高速鐵路“四電”生產(chǎn)房屋優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究

呂紹強(qiáng)、黎豫生、豆志峰

（京濱城際鐵路有限公司，天津 300280）

0 引言

2020 年3 月，國務(wù)院發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于授權(quán)和委托用地審批權(quán)的決定》（國發(fā)〔2020〕4 號）[1]，該決定對《中華人民共和國土地管理法》第四十四條第二款規(guī)定的永久基本農(nóng)田轉(zhuǎn)為建設(shè)用地審批事項(xiàng)，以及第四十六條第一款規(guī)定的永久基本農(nóng)田、永久基本農(nóng)田以外的耕地超過三十五公頃的、其他土地超過七十公頃的土地征收審批事項(xiàng)，國務(wù)院委托部分試點(diǎn)省、自治區(qū)、直轄市人民政府批準(zhǔn)。首批試點(diǎn)省份為北京、天津、上海、江蘇、浙江、安徽、廣東、重慶，試點(diǎn)期限1年。審批權(quán)的分類下放，初衷是深化“放管服”改革，改革土地管理制度，賦予省級人民政府更大用地自主權(quán)，提高國土資源調(diào)配的靈活性。

但是在京濱城際項(xiàng)目中，存在以下問題：站前線性工程為大型項(xiàng)目，而站后四電房屋用地則屬于小型項(xiàng)目，故需要分別報(bào)規(guī)征收。分別報(bào)規(guī)征收引起二次征地手續(xù)辦理，為征地工作帶來較多工作量。在該項(xiàng)目中，因該決定試點(diǎn)一年后地方審批權(quán)被收回，此時(shí)四電房屋用地手續(xù)未完成，若再走報(bào)規(guī)審批手續(xù)，必然對京濱城際鐵路的開通造成延后。

為此，研究利用已征地布置四電房屋的方法，既可減少征地，又能減少手續(xù)辦理工作量，避免工期延誤，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

1 工程概況

京濱城際鐵路又稱京津第二城際鐵路，是京津冀交通一體化重點(diǎn)基建項(xiàng)目。線路自京唐城際鐵路寶坻站引出，經(jīng)寶坻區(qū)、武清區(qū)、北辰區(qū)、東麗區(qū)、天津機(jī)場、濱海新區(qū)，終至既有津秦高速鐵路濱海西站，正線長約97.8km，最高設(shè)計(jì)車速250km/h。初期建設(shè)寶坻站至北辰站段，共計(jì)56.2km。

原設(shè)計(jì)寶坻3#中繼站（見圖1）（DK137+450）房屋及院落位于線路左側(cè)（面向大里程），9#基站（DK138+650）、10#基站（DK142+180）、11#基站（DK145+800）位于線路右側(cè)（面向大里程）。房屋、箱變及鐵塔等設(shè)施設(shè)置于同一院落中；為使站前與站后工程施工作業(yè)面互不干擾、橋下工務(wù)維護(hù)通道連續(xù)，同時(shí)為保障站后四電房屋的道路條件，房屋院落與鐵路正線投影區(qū)域避免重疊，3#中繼站與區(qū)間橋梁之間存在非征用地。

在原設(shè)計(jì)中，3#中繼站及9#～11#基站場坪標(biāo)高洪執(zhí)行《鐵路房屋建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（Q/CR 9146—2017）[2]，考慮到各工點(diǎn)位于蓄滯洪區(qū)場坪，標(biāo)高按照50 年一遇洪水水位高度超高0.5m 確定。在原設(shè)計(jì)中，9#基站、3#中繼站的房屋和基站基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)；10#基站、11#基站的房屋基礎(chǔ)形式為獨(dú)立基礎(chǔ)；所有箱變均采用筏板基礎(chǔ)。

在原設(shè)計(jì)中，因3#中繼站和北辰區(qū)3 座通信基站設(shè)置在基本農(nóng)田內(nèi)，因基本農(nóng)田用地手續(xù)政策性調(diào)整，導(dǎo)致用地批復(fù)時(shí)間不滿足項(xiàng)目建設(shè)工期要求。本文以京濱城際鐵路項(xiàng)目寶坻至北辰段站為例，創(chuàng)新性地提出一種新的四電房屋選址優(yōu)化方法，下面對優(yōu)化情況做簡要論述。

