沈白鐵路引入撫順北站方案研究

侯學(xué)文

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1 項(xiàng)目概述

沈陽至白河鐵路是東北地區(qū)南北向快速鐵路通道中的輔助通道，是東北東部地區(qū)客運(yùn)主通道，是東北東部地區(qū)進(jìn)出關(guān)通道和與大連、丹東地區(qū)旅客交流的客運(yùn)通道，并與牡佳、牡白、哈佳、哈牡、哈大、長(zhǎng)吉、吉圖琿及四平至通化鐵路共同形成黑龍江省和吉林省的省內(nèi)快速客運(yùn)鐵路環(huán)線，是一條兼顧中長(zhǎng)途、城際、旅游的客運(yùn)鐵路，是國家快速鐵路網(wǎng)的重要組成部分。沿線經(jīng)過沈陽市、撫順市、通化市、白山市、延邊自治州、長(zhǎng)白山管委會(huì)等6個(gè)地級(jí)市行政區(qū)，線路長(zhǎng)度428.8公里，采用時(shí)速350公里的高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 新建沈陽至白河鐵路地理位置示意圖

撫順市距離沈陽市約43公里，沈白高鐵引入撫順地區(qū)沈吉鐵路撫順北站，新建高速車場(chǎng)與既有撫順北站分場(chǎng)布置，高速車場(chǎng)規(guī)模為3臺(tái)7線，既有站房位于城市側(cè)（車站南側(cè)），面積約1萬平米，沈白高鐵中進(jìn)行適應(yīng)性改造。

2 撫順市城市規(guī)劃

2.1 城市總體規(guī)劃

以撫順都市區(qū)，清原小城鎮(zhèn)組群、新賓小城鎮(zhèn)組群和南雜木小城鎮(zhèn)組群，撫順－清原城鎮(zhèn)發(fā)展主軸、撫順－新賓城鎮(zhèn)發(fā)展主軸、撫順－大四平城鎮(zhèn)發(fā)展次軸，規(guī)劃形成“一區(qū)、三群、三軸”的市域城鎮(zhèn)空間格局。規(guī)劃2020年，市域常住人口230萬，城鎮(zhèn)化率達(dá)到77%，中心城區(qū)常住人口達(dá)到150萬。

圖2 撫順市城市總體規(guī)劃

2.2 綜合交通規(guī)劃

建立并完善統(tǒng)籌市域交通一體化服務(wù)與發(fā)展的綜合交通系統(tǒng)，建立與沈陽多通道、多模式的快速聯(lián)系，通過交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，將交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)融入沈陽經(jīng)濟(jì)區(qū)。建設(shè)引導(dǎo)城鎮(zhèn)布局優(yōu)化的市域交通體系，落實(shí)重大交通設(shè)施布局。

公路：新建遼寧中部環(huán)線撫順段高速公路、清源至新賓段高速公路，形成兩縱三橫的高速公路格局；市域形成三橫八縱的高等級(jí)公路網(wǎng)路。

鐵路：鐵路建設(shè)以中心城區(qū)為核心，加強(qiáng)與沈陽核心城市的融合，提速改造沈吉線和蘇撫城際，加快沈吉復(fù)線建設(shè)，預(yù)留沈陽至白河鐵路線路。

3 撫順北站概況

撫順北站為沈吉鐵路上的中間站，沈撫城際終點(diǎn)站，沈吉正線貫通車站，沈撫城際線路別引入站房側(cè)。車站既有到發(fā)線10條（含正線3條），有效長(zhǎng)度為691～1173米，到發(fā)場(chǎng)北側(cè)有1條貨物線（北二線，兼調(diào)車線）。車站吉林端有撫順裕民物流有限公司、撫順市鹽業(yè)有限責(zé)任公司、國家電投集團(tuán)東北電力有限公司撫順熱電分公司專用線接軌[1]。車站有500×10.0×1.25米旅客基本站臺(tái)1座、500×10.5×1.25米中間站臺(tái)2座，站中心有10米寬旅客地道、天橋各1座，北二線尾部設(shè)軍用端部站臺(tái)1座，車站中心軌面高度為82.72米。

