成都東部新區(qū)，成都航空樞紐的主樞紐——成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)的地下，一個(gè)巨大的洞式建筑，支撐著這座航空港的繁忙。

這個(gè)洞，布局復(fù)雜。位于兩座航站樓之間的綜合交通換乘中心(GTC)，從地面到地下立體布局，地鐵、公交、大巴、出租車等進(jìn)進(jìn)出出，迎來(lái)送往八方來(lái)客。

這個(gè)洞，還未完工。天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)地下，成自高鐵天府機(jī)場(chǎng)站站后工程正在緊張建設(shè)中。該車站計(jì)劃2023年底投用，是世界首個(gè)下穿機(jī)場(chǎng)、地鐵的高鐵車站。引入車站的6條高鐵線中，有2條供時(shí)速350公里高鐵動(dòng)車不減速通過(guò)，由此將誕生罕見(jiàn)的“高鐵追著飛機(jī)跑”奇景。

航站樓、地鐵車站下，時(shí)速350公里高速動(dòng)車如何“悄悄”穿過(guò)且不影響上層交通的運(yùn)行安全?天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)下面這個(gè)巨大的洞式建筑，藏著怎樣的智慧奧秘?國(guó)慶期間，四川日?qǐng)?bào)全媒體記者走進(jìn)項(xiàng)目工地進(jìn)行探訪。

錯(cuò)綜復(fù)雜的“洞”

9種交通方式無(wú)縫銜接，讓國(guó)家級(jí)國(guó)際航空樞紐實(shí)現(xiàn)綜合交通“零換乘”

在蜀道集團(tuán)成自高鐵天府機(jī)場(chǎng)站站后工程項(xiàng)目指揮部，通過(guò)一組模型，記者看到了投用后的天府機(jī)場(chǎng)站以及天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)GTC全貌——

GTC從地面一層到地下二層，宛如一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)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、地鐵站組合成換乘大廳，立體利用地下和地上空間，將所有交通場(chǎng)站進(jìn)行集成式布局，形成了全通型的綜合交通中心。

復(fù)雜的設(shè)計(jì)背后，別有洞天。成自高鐵天府機(jī)場(chǎng)站站臺(tái)位于GTC地下二層，地鐵車站站臺(tái)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(dá)車站后，經(jīng)電梯抵達(dá)位于地面一層的候車廳，可趕飛機(jī)、坐地鐵、乘大巴等，實(shí)現(xiàn)9種交通方式無(wú)縫銜接。

立體化的模型、單循環(huán)的路線，讓無(wú)縫換乘看起來(lái)簡(jiǎn)單便捷。但集成式布局、錯(cuò)層式設(shè)計(jì)，讓人有些燒腦。為何要如此設(shè)計(jì)?“我們的目的，是要實(shí)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(zhǎng)、成自高鐵機(jī)場(chǎng)段設(shè)計(jì)總體負(fù)責(zé)人王甦說(shuō)，這和天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)的定位有關(guān)。

天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)是國(guó)家級(jí)國(guó)際航空樞紐、絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶中等級(jí)最高的航空港，其輻射范圍應(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;在大區(qū)域?qū)用妫鳛槿乩ジ哞F重要組成部分的成自高鐵正線進(jìn)入天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)，將通過(guò)稠密的高鐵網(wǎng)，輻射云、貴、川、渝、陜等周邊省(市)。

在設(shè)計(jì)者看來(lái)，要打造好天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)這個(gè)綜合交通樞紐，實(shí)現(xiàn)“零換乘”是關(guān)鍵。因此，在設(shè)計(jì)理念上，他們從一開(kāi)始就摒棄了“二次換乘”的想法，追求“空鐵聯(lián)運(yùn)、無(wú)縫銜接”。

反復(fù)試驗(yàn)的“洞”

模擬運(yùn)行環(huán)境，讓最高時(shí)速高鐵不減速通過(guò)機(jī)場(chǎng)

2015年至2016年，模擬高鐵動(dòng)車地下穿越機(jī)場(chǎng)的“洞”間動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)，被王甦們做了一次又一次。

天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)開(kāi)工建設(shè)之時(shí)，正值蓉昆高鐵規(guī)劃選線，成自高鐵段引入天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)順勢(shì)而為，并把穿越機(jī)場(chǎng)的7.84公里作為先期段，配合機(jī)場(chǎng)工程進(jìn)度先期開(kāi)工建設(shè)。

蓉昆高鐵設(shè)計(jì)時(shí)速350公里，是當(dāng)前中國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)的最高時(shí)速。一個(gè)新的難題擺在了設(shè)計(jì)者面前：如何讓最高時(shí)速的高鐵，與運(yùn)行安全最高等級(jí)的航空，實(shí)現(xiàn)“零換乘”?

