐵聯(lián)運項目,,我們積累了不少經(jīng)驗,也找到了動車運行時不得不減速的原因,,并有了破解之法,。”王甦說,,正是基于此前的嘗試,,他們提出了“時速350公里高鐵動車不減速通過”的設(shè)想。
這是一個了不得的設(shè)想,!一旦實現(xiàn),,就是“世界首個”;更重要的是,,在中國高鐵飛速發(fā)展的當下,,它對于高鐵建設(shè)、綜合交通樞紐打造,,將具有開創(chuàng)性意義和借鑒作用,。
在項目規(guī)劃設(shè)計評審時,評審委員會的專家們都激動了,,他們不停追問:能不能實現(xiàn),?怎么實現(xiàn)?
科學的研究是前提,。設(shè)計人員通過多種動態(tài)模擬,,對設(shè)計優(yōu)化完善。
風壓,、震動,,是最大的考驗。高鐵動車以350公里時速通過時,,如果不做任何防護,,帶來的風可能會把站立的人掀翻;進入密閉的隧道,,現(xiàn)象還會更明顯,。設(shè)計人員通過空氣動力學模擬,,預(yù)判以350公里的時速通過隧道,產(chǎn)生的風壓會對車體產(chǎn)生什么影響,。通過模擬得出的理論值,,在車站兩端設(shè)計了泄壓風井和泄壓風道,并在動車不減速通過的正線和車輛進站??康牡桨l(fā)線間,,設(shè)置了隔離墻,以進一步降低空氣壓力對旅客產(chǎn)生的影響,。
還有電磁環(huán)境的考量,。高鐵線穿越了跑道、航站樓等重要核心點,,機場和高鐵的通行設(shè)備,都是在高壓狀態(tài)下運行,,它們會形成電磁網(wǎng),,相互干擾,如果不阻斷,,勢必對航空和高鐵的安全,、高效運行造成影響。也是通過動態(tài)模擬,,設(shè)計人員給出了解決方案,,讓兩套系統(tǒng)互不干擾,在各自在電磁空間內(nèi)安全運行,。
王甦介紹,,車站的空氣動力學模擬、震動模擬,、噪聲傳遞模擬,,區(qū)間隧道的震動模擬、電磁環(huán)境模擬等等,。這些模擬都是在時速350公里條件下第一次做,,“通過模擬得到的可靠數(shù)據(jù),應(yīng)用到了設(shè)計之中,?!?/p>
洞中之“洞” 鐵路線嵌套在站臺中間,供不??康母哞F行駛
天府國際機場的地下一層,,地鐵18號線的天府機場1號2號航站樓站極為忙碌,每隔幾分鐘就有一趟車來到,。一墻之隔,,成自高鐵天府機場站正在進行站后工程建設(shè),,也就是車站的“裝修”。
在蜀道集團四川路橋鐵建公司項目副總工程師文狀的帶領(lǐng)下,,川觀新聞記者來到位于地下的工地現(xiàn)場,。密閉空間內(nèi),滿布著工程照明燈,,由于在室內(nèi),,施工聲引起了巨大回響,得大聲說話才能聽清,。
成自高鐵天府機場站站后工程正在建設(shè),。
地下二層是旅客未來上下高鐵的站臺層,,像是裝修中的地鐵車站,中間一個站臺,,兩側(cè)軌道線,。“天府機場站是兩臺六線,,即兩個站臺,、六條鐵路線?!蔽臓钫f,,現(xiàn)在位于的是其中一個站臺,繞過中間那堵“墻”,,則是另一個站臺,。
這其實是一個“洞中之洞”。因為中間的“墻”也是個洞,,內(nèi)有兩條鐵路線,,供不停靠的高鐵動車經(jīng)過,,墻的厚度足有1米,。
上面是航站樓、地鐵站,,下面是時速350公里的高鐵——這樣的工程,,不僅設(shè)計是初次,建設(shè)也是首次,?!癟2航站樓自重有10萬多噸,高鐵斜穿整個航站樓,就好比‘巨人腳下踩雞蛋’,?!背薪ㄌ旄畤H機場T2航站樓的華西集團十二公司工程部部長胥悅用了一個形象的比喻。沒有現(xiàn)成的案例可尋,,為破解建設(shè)難題,,華西集團聚力科研攻關(guān),數(shù)十項成果讓設(shè)計初衷得以實現(xiàn),,目前,,已有10多項成果獲得專利、工藝,、工法等獎項,。
成自高鐵天府機場站站后工程正在建設(shè),。
高鐵從隧道里通過,其頂板作為航站樓的基礎(chǔ),,承載上部超10萬噸的荷載,。這個頂板相當于普通商品房的樓板,不同的是,,普通樓板澆筑混凝土一般0.1米厚,而該工程里的頂板厚度為2.5米至3米,,局部最厚達到了6米,,相當于普通樓板的60倍。這帶來了“大體積混凝土”施工難題,。如何確保質(zhì)量又確保工期,?建設(shè)者創(chuàng)新發(fā)明了“一種厚重混凝土頂板結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)澆疊合施工方法”。
上部太重,,底部若太輕,,則會像“拔蘿卜”一樣被拔出?;诘装褰ㄔO(shè),,建設(shè)者創(chuàng)新發(fā)明了“一種用于工程建筑的抗壓抗拔樁結(jié)構(gòu)”,讓隧道死死地“抓”在地基上,,即抗壓又抗拔,。胥悅介紹,這兩種針對頂板和底板的工藝工法,,都獲得了發(fā)明專利,。
高速鐵路列車運行時引起的環(huán)境振動勢必會對航站樓產(chǎn)生一定的影響,如何達到最好的減震和支撐效果?建設(shè)團隊聯(lián)合重慶大學,、中鐵二院等進行系列技術(shù)攻關(guān),,在高鐵隧道和航站樓地面的25米空間距離,設(shè)置了上千組隔振器,,高速動車經(jīng)過時產(chǎn)生的劇烈高頻振動,,通過鋼彈簧隔振器轉(zhuǎn)化為低頻振動,減少振動對航站樓,、旅客產(chǎn)生的影響,。
和常見鐵路車站不同,這個位于地下的高鐵車站,,將設(shè)置全封閉的站臺門,,類似于地鐵站臺上的屏蔽門。文狀告訴川觀新聞記者,,天府機場站的站臺門將是適應(yīng)所有高鐵車型的智能站臺安全門,。“它讓站臺形成封閉空間,,通過新風系統(tǒng)改善站臺乘車環(huán)境,,也能起到兩層安全防護的作用?!?/p>