淺析濟(jì)青高鐵存軌基地方案比選

楊曉春

摘 要：存軌基地占地廣、投資大，是軌道工程實(shí)施的前提與重點(diǎn)。文章通過對(duì)濟(jì)青高速鐵路鋪軌基地方案進(jìn)行比選，可為類似高速鐵路鋪軌基地規(guī)劃和實(shí)施提供參考。

關(guān)鍵詞：高鐵；存軌基地；比選

1 概述

存軌基地一般由施工便線、長(zhǎng)軌存放區(qū)、軌排拼裝區(qū)、軌料存放區(qū)、道砟存放區(qū)、辦公及生活區(qū)等組成。存軌基地占地廣、投資大，是軌道工程實(shí)施的前提與重點(diǎn)。它的優(yōu)劣，對(duì)軌道工程的施工質(zhì)量、進(jìn)度、投資影響巨大，不僅如此，它還在一定程度上影響整條高速鐵路的標(biāo)段劃分、施工順序、工程展開、總工期等。本文通過對(duì)濟(jì)青高速鐵路存軌基地方案進(jìn)行比選，可為類似高速鐵路鋪軌基地規(guī)劃和實(shí)施提供參考。

2 工程概況

濟(jì)青高速鐵路設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值為350km/h，線間距為5m，最小曲線半徑為7000m，最大坡度一般20‰、困難地段30‰，正線長(zhǎng)度為307.9km，正線橋梁22座總長(zhǎng)253.792km，占82.43%；隧道2座，總長(zhǎng)17.35km，占線路長(zhǎng)度的5.63%；路基總長(zhǎng)36.758km（其中區(qū)間路基長(zhǎng)度13.778km，站場(chǎng)路基長(zhǎng)度22.98km），占11.94%。共設(shè)11個(gè)車站，到發(fā)線有效長(zhǎng)度均為650m，車站站坪均設(shè)計(jì)為平坡。

全線設(shè)一個(gè)存軌基地，為雙向單線鋪軌。主要承擔(dān)濟(jì)青正站線、濟(jì)南東動(dòng)車運(yùn)用所、濟(jì)青青連聯(lián)絡(luò)線、青連正線的鋪軌工程，主要工程量包括鋪新軌697.78km（其中正線無砟軌道鋪軌559.36km、正線有砟軌道鋪軌61.17km、無枕地段鋪軌0.165km、過渡段鋪軌0.295km，站線有砟軌道鋪軌76.787公里）、鋪新岔218組（其中18號(hào)無砟道岔8組，9號(hào)有砟道岔80組，12號(hào)有砟道岔44組，18號(hào)有砟道岔71組，42號(hào)有砟道岔9組，特種道岔6組）、粒料道床39.6萬方，正線、到發(fā)線鋼軌采用60kg/m、100m定尺長(zhǎng)U71MnG無螺栓孔熱軋新軌，濟(jì)南動(dòng)車運(yùn)用所、紅島存車場(chǎng)采用60kg/m、25m新軌，全線100m長(zhǎng)鋼軌由中標(biāo)鋼鐵公司供應(yīng)，采用火車運(yùn)往濟(jì)南鐵路局桑梓店焊軌基地焊接成500m長(zhǎng)鋼軌后，用長(zhǎng)軌運(yùn)輸車運(yùn)至鋪軌基地存放，再由存軌基地由長(zhǎng)軌運(yùn)輸車運(yùn)至新建濟(jì)青高鐵青州北站后向東西雙向鋪軌（其中向東鋪軌384.7km，向西鋪軌313.1km）或由建在新建濟(jì)青高鐵濰坊特大橋兩側(cè)的鋪軌基地橋下直接提軌上橋后向東西雙向鋪軌（其中向東鋪軌384.7km，向西鋪軌313.1km）。全線鋪軌工期為4個(gè)月。為滿足鋪軌工期要求，存軌基地內(nèi)需存300km的500m長(zhǎng)鋼軌。

