既有鐵路存車場類型上蓋開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究

梁智敏

（廣東省鐵路規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司,廣東 廣州 510030）

0 引言

既有鐵路存車場由于功能特性、涉及專業(yè)多且屬于營業(yè)線施工，其上蓋開發(fā)須尤其注意工程技術(shù)設(shè)計。廣珠動車所在廣珠城際鐵路工程中興建，擬開展上蓋開發(fā)業(yè)態(tài)為住宅、社區(qū)商業(yè)、學(xué)校及綠地，改造過程中及改造后須保證動車所的正常運(yùn)營。該文以廣珠動車所上蓋開發(fā)為例，對設(shè)計過程中遇到的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行分析研究。

1 研究背景與項(xiàng)目概述

1.1 研究背景

鐵路建設(shè)在國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展中起著巨大作用，經(jīng)過多年加速建設(shè)，我國基本形成了布局合理、覆蓋廣泛、層次分明、安全高效的鐵路網(wǎng)絡(luò)[1]。既有鐵路存車場指為鐵路所設(shè)的既有車輛基地，一般隨相關(guān)鐵路工程興建，大多有一定的建成年代。以動車所為例，全路網(wǎng)生產(chǎn)力布局中，目前建成動車所69 座，2035 年將達(dá)到106 座，大部分動車所伴同主要高鐵站布置在中心城區(qū)，規(guī)模大、占用土地資源多、對城市分割嚴(yán)重[2]。隨著鐵路高質(zhì)量發(fā)展的推動，部分選址合適、條件較佳的既有鐵路存車場有升級改造、綜合開發(fā)的需求。

1.2 項(xiàng)目概述

廣珠城際動車所位于廣州南站東北部，占地面積約21 hm2，建筑面積約34 000 m2，承擔(dān)廣珠城際CRH6 型動車組的一、二級檢查作業(yè)。響應(yīng)國家支持鐵路建設(shè)實(shí)施土地綜合開發(fā)的相關(guān)政策要求，順應(yīng)片區(qū)發(fā)展與省市合作統(tǒng)籌周邊用地協(xié)調(diào)提升需求，省鐵投擬在廣珠動車所進(jìn)行既改上蓋綜合開發(fā)，連片建設(shè)居住及配套服務(wù)功能。

2 技術(shù)條件梳理

（1）規(guī)劃情況、地塊特征及開發(fā)意向方面：用地位于城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)，不涉及禁限建區(qū)及基本農(nóng)田，紅線內(nèi)為鐵路用地，紅線外為防護(hù)綠地及水域。地塊呈長邊東南向的刀把狀橫亙在陳頭崗與大石水道之間，景觀、地鐵交通資源尚可，東南毗鄰廣州南聯(lián)絡(luò)線預(yù)留存車場。動車所進(jìn)出線部分長且狹窄；咽喉區(qū)到存車列檢區(qū)部分，用地形狀相對規(guī)整，尺度適宜，適合上蓋開發(fā)利用。上蓋擬建住宅、學(xué)校、相關(guān)商業(yè)、公建配套及綠地，蓋下保持動車所運(yùn)營使用。住宅按規(guī)劃承載量計劃為100 m限高以下的中高層。

（2）線路、設(shè)備及運(yùn)營條件方面：現(xiàn)有規(guī)模為檢查庫線4 條4 列位；存車線9 條18 列位；不落輪鏇及臨修線1 條；軌道車檢修存放線2 條；設(shè)備設(shè)有車輪故障在線檢測系統(tǒng)、車體外部自動清洗機(jī)、不落輪鏇、轉(zhuǎn)向架更換設(shè)備、滾動軸承故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)、動車組檢查整備、零部件貯存以及動車組管理信息系統(tǒng)等設(shè)施。作業(yè)現(xiàn)狀為每天進(jìn)庫檢修5~6 列。用地內(nèi)16 層行車公寓位于西側(cè)邊角，建成不久，意向保留。

（3）場地條件方面：片區(qū)內(nèi)地質(zhì)較差，淤泥層厚。場地內(nèi)水電已通，有道路接駁；場地四周為大片空置村屬農(nóng)林用地，局部河涌（暗涌）穿過用地。

3 建設(shè)及過渡方案

3.1 建設(shè)方案方向

條件梳理后，可大致得出動車所改造措施：用地東南側(cè)原存車線保留2 條正線，其余7 條存車線拉開線間距，滿足蓋下基本柱網(wǎng)要求；用地西北側(cè)行車公寓保留，其余工區(qū)用房遷移整合到新綜合樓或蓋下適宜位置重建，釋放用地。建設(shè)方案的關(guān)鍵點(diǎn)在于蓋下動車所四線庫（列檢庫）的保留與否。