讓機(jī)場(chǎng)和軌道交通無(wú)縫銜接，此前亦有嘗試。在成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)、貴陽(yáng)龍洞堡國(guó)際機(jī)場(chǎng)，都引入了高鐵線路。不過(guò)，此前的空鐵聯(lián)運(yùn)項(xiàng)目，高鐵最高設(shè)計(jì)時(shí)速250公里，且在實(shí)際運(yùn)行中，多以低于200公里的時(shí)速穿過(guò)機(jī)場(chǎng)。

“從時(shí)速120公里到時(shí)速250公里，通過(guò)多個(gè)空鐵聯(lián)運(yùn)項(xiàng)目，我們積累了不少經(jīng)驗(yàn)，也找到了動(dòng)車運(yùn)行時(shí)不得不減速的原因，并有了破解之法。”王甦說(shuō)，正是基于此前的嘗試，他們提出了“時(shí)速350公里高鐵動(dòng)車不減速通過(guò)”的設(shè)想。

這個(gè)了不得的設(shè)想一旦實(shí)現(xiàn)，就是“世界首個(gè)”;更重要的是，在中國(guó)高鐵飛速發(fā)展的當(dāng)下，它對(duì)于高鐵建設(shè)、綜合交通樞紐打造，將具有開(kāi)創(chuàng)性意義和借鑒作用。

在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)評(píng)審時(shí)，評(píng)審委員會(huì)的專家們都激動(dòng)了，他們不停追問(wèn)：能不能實(shí)現(xiàn)?怎么實(shí)現(xiàn)?

科學(xué)研究是前提。設(shè)計(jì)人員通過(guò)多種動(dòng)態(tài)模擬，優(yōu)化完善設(shè)計(jì)。

風(fēng)壓、震動(dòng)是最大考驗(yàn)。高鐵動(dòng)車以350公里時(shí)速通過(guò)時(shí)，如果不做任何防護(hù)，帶來(lái)的風(fēng)可能會(huì)把站立的人掀翻;進(jìn)入密閉的隧道，這種現(xiàn)象還會(huì)更明顯。設(shè)計(jì)人員通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)模擬，預(yù)判以350公里時(shí)速通過(guò)隧道，產(chǎn)生的風(fēng)壓會(huì)對(duì)車體產(chǎn)生什么影響;通過(guò)模擬得出的理論值，在車站兩端設(shè)計(jì)了泄壓風(fēng)井和泄壓風(fēng)道，并在動(dòng)車不減速通過(guò)的正線和車輛進(jìn)站停靠的到發(fā)線間，設(shè)置了隔離墻，以進(jìn)一步降低空氣壓力對(duì)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(diǎn)，機(jī)場(chǎng)和高鐵的通行設(shè)備，都是在高壓狀態(tài)下運(yùn)行，它們會(huì)形成電磁網(wǎng)，相互干擾，如果不阻斷，勢(shì)必對(duì)航空和高鐵的安全、高效運(yùn)行造成影響。通過(guò)動(dòng)態(tài)模擬，設(shè)計(jì)人員給出了解決方案，讓兩套系統(tǒng)互不干擾，各自在電磁空間內(nèi)安全運(yùn)行。

車站的空氣動(dòng)力學(xué)模擬、震動(dòng)模擬、噪聲傳遞模擬，區(qū)間隧道的震動(dòng)模擬、電磁環(huán)境模擬……王甦介紹，這些模擬都是在時(shí)速350公里條件下第一次做，“通過(guò)模擬得到的可靠數(shù)據(jù)，都應(yīng)用到了設(shè)計(jì)之中。”

