穿城铁路地下化更新三例*

陈家运

(1.陆军工程大学地下空间研究中心，南京 210007;2.军事科学院国防工程研究院，北京 100039)

铁路是城市发展的重要引擎。早期铁路一般建于城市边缘，随着城区迅速蔓延和交通量的膨胀，穿城铁路与城市之间的矛盾也日渐凸显：原本位于城市边缘的铁路被裹挟进城市腹地，地表上车站和线路占据了庞大的土地空间，阻滞了城市交通，也破坏了景观和自然环境。铁路周边的一些地块变得破败，更有甚者可能因这种地理隔离衍生出社会隔阂和安全隐患［1］。从城市更新的视角看，城区内铁路站和沿线及其周边诸多区域都有待改善。

铁路与城市之间的矛盾，其实质是铁路的交通属性与其城市场所属性之间的矛盾［2］。目前针对城区铁路产生的种种弊端，主要的对策有铁路外迁、高架化和地下化三种。从工程造价上看，铁路地下化通常约为建设高架铁路的2～3倍，较之城外铁路则更为耗资巨大，但其带来的综合效益并未完全为人们所认知。从城市更新角度考虑，铁路地下化所带来的交通疏解、地块升值、环境改善应被重新衡量。西班牙Logroño高铁站、美国纽约大中央车站和荷兰代尔夫特铁路站三个城市铁路地下化更新案例可为中国城市提供借鉴［3-13］。

1 西班牙Logroño铁路站地下化

Logroño是西班牙北部的一个小城市，人口约20万。早在1863年Logroño即已开通了铁路，铁路从当时市区南部的果园穿过，随后成为了城市的交通动脉，周边区域迅速发展为城市的核心地带。进入20世纪后，铁路开始成为城市向南发展的障碍，当时针对这一问题有多种提案，最终选择了铁路迁移，于1958年将铁路移至城市边界以南数百米的位置，然而仅仅数十年历史后矛盾又重新上演，铁路与城市发展的矛盾愈发严重(图1)。2002年，市政府签署批准铁路改造系列项目(LIF 2002)。项目分两大部分，即6 km的铁路地下化工程和铁路区域城市规划。

图1 Logroño高铁站改造前示意Fig.1 Schematic diagram of the Logroño station before renovation

1.1 铁路地下化工程

铁路地下化工程由前期准备阶段和三个相互衔接的主体建设阶段组成(图2)：前期阶段在原有铁路南侧建设一条临时铁路轨道和临时车站，临时铁路已于2008年10月建设完毕;第一阶段的主要建设任务是建设符合高铁标准的地下铁路站和部分地下铁路线，以及为铁路和附近公交场站乘客服务的地下停车场，已于2014年底完工;第二、第三阶段将继续拆除老铁路，并在地下建设铁路隧道。

图 2 Logroño 高铁站改造工程示意［3］Fig.2 Schematic diagram of the Logroño station renovation

1.2 车站及城市更新设计

经过国际方案竞标，2004年通过了由Ábalos+Sentkiewicz建筑设计事务所的铁路区域城市更新规划方案。方案在规划与设计全过程着眼于由铁路和铁路站导致的基础设施与城市化、景观与建筑、经济与生态的分割问题寻找品质提升。改造后的火车站成为一座全地下式的高铁站(图3)，城市南北方向的联系得以重新建立，提升了机动车、步行、自行车的可达性。未来在火车站东侧将以近似对称的形式建设一座客运站，两个车站建筑相互衔接，连续建筑顶板上的覆土和铺地将同两侧绿地一起打通东西向的绿地联系，共同创造出一个巨大的公园。

图 3 Logroño 高铁站改造前后对比［4］Fig.3 The new Logroño station after renovation

启示：由于铁路站的枢纽作用，站域场所周边不可避免会成为城市的核心地段，因此铁路外迁的做法并不是长远之策。采用将铁路轨道和主体站点建筑均置于地下的做法，这样除部分采光、通风构筑物外几乎不需要占据用地，腾出的空间用作城市道路、城市建筑、绿地和公共活动场地等。通过铁路地下化和城市更新相结合的途径，可在更好发挥铁路站交通功能的同时，一并解决多方面的城市问题，最大限度地提供土地和公共场所。

2 纽约大中央车站地下化更新

纽约早在19世纪初以贸易和金融逐渐兴盛。1830年代，纽约开通了连接王子街和哈莱姆河的货运和客运铁路，加速了城市从曼哈顿向北方向扩展。

2.1 车站前身

铁路带来了人流和经济效益，同时也带来了污染，在居民的反对下，1854年纽约市禁止蒸汽机车进入第42街以南的城市腹地，火车只得在这里将客运车厢用马拉完剩下的几英里路程。1871年，由三家铁路公司共同投资，在当时较为荒僻的第42街建设了新的铁路站，即大中央车站的前身。1901年，尽管车站规模扩建为原来的2倍，但客流量却达到了原来的4倍，仍显捉襟见肘(图4)。