4 引入撫順北站方案比選

高速車場(chǎng)標(biāo)高主要控制因素有沈陽端天主教堂、高爾山（省級(jí)文物保護(hù)單位）、跨越高山路和白河端跨越專用線、熱電廠、沈吉鐵路等。綜合上述因素并結(jié)合既有旅客跨線設(shè)施分析和高速場(chǎng)旅客進(jìn)出站旅客流線等，對(duì)高速車場(chǎng)標(biāo)高主要研究了96米高架方案和86米低填方案。

4.1 96米高架方案

4.1.1 方案說明

該方案線路出順城隧道后，以橋梁高架經(jīng)天主教堂前、高爾山腳，跨越改建高山路（202國道）、寧遠(yuǎn)街，并行普速場(chǎng)北側(cè)修建高速場(chǎng)，出站后經(jīng)熱電廠輸煤系統(tǒng)南端從沈吉鐵路北側(cè)跨越至南側(cè)并行順城東路前行，受車站站坪長(zhǎng)度限制，該方案兩端咽喉區(qū)為滿足道岔布置需求，不具備采用高架道岔梁布置條件，因此咽喉區(qū)段采用高填路基形式，設(shè)置扶壁式擋墻進(jìn)行支擋。撫順北站兩端設(shè)計(jì)速度250公里/小時(shí)。

4.1.2 旅客流線

該方案按普速場(chǎng)1座天橋接至高速場(chǎng)、1座旅客地道接至高速場(chǎng)，按照旅客流線順暢的原則，確定高速場(chǎng)軌面標(biāo)高采用96.94米，站中心較既有普速場(chǎng)軌面高約14米。通過既有站房進(jìn)站旅客由二樓候車室經(jīng)既有天橋進(jìn)入高速場(chǎng)旅客天橋，后進(jìn)入高速場(chǎng)站臺(tái)；出站旅客由高速場(chǎng)站臺(tái)直接下到高速場(chǎng)旅客地道，后經(jīng)原普速場(chǎng)地道出站。

該方案線路以橋梁形式經(jīng)高爾山、天主教堂，跨越高山路，線路避開了高爾山文物保護(hù)區(qū)一級(jí)建筑控制地帶，對(duì)高爾山文物保護(hù)影響較小；可保留天主教堂及其附近區(qū)域進(jìn)出道路。鐵路從熱電廠輸煤系統(tǒng)南側(cè)跨越電廠專用線，從翻車機(jī)樓南側(cè)跨越沈吉鐵路后至鐵路南側(cè)并行順城路前行，需拆遷電廠的檢修樓、物資樓、車庫等建筑物和設(shè)施。鐵路中線距離電廠T3轉(zhuǎn)運(yùn)站最近距離約12米，按照目前設(shè)計(jì)橋墩基礎(chǔ)距離T3轉(zhuǎn)運(yùn)站地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)邊緣約3米；鐵路中線距離電廠翻車機(jī)樓最近距離約9米，按照目前設(shè)計(jì)橋墩基礎(chǔ)距離翻車機(jī)樓地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)邊緣約3米，鐵路橋梁墩臺(tái)施工期間對(duì)電廠部分設(shè)施有一定影響。

圖3 撫順北站平面布置示意圖

4.3 86米低填方案

為盡量降低撫順北站高速場(chǎng)標(biāo)高，補(bǔ)充研究了86米低填方案（高于既有鐵路約3.3米）。

4.3.1 方案說明

線路出順城隧道后，以路基自天主教堂前、高山路坡腳通過，以框構(gòu)形式上跨改建高山路（202國道）、寧遠(yuǎn)街和貴德街，車站采用路基填筑，出站后線路上跨電廠專用線、沈吉線。受白河端跨電廠專用線控制，同時(shí)為盡量降低撫順北站軌面高程，高速場(chǎng)位置西移80米，高速場(chǎng)軌面標(biāo)高采用86米，站中心處較既有普速場(chǎng)軌面高約3.3米，沈陽端咽喉區(qū)采用4.5‰的坡度，白河端咽喉區(qū)采用6‰的上坡[2]。