洞中之洞

鐵路線嵌套在站臺(tái)中間，供不停靠的高鐵行駛

天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)的地下一層，地鐵18號(hào)線的1號(hào)2號(hào)航站樓站極為忙碌，每隔幾分鐘就有一趟車來(lái)到。地下二層，成自高鐵天府機(jī)場(chǎng)站正在進(jìn)行站后工程建設(shè)，也就是車站的裝修。

在蜀道集團(tuán)四川路橋鐵建公司項(xiàng)目副總工程師文狀的帶領(lǐng)下，記者來(lái)到位于地下的工地現(xiàn)場(chǎng)。密閉空間內(nèi)，滿布工程照明燈，由于在室內(nèi)，施工聲引起巨大回響，彼此得大聲說(shuō)話才能聽(tīng)清。

地下二層是旅客未來(lái)上下高鐵的站臺(tái)層。“天府機(jī)場(chǎng)站是兩臺(tái)六線，即兩個(gè)站臺(tái)、六條鐵路線。”文狀說(shuō)，我們?cè)谄渲幸粋€(gè)站臺(tái)，繞過(guò)中間那堵“墻”，則是另一個(gè)站臺(tái)。

這其實(shí)是一個(gè)“洞中之洞”。因?yàn)橹虚g的“墻”也是個(gè)洞，內(nèi)有兩條鐵路線，供不停靠的高鐵動(dòng)車經(jīng)過(guò)，墻的厚度足有1米。

上面是航站樓、地鐵站，下面是時(shí)速350公里的高鐵——這樣的工程，不僅設(shè)計(jì)是初次，建設(shè)也是首次。“T2航站樓自重有10萬(wàn)多噸，高鐵斜穿整個(gè)航站樓，好比‘巨人腳下踩雞蛋’。”承建天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)T2航站樓的華西集團(tuán)十二公司工程部部長(zhǎng)胥悅表示，沒(méi)有現(xiàn)成案例可尋，華西集團(tuán)聚力科研攻關(guān)，數(shù)十項(xiàng)成果讓設(shè)計(jì)初衷得以實(shí)現(xiàn)，目前已有10多項(xiàng)成果獲得專利、工藝、工法等獎(jiǎng)項(xiàng)。

高鐵從隧道通過(guò)，其頂板作為航站樓的基礎(chǔ)，承載上部超10萬(wàn)噸的荷載。這個(gè)頂板相當(dāng)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(dá)6米，相當(dāng)于普通樓板的60倍。這帶來(lái)了“大體積混凝土”施工難題，為確保質(zhì)量和工期，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”。

上部很重，底部若太輕，則會(huì)像“拔蘿卜”一樣被拔出。基于底板建設(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。“針對(duì)頂板和底板的工藝工法，都獲得了發(fā)明專利。”胥悅說(shuō)。

高速鐵路列車運(yùn)行時(shí)引起的環(huán)境振動(dòng)勢(shì)必會(huì)對(duì)航站樓產(chǎn)生一定的影響，如何達(dá)到最好的減震和支撐效果?建設(shè)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合重慶大學(xué)、中鐵二院等進(jìn)行系列技術(shù)攻關(guān)，在從高鐵隧道到航站樓地面的25米空間距離，設(shè)置了上千組隔振器，高速動(dòng)車經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生的劇烈高頻振動(dòng)，通過(guò)鋼彈簧隔振器轉(zhuǎn)化為低頻振動(dòng)，減少振動(dòng)對(duì)航站樓、旅客產(chǎn)生的影響。

和常見(jiàn)鐵路車站不同，這個(gè)位于地下的高鐵車站，將設(shè)置全封閉的站臺(tái)門，類似于地鐵站臺(tái)上的屏蔽門。文狀告訴記者，天府機(jī)場(chǎng)站的站臺(tái)門將是適應(yīng)所有高鐵車型的智能站臺(tái)安全門。“它讓站臺(tái)形成封閉空間，通過(guò)新風(fēng)系統(tǒng)改善站臺(tái)乘車環(huán)境，也能起到二層安全防護(hù)作用。”(記者 王眉靈)