图4 早期纽约中央车站及其扩建高架站台［5］Fig.4 The former Grand Central station and its elevated platforms

2.2 地下化改造初期

几乎纵贯曼哈顿南北的铁路对城市东西部的割裂十分严重，已经成为城市的巨大障碍。1875年，49—97街的沿线轨道被改造为地下式(图5)，其中49—56街在下沉建设的轨道上方架桥以供人和车辆通行，而56—67街段和71-80街段被建为半开放式隧道，并在后来逐渐改为地下封闭式，地面空间则成为了后来著名的公园大道。

图5 下沉式轨道和隧道式轨道［5］Fig.5 Sink-style rails and tunnel-type rail

2.3 全面地下化时期

19世纪末，哈莱姆铁路连同哈莱姆河共同构成了城市贫富的分界线，被分割的许多地块分布着屠宰场和肉类加工厂，庞大的露天火车站占据了大片土地。以电气化铁路技术的出现为契机，在美国广泛开展城市美化运动，在纽约这个新的文化和商业大都市的城市意志推动下，车站于1907年进行了地下化改造，于1913年启用。

数倍于地面体量的庞大地下交通网络容纳了铁路和地铁合计44个站台和67个股道，候车、餐饮购物服务设施一应俱全;地面精致恢弘的主体建筑在建成后的百年里被作为城市的地标之一成为纽约游客的必选景点，也成为许多美国电影的经典取景场所(图6)。

图6 大中央车站建筑［5］Fig.6 Building of the Grand Central

保留利用轨道上方的空间是纽约大中央车站的创新之举。在铁路总工程师威廉·威尔古斯的提议下，车站的主体轨道部分全部建设在地面高度以下，但并不实施回填和封顶，只按照周边道路的肌理建造，在轨道上方划定地块并租售其上方“天空权”。这样一来，通过在轨道线路的间隙布置柱子，利用当时美国已较为成熟的钢结构技术和装配式建筑技术即可在其上方快速建设。这一举措不仅为车站减少了地下化建造、回填的直接费用，也增加了不菲的土地收入，同时还激发并促进了车站周边的繁荣。车站建成以后，这片曼哈顿中城昂贵的土地上迅速遍布了大集团办公楼、旅馆、酒店、商场等高层建筑(图7)，并在第二次世界大战结束后的20年间又经历了一轮钢铁玻璃摩天大楼建设的更新热潮。

图7 纽约大中央车站站轨空间利用［5］Fig.7 Buildings above the railroad tracks of the Grand Central

基于“天空权”建成的建筑，其竖向空间格局与常规建筑相异。受铁路限制，这些建筑无法建造常规的地下室，因此设备往往占据了建筑底层的位置，建筑大厅、交通厅被上移。大中央车站北侧的大都会人寿保险大楼即是建设在原铁路站空间上的高层建筑之一，于1960年由泛美世界航空公司出资建造(当时称“泛美大厦”)，采用钢结构，是当时世界规模最大的办公建筑，由于地下空间被轨道所占据，大楼无法再设置地下室，因此电梯的设备间被布置在1～3层的空间，进入大楼大厅后需由扶梯至三楼方可乘坐大楼电梯。

2.4 展望下一个百年

从长岛到大中央车站的交通需求是新世纪首先要解决的问题。以往的长岛铁路在曼哈顿岛只能到达宾夕法尼亚车站，对于在曼哈顿东部工作的通勤乘客或需换乘大中央车站车辆的乘客十分不便。长岛铁路将首次延伸至大中央车站，站台设于现有铁路站台下方，将大大方便长岛至曼哈顿东的乘客，预计于2020年建成，耗资82.4亿美元，并将服务于长岛铁路每天16万的庞大客流量，如图8所示。

图8 曼哈顿东-长岛连通车站［5-6］Fig.8 The new LIRR terminal under the Grand Central

时间迈进21世纪，设计日吞吐量七万多人次的中央车站已难以容纳高峰时近百万游客的需求，地铁、周边道路交通都深受影响。为满足当代需求，同时也保留大中央车站的标志性建筑，不至于出现同样作为建筑杰作的宾夕法尼亚火车站被拆除的命运，纽约提出“下一个百年”的改造计划，目前已有诺曼·福斯特、SOM、WXY等多家设计事务所应征提出了改造方案，均围绕车站功能的地下化分担、流线再组织和景观保持等要点展开，如图9所示。