施工便線按Ⅳ級(jí)鐵路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最小曲線半徑300米，采用50kg/m-12.5m長(zhǎng)再用軌，采用Ⅱ型鋼筋混凝土枕。

3 存軌基地方案比選

根據(jù)既有壽光站的車站布置情況和既有到發(fā)線貨位使用情況，綜合考慮沿線地形、地物條件等各控制因素，研究了壽光站設(shè)存軌基地，自益羊線區(qū)間至壽光北站新建便線方案（Ⅰ方案）、濟(jì)青高鐵區(qū)間設(shè)存軌基地，自益羊線區(qū)間至存軌基地新建便線方案（Ⅱ方案）、壽光站設(shè)存軌基地，自壽光站牽出線新建便線方案（Ⅲ方案）。

3.1 方案比選

3.1.1 Ⅰ方案

本方案施工便線自益羊線區(qū)間K21+000利用12號(hào)道岔引出，在趙家莊東南側(cè)設(shè)600m半徑曲線折向西，并行濟(jì)青高鐵左側(cè)8m處前行至青州北站，便線正線全長(zhǎng)7.791km。全線共設(shè)25個(gè)平交道口，其中有人看守1處（縣道），無人看守24處（如圖1所示）。

本方案利用壽光站貨1、貨2股西側(cè)貨位處作為長(zhǎng)軌存放場(chǎng)，長(zhǎng)軌存放場(chǎng)長(zhǎng)510m，寬15m，固定式門吊兩側(cè)支柱采用不等高型式，跨度為21.6m。在壽光站3號(hào)道岔后牽出線上設(shè)道岔引出機(jī)車整備線1條，并設(shè)置檢查坑等配套檢修設(shè)備，該道岔納入壽光站聯(lián)鎖。壽光站內(nèi)設(shè)1800m2的生產(chǎn)生活房屋，房屋采用彩鋼巖棉夾芯板活動(dòng)板房（如圖2所示）。

本方案優(yōu)點(diǎn)為便線直接連接濟(jì)青高鐵和存軌基地，鋪軌車進(jìn)行鋪軌作業(yè)和臨時(shí)檢修作業(yè)方便；同時(shí)利用既有壽光站已征地范圍內(nèi)建設(shè)辦公、生活區(qū)，水電接口及管理簡(jiǎn)單；征地拆遷數(shù)量小，工程實(shí)施難度小；工程投資省。

本方案缺點(diǎn)為便線長(zhǎng)度較長(zhǎng)，與田間機(jī)耕路平交較多，存在安全隱患；施工便線自益羊線區(qū)間出岔，在益羊線區(qū)間運(yùn)行管段長(zhǎng)，存在較大安全隱患，需征得山東省地方鐵路局同意。

3.1.2 Ⅱ方案

本方案施工便線自益羊線區(qū)間K21+000利用12號(hào)道岔引出，在趙家莊東南側(cè)設(shè)600m半徑曲線折向西，并行濟(jì)青高鐵左側(cè)8m處前行850m，至存軌基地，便線正線全長(zhǎng)1.695km。全線共設(shè)5個(gè)平交道口，全部為無人看守道口（如圖3所示）。

本方案在濟(jì)青高鐵DK141+150北側(cè)設(shè)存軌基地，存軌基地內(nèi)設(shè)存軌場(chǎng)2處，每處長(zhǎng)軌存放場(chǎng)均為510m×15m；存軌基地設(shè)機(jī)回線1條，機(jī)車整備線1條，并設(shè)置檢查坑等配套檢修設(shè)備。在壽光站設(shè)置1800m2的生產(chǎn)、生活房屋。采用提軌上線方式將長(zhǎng)鋼軌提至濟(jì)青高鐵橋梁上，因此本方案長(zhǎng)軌存放場(chǎng)的32臺(tái)3噸固定式門吊需同時(shí)跨越濟(jì)青高鐵和2處長(zhǎng)軌存放場(chǎng)，門吊跨度為54.3m，高度為16m（如圖4所示）。

