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        高速鐵路“四電”生產房屋優(yōu)化設計方法研究

        2022-12-19 02:21:34呂紹強黎豫生豆志峰
        運輸經理世界 2022年24期
        關鍵詞:鐵路優(yōu)化設計

        呂紹強、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,國務院發(fā)布了《國務院關于授權和委托用地審批權的決定》(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)定的永久基本農田轉為建設用地審批事項,以及第四十六條第一款規(guī)定的永久基本農田、永久基本農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,國務院委托部分試點省、自治區(qū)、直轄市人民政府批準。首批試點省份為北京、天津、上海、江蘇、浙江、安徽、廣東、重慶,試點期限1年。審批權的分類下放,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,提高國土資源調配的靈活性。

        但是在京濱城際項目中,存在以下問題:站前線性工程為大型項目,而站后四電房屋用地則屬于小型項目,故需要分別報規(guī)征收。分別報規(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。在該項目中,因該決定試點一年后地方審批權被收回,此時四電房屋用地手續(xù)未完成,若再走報規(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,社會經濟效益十分明顯。

        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基建項目。線路自京唐城際鐵路寶坻站引出,經寶坻區(qū)、武清區(qū)、北辰區(qū)、東麗區(qū)、天津機場、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,最高設計車速250km/h。初期建設寶坻站至北辰站段,共計56.2km。

        原設計寶坻3#中繼站(見圖1)(DK137+450)房屋及院落位于線路左側(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(面向大里程)。房屋、箱變及鐵塔等設施設置于同一院落中;為使站前與站后工程施工作業(yè)面互不干擾、橋下工務維護通道連續(xù),同時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。

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

        在原設計中,因3#中繼站和北辰區(qū)3 座通信基站設置在基本農田內,因基本農田用地手續(xù)政策性調整,導致用地批復時間不滿足項目建設工期要求。本文以京濱城際鐵路項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,即把四電房屋調整到已經實施的站前工程所征用地界范圍內。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的工程實地,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 個問題:第一,受橋下墩(臺)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);受橋下凈空和設計洪水位(內澇水位)的限制,必須保證四電房屋高度不能超出該范圍,必要時對房屋形式和高度進行優(yōu)化調整。第三,所有設施、設備均需設置養(yǎng)護維修通道,因此應統(tǒng)籌研究解決橋下工務維修通道、基站和中繼站通所道路問題。

        經現(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;各工點相鄰橋墩承臺基礎間距為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計位置實施,相關設備及線纜已訂貨制作。在優(yōu)化過程中,必須滿足工程現(xiàn)場實際的要求。

        2.2 優(yōu)化方案設計

        根據(jù)本文的優(yōu)化思路,針對房屋建筑及基礎標高、防火間距、運營(工務、電務和供電)維護空間、維護通道等重難點問題,組織設計、施工、監(jiān)理與運營單位對優(yōu)化方案進行一體化研究。在深化研究過程中,《國鐵集團關于發(fā)布<鐵路房屋建筑設計標準>局部修訂條文的通知》(鐵建設〔2022〕45 號)發(fā)布,參建各方適時依據(jù)此條文對優(yōu)化方案進行再調整。調整方案主要包括布置優(yōu)化和基礎優(yōu)化兩個方面。

        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已實施,各基站鐵塔基礎均已實施,且貫通電纜已敷設,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#基站的配套箱變調整至已征用地界內。

        (1)3#中繼站布置優(yōu)化方案

        在3#中繼站房屋內,將通信機械室和信號機械室調整為“背靠背”形式布設,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維修通道,在此充分利用鐵路用地優(yōu)化調整通所道路徑路,統(tǒng)籌考慮在橋下柵欄增設維護通道門,維護通道外繞四電房屋;中繼站房屋和配套箱變院落分別設置圍墻(或柵欄),并獨立設置維護通道門。優(yōu)化調整后總平布置如圖2 所示,中繼站房屋布置如圖3 所示。通過改進,實現(xiàn)工務、電務和供電部門運營維護通道相對獨立,使運維管理更加便捷。

        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,同時須確保房屋外邊緣在橋梁用地紅線內,各基站箱變基礎隨房屋一并移位至相鄰橋跨下,通信鐵塔位置則按原設計位置不變。

        為了確保四電房屋在橋梁地界內,本文提出“保持原設計建筑面積不變,壓縮房屋進深,增加房屋長度”的方法,即室內設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。

        防洪設計是橋下布置四電房屋的關鍵。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,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合橋下條件進行適應性調整。

        與此同時,房屋室內凈高按滿足設備檢修最低條件設置,滿足橋下建設房屋空間和運營維護要求。結合箱變及鐵塔實施方案調整圍墻及院落布置,兼顧運營維護通道徑路的優(yōu)化。優(yōu)化調整后,9#、10#基站總平面布置如圖4 所示。

        圖4 優(yōu)化設計典型基站的總平面布置

        2.2.2 房屋防洪標高及基礎形式

        優(yōu)化設計后,該四處房屋架空平臺標高及箱變場坪標高按《國鐵集團關于發(fā)布<鐵路房屋建筑設計標準>局部修訂條文的通知》(鐵建設〔2022〕45 號)執(zhí)行,即按照100 年一遇洪水水位標高+0.5m 確定。

        移至橋下箱變基礎形式為樁基礎;為避免橋下填土,同時利于泄洪防洪,在樁基礎和房屋一層底板之間增設架空層,將基站、中繼站房屋及其箱變架高,原設計房屋室內地面相對標高不變。

        3 優(yōu)化設計效果

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

        圖5 優(yōu)化設計典型基站房屋實景圖

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

        第二,該項目論述的4 處房屋,均位于蓄滯洪區(qū)內;調整位置后,按照《國鐵集團關于發(fā)布<鐵路房屋建筑設計標準>局部修訂條文》(鐵建設〔2022〕45 號)標高設計,即按照“100 年一遇洪水水位標高+0.5m”確定;同時,為保證房屋結構不影響泄洪能力,采用架空式基礎結構,提高了房屋設施防洪排澇的抗安全風險能力,進而提高了洪澇災害下鐵路行車的安全性。

        第三,充分利用部分已實施的箱變和鐵塔基礎,優(yōu)化場坪土方填筑,投資費用與原設計基本持平,同時為鐵路設施擴展提供遠期儲備用地資源。

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

        4 結語

        在參建各方努力下,在國家鐵路局相關主管部門支持下,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)驗收,為今后鐵路建設中困難地段的“四電”用房選址提供了經驗借鑒;同時,本文的優(yōu)化設計也為鐵路建設少占基本農田,統(tǒng)籌解決運營維護通道建設問題提供了新思路。

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