四線庫平面尺寸長約246 m，寬約45 m，含檢查庫線及較多大型重要設(shè)備，部分吊裝在屋頂上，庫內(nèi)無落柱條件，拆除成本較高。若保留，則上蓋部分僅可做大跨度輕質(zhì)景觀蓋板，上蓋相應(yīng)的范圍內(nèi)無法布置塔樓及車庫，對開發(fā)有一定限制；若拆除并新建有落柱四線庫，則上蓋開發(fā)更靈活，但成本驟增。結(jié)合規(guī)劃初排方案，四線庫正好位于高層塔樓樓間距之間（圖1），單從樓棟布置來看，四線庫對上蓋規(guī)劃影響不大。

圖1 四線庫位置分析

3.2 過渡方式選擇

既改項(xiàng)目涉及營業(yè)線施工，建設(shè)方案須同步考慮運(yùn)營過渡方式。枚舉3 種建設(shè)期間動車所運(yùn)營過渡方式：

（1）租用異地動車所過渡：施工建設(shè)期間租用城際相關(guān)異地動車所檢修廣珠動車所負(fù)責(zé)動車組，動車所內(nèi)可完全封閉施工，過渡方式簡便，無營業(yè)線施工及運(yùn)營風(fēng)險，僅須與相關(guān)運(yùn)營方協(xié)商及交付檢修費(fèi)用。但經(jīng)具體咨詢廣鐵相關(guān)部門，佛山西與廣南動車所的城際車一二級修能力均已飽和，無余力檢修及存放廣珠所動車組。此種過渡方式無法使用。

（2）毗鄰借地建設(shè)臨時便線過渡：結(jié)合部分紅線內(nèi)未使用用地，再額外租用一部分外部石壁村村屬用地，新建臨時便線，作建設(shè)過渡期間檢修、存車使用。動車所內(nèi)與運(yùn)營過渡無關(guān)部分封閉施工，施工界面清晰，天窗點(diǎn)依賴少。蓋下建設(shè)完成后拆除臨時便線，用地復(fù)墾后歸還石壁村。此種過渡方式可不間斷施工，運(yùn)營、施工安全風(fēng)險小，整體可控，缺點(diǎn)是須增加此部分臨時便線工程費(fèi)用及租地、復(fù)墾費(fèi)用。如若動車所自身有擴(kuò)建需求，過渡線可永臨結(jié)合，合理施工分期即可解決過渡問題。

（3）紅線內(nèi)一邊建設(shè)一邊過渡：原地?fù)艿肋^渡，先建新的存車線2 條，滿足進(jìn)車條件后，拆除舊的存車線2條，由外向里逐步施工（圖2）。

圖2 原地過渡示意圖

分析疑難點(diǎn)：用地有限的情況下，難以設(shè)置營業(yè)線安全限界，對施工設(shè)備要求高、限制大，存在進(jìn)出場困難問題。由于現(xiàn)場接觸網(wǎng)高度限制，設(shè)備操作凈空緊張；項(xiàng)目地質(zhì)較差，不適用人工挖孔樁，須按天窗點(diǎn)施工，工程量大，施工周期很長且不可控；未有同地區(qū)同類型實(shí)際案例參考；運(yùn)營安全風(fēng)險大；多部門協(xié)調(diào)審批難度大等。綜合考慮下，雖原地過渡工程費(fèi)用較節(jié)省，但評估風(fēng)險大，不可控，存在運(yùn)營單位否決、審批部門不通過的可能性，因此不建議此過渡方式。

經(jīng)分析論證，得出借地建設(shè)臨時便線的過渡方式適合廣珠動車所上蓋項(xiàng)目。

3.3 方案設(shè)計比選

保留四線庫方案中，新綜合樓新建后，生產(chǎn)生活房屋遷移，原建筑拆除；租用少量村屬用地，新建臨時進(jìn)出線、存車線，保留原有四線庫兼作過渡使用；過渡線達(dá)到運(yùn)營條件后，劃分安全限界進(jìn)行存車場封閉施工。

新建四線庫方案中，由于過渡便線曲線半徑等限制，行車公寓無法保留，須租用較大外部用地，新建臨時存車線及臨時四線庫。原四線庫及存車線整體封閉施工，建設(shè)完成后拆除過渡線及過渡四線庫。由于用地范圍及權(quán)屬限制，過渡四線庫無法永臨結(jié)合，須新建、拆除各兩次，行車公寓也無法保留。此方案過渡代價甚大。

權(quán)衡利弊后，推薦采用保留四線庫的建設(shè)方案，此方案對上蓋綜合開發(fā)影響較小，且過渡方式科學(xué)合理，有實(shí)施可行性。

4 技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)

4.1 既有建筑、設(shè)備設(shè)施的拆除與保留

由于既有存車場平面往往不具備上蓋綜合開發(fā)需要的柱網(wǎng)落柱條件，且自身或有升級改造需求，改造后車場環(huán)境也從室外改為蓋下，須根據(jù)既有建筑及設(shè)備設(shè)施情況決定相應(yīng)改造措施。