本方案優(yōu)點(diǎn)為施工便線長(zhǎng)度最短，與田間機(jī)耕路平交最少，安全隱患最低。

本方案缺點(diǎn)為便線未直接連接濟(jì)青高鐵和存軌基地，鋪軌車進(jìn)行鋪軌作業(yè)和臨時(shí)檢修作業(yè)不方便；龍門吊跨度及高度大，作業(yè)效率低；施工便線自益羊線區(qū)間出岔，在益羊線區(qū)間運(yùn)行管段長(zhǎng)，存在較大安全隱患，需征得山東省地方鐵路局同意。

3.1.3 Ⅲ方案

本方案施工便線由既有壽光站左側(cè)咽喉區(qū)右線牽出線拆除既有車檔6后引出，并行濟(jì)青高鐵左側(cè)8m處前行至青州北站，便線全長(zhǎng)8.463km，全線共設(shè)26個(gè)平交道口，其中有人看守1處（縣道），無人看守25處（如圖5所示）。

本方案利用壽光站貨1、貨2股西側(cè)貨位處作為長(zhǎng)軌存放場(chǎng)，長(zhǎng)軌存放場(chǎng)長(zhǎng)510m，寬15m，固定式門吊兩側(cè)支柱采用不等高型式，跨度為21.6m。在壽光站3號(hào)道岔后牽出線上設(shè)道岔引出機(jī)車整備線1條，并設(shè)置檢查坑等配套檢修設(shè)備，該道岔納入壽光站聯(lián)鎖。壽光站內(nèi)設(shè)1800m2的生產(chǎn)生活房屋，房屋采用彩鋼巖棉夾芯板活動(dòng)板房（如圖6所示）。

本方案優(yōu)點(diǎn)：

（1）便線直接連接濟(jì)青高鐵和既有壽光站鋪軌基地，有利于施工組織的開展，為實(shí)現(xiàn)全線的鋪軌工期、保證全線的開通目標(biāo)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（2）施工軌行設(shè)備機(jī)車車輛、大型作業(yè)車輛等可直接進(jìn)出高鐵線和既有線，機(jī)車車輛、施工機(jī)械、鋪軌車等進(jìn)行鋪軌作業(yè)和臨時(shí)檢修作業(yè)方便。

（3）可利用既有壽光站已征用地范圍內(nèi)建設(shè)辦公、生活區(qū)，水電接口及管理簡(jiǎn)單。

（4）便線與高鐵線約6km并行地段，可通過協(xié)調(diào)土建施工單位的橋梁下部施工便道與鐵路便線同位置征地，墩臺(tái)施工完畢便道改造為鐵路便線路基，即節(jié)約用地，也可節(jié)省部分費(fèi)用。

（5）征地拆遷數(shù)量較少，工程實(shí)施難度較小。

（6）工程投資較為節(jié)省。

本方案缺點(diǎn)：

鐵路便線長(zhǎng)度較長(zhǎng)，與田間機(jī)耕路平交較多，工程列車運(yùn)輸時(shí)存在安全隱患。

3.2 對(duì)既有益羊線能力影響

3.2.1 區(qū)間通過能力計(jì)算

如圖7所示，t岔1、t岔2為壽光站至岔線間往返運(yùn)行時(shí)分，τ岔1、τ岔2為壽光站與線路所辦理接發(fā)車的間隔時(shí)間，t1、t2為區(qū)間干線自岔線接軌點(diǎn)至王木匠站間往返運(yùn)行時(shí)分。

經(jīng)牽引檢算，t岔1、t岔2均為5min，t1為9.6min，t2為9.3min。益羊線與濟(jì)南鐵路局膠濟(jì)線接軌，因此，其列車間隔時(shí)間參照結(jié)合濟(jì)南局技術(shù)資料，列車不同時(shí)到達(dá)間隔時(shí)間τ不取4min，會(huì)車間隔時(shí)間τ會(huì)取2min，同方向列車連發(fā)間隔時(shí)間τ連取4min，貨物列車起車附加時(shí)間t起取3min，停車附加時(shí)間t停取2min。