2 優(yōu)化方法

2.1 優(yōu)化思路與現(xiàn)場勘察

無論如何優(yōu)化，首先必須保證四電房屋布置于站前工程已征地范圍，即把四電房屋調(diào)整到已經(jīng)實(shí)施的站前工程所征用地界范圍內(nèi)。在該工程中，針對3#中繼站和北辰區(qū)3 座通信基站均位于高架橋梁兩側(cè)的工程實(shí)地，本文提出將四電房屋改移至橋下的優(yōu)化思路。將四電房屋改移至橋下，必須解決以下3 個(gè)問題：第一，受橋下墩（臺(tái)）間距離、征地地界范圍的限制，無法將原四電房屋直接挪移至橋下，必須據(jù)此調(diào)整優(yōu)化房屋、箱變及鐵塔的平面布置形式。第二，橋下有一定凈空，但是多為蓄洪區(qū)；受橋下凈空和設(shè)計(jì)洪水位（內(nèi)澇水位）的限制，必須保證四電房屋高度不能超出該范圍，必要時(shí)對房屋形式和高度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。第三，所有設(shè)施、設(shè)備均需設(shè)置養(yǎng)護(hù)維修通道，因此應(yīng)統(tǒng)籌研究解決橋下工務(wù)維修通道、基站和中繼站通所道路問題。

經(jīng)現(xiàn)場勘察測量，3#中繼站、9#基站和11#基站所處的鐵路橋簡支箱梁下凈空均高于13m，10#基站所處的簡支箱梁正下方凈空不足8m，箱梁翼緣下凈空10～10.5m；各工點(diǎn)相鄰橋墩承臺(tái)基礎(chǔ)間距為25m，已征鐵路用地寬度為18m；此外，3#中繼站、9#基站和11#基站配套箱變及鐵塔已先期在原設(shè)計(jì)位置實(shí)施，相關(guān)設(shè)備及線纜已訂貨制作。在優(yōu)化過程中，必須滿足工程現(xiàn)場實(shí)際的要求。

2.2 優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

根據(jù)本文的優(yōu)化思路，針對房屋建筑及基礎(chǔ)標(biāo)高、防火間距、運(yùn)營（工務(wù)、電務(wù)和供電）維護(hù)空間、維護(hù)通道等重難點(diǎn)問題，組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理與運(yùn)營單位對優(yōu)化方案進(jìn)行一體化研究。在深化研究過程中，《國鐵集團(tuán)關(guān)于發(fā)布<鐵路房屋建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)>局部修訂條文的通知》（鐵建設(shè)〔2022〕45 號）發(fā)布，參建各方適時(shí)依據(jù)此條文對優(yōu)化方案進(jìn)行再調(diào)整。調(diào)整方案主要包括布置優(yōu)化和基礎(chǔ)優(yōu)化兩個(gè)方面。

2.2.1 布置優(yōu)化方案

由于3#中繼站、10#基站和11#基站的配套箱變基礎(chǔ)已實(shí)施，各基站鐵塔基礎(chǔ)均已實(shí)施，且貫通電纜已敷設(shè)，故保持原有方案不變；在平面布置優(yōu)化方案中，僅考慮將中繼站、基站的房屋及10#基站的配套箱變調(diào)整至已征用地界內(nèi)。

（1）3#中繼站布置優(yōu)化方案

在3#中繼站房屋內(nèi)，將通信機(jī)械室和信號機(jī)械室調(diào)整為“背靠背”形式布設(shè)，房屋平面由長形布置改為方形布置；整體房屋居中布置在一孔32m 簡支箱梁下方。

因移址橋下的四電房屋阻斷了工務(wù)維修通道，在此充分利用鐵路用地優(yōu)化調(diào)整通所道路徑路，統(tǒng)籌考慮在橋下柵欄增設(shè)維護(hù)通道門，維護(hù)通道外繞四電房屋；中繼站房屋和配套箱變院落分別設(shè)置圍墻（或柵欄），并獨(dú)立設(shè)置維護(hù)通道門。優(yōu)化調(diào)整后總平布置如圖2 所示，中繼站房屋布置如圖3 所示。通過改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)工務(wù)、電務(wù)和供電部門運(yùn)營維護(hù)通道相對獨(dú)立，使運(yùn)維管理更加便捷。

圖2 中繼站場址優(yōu)化

（2）9#～11#基站布置優(yōu)化方案

經(jīng)現(xiàn)場勘測和深化研究，提出優(yōu)化方案：將3 座基站房屋分別改移至32m 簡支箱梁下方，同時(shí)須確保房屋外邊緣在橋梁用地紅線內(nèi)，各基站箱變基礎(chǔ)隨房屋一并移位至相鄰橋跨下，通信鐵塔位置則按原設(shè)計(jì)位置不變。