以動車所為例，內(nèi)部包含動車組檢查、測試、維修、清潔養(yǎng)護(hù)等的房屋及設(shè)備，也配備工作人員辦公、生活的食堂宿舍等。對于分散的辦公生活小單體，車場改造后此類型房屋不應(yīng)設(shè)置在蓋下，且基于用地集約的原則，此類生活房屋盡量整合集中到新建綜合樓中；若本身為體量較大的宿舍樓或綜合樓，則評判其位置、范圍對上蓋規(guī)劃的影響，盡量予以保留；對于車輛清潔、檢修、維護(hù)相關(guān)房屋與設(shè)施，其與軌道線關(guān)系密切，建議配合線路決定遷改或保留；對于專業(yè)設(shè)備房屋如配電所、水泵房、通信室等，遷移到綜合樓，結(jié)合施工過渡步驟，判斷是否需要建設(shè)臨時設(shè)備用房；對于特殊房屋如危險品庫，防火要求較高，與周邊建構(gòu)筑物需要保持安全距離，應(yīng)擇地新建。具體到實(shí)際方案設(shè)計，可綜合蓋上蓋下條件，選擇保留改造成本相對大、運(yùn)營重要性強(qiáng)的個別房屋。

4.2 線路與結(jié)構(gòu)設(shè)計

廣珠動車所原存車線線間距基本為5 m，按初步擬定方案，保留兩條正線，其余線間距按7.8 m 及5 m 間隔設(shè)置，可滿足12.8 m 的基本柱網(wǎng)。結(jié)構(gòu)柱徑2 m，存車線與柱邊緣間距2.9 m，滿足鐵路建筑限界要求。四線庫范圍不設(shè)立柱，采用鋼管混凝土柱+鋼桁架+鋼次梁+鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)體系。

由于用地限制，上蓋蓋板采取轉(zhuǎn)換層全轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)形式，上部塔樓剪力墻結(jié)構(gòu)不落地，經(jīng)轉(zhuǎn)換層傳遞至蓋下動車所結(jié)構(gòu)柱，此結(jié)構(gòu)形式塔樓布置相對自由，僅需控制建筑主要朝向與柱網(wǎng)一致即可。另外可充分利用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)腔體，作為停車庫使用。咽喉區(qū)局部立柱困難區(qū)域考慮挖洞處理[3]。既有四線庫范圍柱跨較大，且僅可在天窗點(diǎn)施工，有一定難度及風(fēng)險，也建議挖洞處理。

4.3 接觸網(wǎng)、通信、信號等其他專業(yè)協(xié)調(diào)事項(xiàng)

接觸網(wǎng)導(dǎo)線高度及支柱高度、跨度對結(jié)構(gòu)、施工設(shè)備等影響較大。接觸網(wǎng)的過渡工程設(shè)計應(yīng)結(jié)合站前過渡方案，按現(xiàn)場施工情況采用臨時支柱、臨時拉線、臨時懸掛、臨時下錨等方法進(jìn)行接觸網(wǎng)的過渡；在一個停電點(diǎn)中不能安裝到位的施工作業(yè)，需采取臨時過渡措施，使接觸網(wǎng)逐漸從每次簡易的工作狀態(tài)恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)，以保證行車安全。

動車所添加上蓋物業(yè)，會極大程度地改變存車場內(nèi)的建筑結(jié)構(gòu)布局，將其從常規(guī)的室外開放空間變?yōu)槭覂?nèi)空間，對設(shè)施內(nèi)的無線通信系統(tǒng)提出了更高要求[4]。通信系統(tǒng)整合到綜合樓，需按一次遷改到位原則進(jìn)行遷改。方案設(shè)計過程中，建議使用更合適、更精確的無線覆蓋預(yù)測方法如BIM 和射線跟蹤技術(shù)的無線覆蓋預(yù)測。

信號設(shè)備及房屋須根據(jù)建設(shè)方案及施工過渡方式針對性地調(diào)整信號系統(tǒng)，由于設(shè)備用房自身的遷移、車場的臨時過渡、建成后的車場需要，或需多次新建、適應(yīng)性修改或拆除信號系統(tǒng)，原則上應(yīng)盡量減少信號系統(tǒng)的反復(fù)調(diào)整次數(shù)，做到節(jié)約、科學(xué)、合理。

5 結(jié)語

該文以廣珠動車所上蓋開發(fā)前期方案為例，通過技術(shù)條件梳理，對車場改造方案及過渡方式進(jìn)行分析研究，對比不同方案及過渡方式的優(yōu)勢與代價，總結(jié)既有建筑的拆改措施、線路及結(jié)構(gòu)形式的選用、接觸網(wǎng)、通信、信號專業(yè)注意事項(xiàng)等關(guān)鍵技術(shù)建議。廣珠動車所上蓋開發(fā)目前僅為前期概念方案，仍需要做更深入研究。方案存在其片面性與考慮不足之處，希望對同類型既有鐵路存車場上蓋項(xiàng)目技術(shù)方案設(shè)計、工程難點(diǎn)解決起到參考和提示的作用。