為了降低撫順北站高速場(chǎng)軌面標(biāo)高，同時(shí)滿足東側(cè)出站后沈白高鐵立即跨越撫西河，以框架墩的形式跨越電廠專用線要求，該線路平面曲線緩和曲線、夾直線、道岔與緩和曲線的直線段長(zhǎng)度等全部采用鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的困難值，同時(shí)高速場(chǎng)站中心對(duì)應(yīng)普速場(chǎng)中心向西偏移約80米布置，最大程度地降低了高速場(chǎng)標(biāo)高，最終確定了站內(nèi)高速車場(chǎng)軌面標(biāo)高為86 米，高速車場(chǎng)路基面與北側(cè)高山路路面相平。主要控制因素如下。

沈白正線以框架墩形式跨越電廠專用線，高程最控制的位置位于DK45+631處（撫順北出站后跨電廠第一幅框架墩），該處電廠專用線軌面高程為84.3米，按凈空5.5米設(shè)計(jì)，考慮橋梁相關(guān)結(jié)構(gòu)高度，該處控制軌面高程為97.79米。從DK45+631處軌面高程向小里程反算，結(jié)合平面條件，坡度采用23.4‰，變坡點(diǎn)設(shè)在DK45+380，DK45+380處反算高程為91.92米，而后采用6‰/970米的坡段，經(jīng)反算，撫順北站坪標(biāo)高為86.1米。DK45+380處豎曲線長(zhǎng)度為348米，該處圓曲線長(zhǎng)度為394米，剛好滿足豎曲線長(zhǎng)度及兩端各20米安全距離要求。

若考慮將23.4‰坡度用足至25‰，則交點(diǎn)24的圓曲線長(zhǎng)度不夠，需增大半徑，增大半徑后整個(gè)曲線長(zhǎng)度增長(zhǎng)，小里程曲線頭向小里程頂，緩和曲線與車站最外側(cè)道岔的距離不滿足規(guī)范要求，需要將交點(diǎn)24往大里程移動(dòng)，同時(shí)為保證交點(diǎn)24和交點(diǎn)25兩曲線之間夾直線長(zhǎng)度滿足規(guī)范要求，交點(diǎn)25也需要向大里程移動(dòng)，導(dǎo)致跨電廠專用線的直線邊向北移動(dòng)，線位與電廠翻車機(jī)樓邊緣的距離不滿足8米，對(duì)翻車機(jī)樓影響較大。

4.3.2 旅客流線

普速場(chǎng)旅客天橋、地道延伸至高速場(chǎng)，維持既有旅客進(jìn)出站流線不變。在高速場(chǎng)與普速場(chǎng)之間平臺(tái)處設(shè)樓梯、扶梯及電梯解決兩場(chǎng)天橋之間的高差，進(jìn)站旅客從既有站房二樓候車室經(jīng)普速場(chǎng)天橋進(jìn)入高速場(chǎng)天橋，再從高速場(chǎng)天橋下到站臺(tái)；出站旅客由高速場(chǎng)出站旅客地道經(jīng)原普速場(chǎng)地道出站。

圖4 撫順北站平面布置示意圖（86米低填方案）

4.4 各方案投資估算

對(duì)96米高架方案和86米低填方案進(jìn)行了工程投資比較，比較范圍為DK36+400～DK49+492。

通過方案比較可知，96米高架方案工程投資較86米低填方案增加14972.9萬元。96米標(biāo)高方案高山路改移條件較好，鐵路不侵入高爾山一級(jí)建筑控制地帶，符合文物保護(hù)有關(guān)規(guī)定，天主教堂行人、車輛出入便利，并且保留了鹽業(yè)、裕民物流和供電段專用線；86m低填方案雖然工程投資省，但是經(jīng)高爾山南側(cè)段鐵路排水困難，鐵路用地界侵入高爾山一級(jí)建筑控制地帶，需要拆遷站內(nèi)專用線，改移高山路需下挖采用框構(gòu)形式下鉆鐵路，線路距離熱電廠翻車機(jī)樓距離更近等，下一步需進(jìn)一步落實(shí)鹽業(yè)專用線、裕民專用線拆遷框架協(xié)議及費(fèi)用，細(xì)化DK42+830-DK43+300段為低路基排水方案，穿越電廠研究采取合理的支擋防護(hù)措施，保證電廠建筑物及設(shè)施的安全，確保撫順北86米低填方案實(shí)施條件[3]。

投資比較表