為了確保四電房屋在橋梁地界內(nèi)，本文提出“保持原設(shè)計(jì)建筑面積不變，壓縮房屋進(jìn)深，增加房屋長度”的方法，即室內(nèi)設(shè)備由雙排布置變更為單排布置，使房屋布局盡可能呈狹長狀。

防洪設(shè)計(jì)是橋下布置四電房屋的關(guān)鍵。9#～11#通信基站房屋地處泄洪區(qū)，為確保房屋安全，采用架空方式布設(shè)，架空高度為2～3m。受橋下凈高限制，對通信基站房屋平面布局結(jié)合橋下條件進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。

與此同時(shí)，房屋室內(nèi)凈高按滿足設(shè)備檢修最低條件設(shè)置，滿足橋下建設(shè)房屋空間和運(yùn)營維護(hù)要求。結(jié)合箱變及鐵塔實(shí)施方案調(diào)整圍墻及院落布置，兼顧運(yùn)營維護(hù)通道徑路的優(yōu)化。優(yōu)化調(diào)整后，9#、10#基站總平面布置如圖4 所示。

圖4 優(yōu)化設(shè)計(jì)典型基站的總平面布置

2.2.2 房屋防洪標(biāo)高及基礎(chǔ)形式

優(yōu)化設(shè)計(jì)后，該四處房屋架空平臺(tái)標(biāo)高及箱變場坪標(biāo)高按《國鐵集團(tuán)關(guān)于發(fā)布<鐵路房屋建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)>局部修訂條文的通知》（鐵建設(shè)〔2022〕45 號）執(zhí)行，即按照100 年一遇洪水水位標(biāo)高+0.5m 確定。

移至橋下箱變基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)；為避免橋下填土，同時(shí)利于泄洪防洪，在樁基礎(chǔ)和房屋一層底板之間增設(shè)架空層，將基站、中繼站房屋及其箱變架高，原設(shè)計(jì)房屋室內(nèi)地面相對標(biāo)高不變。

3 優(yōu)化設(shè)計(jì)效果

圖5 為橋下四電房屋實(shí)施后的實(shí)景情況。對區(qū)間4 座房屋及其配套設(shè)施優(yōu)化調(diào)整后，取得以下四個(gè)方面成效：

圖5 優(yōu)化設(shè)計(jì)典型基站房屋實(shí)景圖

第一，充分利用已征用鐵路用地條件建設(shè)中繼站、基站房屋，消除了因用地審批與建設(shè)時(shí)序不匹配所造成的房屋建設(shè)工期制約，為設(shè)備安裝、調(diào)試爭取寶貴時(shí)間，為開展項(xiàng)目聯(lián)調(diào)聯(lián)試創(chuàng)造條件，保證了鐵路項(xiàng)目的如期順利開通。

第二，該項(xiàng)目論述的4 處房屋，均位于蓄滯洪區(qū)內(nèi)；調(diào)整位置后，按照《國鐵集團(tuán)關(guān)于發(fā)布<鐵路房屋建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)>局部修訂條文》（鐵建設(shè)〔2022〕45 號）標(biāo)高設(shè)計(jì)，即按照“100 年一遇洪水水位標(biāo)高+0.5m”確定；同時(shí)，為保證房屋結(jié)構(gòu)不影響泄洪能力，采用架空式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，提高了房屋設(shè)施防洪排澇的抗安全風(fēng)險(xiǎn)能力，進(jìn)而提高了洪澇災(zāi)害下鐵路行車的安全性。

第三，充分利用部分已實(shí)施的箱變和鐵塔基礎(chǔ)，優(yōu)化場坪土方填筑，投資費(fèi)用與原設(shè)計(jì)基本持平，同時(shí)為鐵路設(shè)施擴(kuò)展提供遠(yuǎn)期儲(chǔ)備用地資源。

第四，結(jié)合臨時(shí)征地政策充分利用已征用地條件，統(tǒng)籌解決了工務(wù)、電務(wù)和供電部門維修通道和通所道路問題，同時(shí)減少了新增征地，節(jié)約了土地資源，也為我國鐵路建設(shè)用地提供了一種創(chuàng)新模式。

4 結(jié)語

在參建各方努力下，在國家鐵路局相關(guān)主管部門支持下，將部分區(qū)間“四電”小型房屋移至鐵路橋下的做法，已通過靜態(tài)驗(yàn)收，為今后鐵路建設(shè)中困難地段的“四電”用房選址提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒；同時(shí)，本文的優(yōu)化設(shè)計(jì)也為鐵路建設(shè)少占基本農(nóng)田，統(tǒng)籌解決運(yùn)營維護(hù)通道建設(shè)問題提供了新思路。