图9 SOM设计的纽约大中央火车站新百年方案［7］Fig.9 The renovation scheme for Grand Centerals next 100 years proposed by SOM

从轨道地下化改造以减少对道路交通的影响，到车站地下化更新以增加建设用地和激发区域活力，再到增建到站线路以发挥交通聚集作用和提高效率，最后到为下一个百年实施的传承保护与综合提升，纽约大中央车站的沿革过程为我们提供了多方位的经验借鉴，值得我们在车站选址与迁移、站域空间开发形式、车站改扩建与功能提升、经济效益与文化价值权衡等方面反思。

3 代尔夫特火车站域更新

代尔夫特在19世纪即已开通铁路，为腾出空间供机动车、非机动车和行人通行，该铁路于20世纪60年代被改为高架铁路。随着交通量的增长，高架铁路的运量限制、对城市的噪声干扰和历史风貌的影响愈发凸显，铁路自身占据土地的同时，周边大片土地被荒置(图10)，机动车、自行车停车设施缺乏等问题日益突出。在此背景下，1998年荷兰政府将代尔夫特铁路及周边区域更新作为“集约利用空间”的示范项目，组织了论证、规划和设计。新车站于2015年开通，长达2.3 km的铁路隧道与站台全部置于地下以消除对地面的影响，地面上站体与市政厅设计在一起，形成了统一的建筑形象，节约了大量土地，建成于1885年的老车站作为纪念建筑保留了下来。车站建成后，增加了650个地下机动停车位和5 000个地下自行车停车位。项目为城市增添了绿地、亲水景观和公共活动场所，提高了居民生活的舒适性。该改造项目除原铁轨占据区域的改造外，还带动了周边庞大区域的复兴，成为城市新的增长点。

铁路深度嵌入城市土地肌理中，二者在日积月累的演化进程中已形成功能、空间等方面深度的作用关系，简单意义上的铁路拆除、高架化或地下化只涉及打破原有关系，无法实现新关系的重构和引导。因此着眼于铁路改造的动因和需求，充分考虑改造所带来的经济、社会等深层影响，发挥铁路的交通枢纽作用和铁路站的潜在空间资源优势，对铁路与周边土地进行整体规划，系统实施改造是实现区域协调更新，建设更为系统、有机和高效城市系统的良好途径。

图10 代尔夫特铁路及周边改造规划［8］Fig.10 Planning of Delft railway station and surrounding area

4 结束语

我国城市化的速度和广度世界罕见，铁路与城市的矛盾问题也迅速升温，不仅许多城市早期依据标准设置的各类道口很快已无法适应新的城市交通需求，在可预见的未来，铁路与城市的空间矛盾、环境矛盾也会进一步激化，寻找合理的解决路径迫在眉睫。

不同于国外许多城市注重集中建设中心铁路枢纽的理念，我国城市铁路发展的主流观念一直是将铁路客站分散化并逐步移至城外。这种策略有助于开辟新的城市拓展空间，但弊端在于不利于交通资源的整合和其空间耦合效应的发挥，甚至会因回避了原有铁路的发展瓶颈而引发其周边的衰败;待新铁路站带动周边的地块发展起来，又将产生新的城市割裂，文中案例即证明了这一点。因此铁路分散或迁址并不能一劳永逸地解决问题。

对城市中心区进行立体化再开发，充分利用地下空间是医治“城市综合症”的重要现实途径，将铁路站或站轨地下化会减少铁道对城市割裂并产生巨大效益。如2002年洛杉矶铁路地下化将列车的运营速度提高了1～2倍，相关机动车交通延时降低了90%;我国台湾“台铁地下化”系列计划中的高雄、凤山等多个铁路站或线路的地下化改造工程在提升城市交通环境的同时还提供了大量建设空间;我国北京丰沙铁路为促进北京西发展、配合长安街西延工程要求，于2016年实施的地下化改造工程，将约4.35 km的铁路置于地下，改建后预期对沿线数条道路交通、永定河景观有显著改善作用，并可满足首钢地区规划要求。其他案例如石家庄的穿城铁路改造等都从不同侧面践行了铁路地下化对城市更新的巨大提升作用。

我国2015年新建成的深圳福田站和天津于家堡站均已采用地下形式。随着城市发展由粗放管理到精细化运营转变，且我国已建成的世界最大的高铁网络还在持续扩充中，理顺铁路与城市的关系、选择合适的铁路建设与更新策略，将使城市与铁路各方在老铁路更新和新铁路建设中受益深远。