在岔線接軌處設(shè)線路所，當(dāng)t岔1+τ岔1+τ不≤t1+τ+t2、τ會(huì)+t岔2+τ連≤t1+τ+t2時(shí)，岔線取送車對(duì)壽光站至王木匠站區(qū)間干線通過能力無影響。壽光站至王木匠站區(qū)間平行運(yùn)行圖能力計(jì)算見表1：

3.2.2 行車量

（1）列車裝載參數(shù)。每列鋼軌運(yùn)輸車可裝載500m/根長(zhǎng)鋼軌50根；每列鋪軌車可鋪設(shè)雙鋼軌6km/日，計(jì)500m/根長(zhǎng)鋼軌24根/日。壽光存軌基地將設(shè)置兩列鋪軌車分東、西方向鋪軌，每天鋪軌48根。

（2）列車對(duì)數(shù)。濟(jì)青高鐵計(jì)劃于2017年9月1日～2018年1月1日（4個(gè)月）完成全線鋪軌，為滿足鋪軌工期要求，存軌基地將提前三個(gè)月內(nèi)完成預(yù)存600km（鐵路線路長(zhǎng)300km）的長(zhǎng)鋼軌，共計(jì)24列車，不足1列/日；鋪軌期間，鋪軌車自存軌基地至鋪軌場(chǎng)地往返取送車計(jì)4次/日，鋼軌運(yùn)輸車1對(duì)/日即可保證存軌場(chǎng)鋼軌存量。

3.2.3 通過能力適應(yīng)性分析

目前，王木匠至壽光區(qū)間列車對(duì)數(shù)為16對(duì)/日，據(jù)此測(cè)算區(qū)間通過能力適應(yīng)情況（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ方案相同）見表2：

未來益羊線貨運(yùn)量將有所增長(zhǎng)，但區(qū)間能力富余量大，各個(gè)方案對(duì)益羊線區(qū)間能力影響較小，益羊線能力可以滿足濟(jì)青高鐵鋼軌列車運(yùn)輸需求。

3.3 主要工程數(shù)量及投資估算

3.3.1 主要工程數(shù)量

各方案主要工程數(shù)量表3所示：

3.3.2 投資預(yù)估算

Ⅰ方案投資估算總額約為5393.61萬元，其中工程費(fèi)5236.51萬元，勘察設(shè)計(jì)費(fèi)157.1萬元；Ⅱ方案投資估算總額約為5527.84萬元，其中工程費(fèi)5366.84萬元，勘察設(shè)計(jì)費(fèi)161萬元；Ⅲ方案投資估算總額約為5411.2萬元，其中工程費(fèi)5251.2萬元，勘察設(shè)計(jì)費(fèi)160萬元。

雖Ⅰ方案投資估算最少，但在益羊線區(qū)間運(yùn)行管段長(zhǎng)，存在較大安全隱患，因此摒棄其方案。綜合以上分析，方案Ⅲ所列壽光鋪軌基地方案合理，投資較少，施工組織較為簡(jiǎn)單，鋪軌施工作業(yè)方便，能夠保證濟(jì)青高鐵的鋪軌工期。

4 結(jié)束語

本文通過對(duì)濟(jì)青高速鐵路鋪軌基地方案進(jìn)行比選，選定了方案Ⅲ為最終方案，該方案中平交道安全隱患問題必須通過加強(qiáng)工程列車運(yùn)輸時(shí)的行車管理和平交道的經(jīng)常維護(hù)予以解決。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)鐵路總公司關(guān)于印發(fā)《鋼軌吊運(yùn)存放管理辦法》的通知（鐵總運(yùn)[2015]307號(hào)）[Z].

[2]《鐵路大型臨時(shí)工程和過渡工程設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)[2008]189號(hào)）[Z].